Alibaba Cloud Linux：THP reclaim功能

介面說明

功能限制

僅以下核心版本的Alibaba Cloud Linux鏡像支援配置THP reclaim功能：

• Alibaba Cloud Linux 2：4.19.91-24.al7及以上核心版本。

• Alibaba Cloud Linux 3：5.10.134-15.al8及以上核心版本。

配置THP reclaim功能

本樣本操作中，將以建立一個名為test的memory cgroup為例介紹如何配置THP reclaim。

1. 運行以下命令，建立一個名為test的memory cgroup。

   sudo mkdir /sys/fs/cgroup/memory/test/

2. 運行以下命令，開啟test的THP reclaim功能。

   sudo sh -c 'echo reclaim > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim'

3. 運行以下命令，確認test的THP reclaim功能成功開啟。

   cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim

   返回結果如下圖所示，被[]包裹的配置項為生效配置項，[reclaim]表示test的THP reclaim功能已開啟。

   

4. 運行以下命令，通過THP reclaim功能的全域配置介面強制開啟THP reclaim功能。

   sudo sh -c 'echo reclaim > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim'

   如果您想強制關閉THP reclaim功能，可運行以下命令：

   sudo sh -c 'echo disable > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim'

   說明

   THP reclaim功能的全域配置介面/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim在設定為強制開啟（reclaim）或強制關閉（disable）時，介面生效的優先順序會高於各個memory cgroup中的memory.thp_reclaim介面，但不會影響各個memory cgroup中memory.thp_reclaim介面的配置。

5. 運行以下命令，配置test的memory.thp_reclaim_ctrl介面的threshold配置項。

   sudo sh -c 'echo "threshold 32" >  /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'

   該樣本命令表示如果透明大頁中的全零頁面數量超過32，則會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。

6. 主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。

   主動觸發後，THP reclaim會把所有超過threshold配置的全零頁面回收。配置項reclaim存在以下配置方式：

   說明

   該配置項的調用方式為同步調用，並且為唯寫配置項，即您只能向memory.thp_reclaim_ctrl介面寫入reclaim以主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能，但不能通過cat命令查看到reclaim配置項。

   • 運行以下命令，會主動觸發當前memory cgroup的THP reclaim的全零頁面回收功能。

     sudo sh -c 'echo "reclaim 1" >  /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'

   • 運行以下命令，會主動遞迴觸發當前memory cgroup以及該cgroup下所有子cgroup的THP reclaim的全零頁面回收功能。

     sudo sh -c 'echo "reclaim 2" >  /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'

     除了通過reclaim主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。THP reclaim還會伴隨記憶體回收而觸發：

     • 記憶體出現OOM時，會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。

     • 當memory cgroup觸發memory後台非同步回收時，會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。關於memory後台非同步回收的更多資訊，請參見Memcg後台非同步回收。

7. 運行以下命令，查看test的THP reclaim功能狀態。

   cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_stat

   返回結果樣本如下：

   queue_length        14
   split_hugepage     523
   reclaim_subpage 256207

   該結果表示：

   • queue_length表示THP reclaim管理的透明大頁數量為14。

   • split_hugepage表示累計拆分的透明大頁數量為523。

   • reclaim_subpage表示累計回收的全零頁面數量為256207。

測試THP reclaim功能效果

本節基於C語言提供了進程申請透明大頁的代碼測試範例。您可以通過以下測試範例，查看到THP reclaim功能在開啟與關閉時的區別。

1. 運行以下命令，為記憶體使用量量限制介面memory.limit_in_bytes設定1 GiB的限制。

   sudo sh -c 'echo 1G > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes'

   設定後，您可以運行以下命令查看memory.limit_in_bytes介面的值。

   cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes

   查看結果如下圖所示：

   

2. 運行以下命令，關閉memcg後台非同步回收功能。

   關於memcg後台非同步回收的更多資訊，請參見Memcg後台非同步回收。

   sudo sh -c 'echo 0 > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.wmark_ratio'

3. 分別在開啟或關閉THP reclaim功能的前提下，運行以下命令對C語言代碼進行測試，並查看測試結果。

   gcc -o test <test.c>

   其中，<test.c>的程式碼範例如下，您可以根據實際需求替換。

   // 申請1 G記憶體（即512個透明大頁），其中10個透明大頁包含部分全零頁面。
   #include <stdlib.h>  // For posix_memalign
   #include <string.h>  // For memset
   #include <unistd.h>  // For pause
   
   #define HUGEPAGE_SIZE 4096 * 512
   int main()
   {
           int i, thp = 512;
           char *addr;
           posix_memalign((void **)&addr, HUGEPAGE_SIZE, HUGEPAGE_SIZE * thp);
   
           for (i = 0; i < 10; i++) {
                   memset(addr, 0xc, HUGEPAGE_SIZE >> 1);
                   addr += HUGEPAGE_SIZE;
           }
   
           for (; i < thp; i++) {
                   memset(addr, 0xc, HUGEPAGE_SIZE);
                   addr += HUGEPAGE_SIZE;
           }
   
           pause();
           return 0;
   }

   在測試過程中，您可以在另一台終端通過dmesg -wH命令同步監控系統是否發生OOM事件和記憶體使用量情況。測試結果根據THP reclaim功能的開啟狀態有所不同：

   • THP reclaim功能開啟：進程申請透明大頁過程中，THP reclaim會把前序申請的透明大頁面分割為小頁，並回收其中的全零頁面，從而減少記憶體的使用量，最終不會發生OOM。

   • THP reclaim功能關閉：系統不會主動拆分和回收全零頁面，最終發生OOM，您將看到核心輸出關於記憶體不足的日誌資訊，包括可能被殺死的進程詳情。

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