GitHub/MotorolaMobilityLLC/kernel-slsi.git
8 years agomm: filemap: only do access activations on reads
Johannes Weiner [Fri, 20 May 2016 23:56:28 +0000 (16:56 -0700)]
mm: filemap: only do access activations on reads

Andres observed that his database workload is struggling with the
transaction journal creating pressure on frequently read pages.

Access patterns like transaction journals frequently write the same
pages over and over, but in the majority of cases those pages are never
read back.  There are no caching benefits to be had for those pages, so
activating them and having them put pressure on pages that do benefit
from caching is a bad choice.

Leave page activations to read accesses and don't promote pages based on
writes alone.

It could be said that partially written pages do contain cache-worthy
data, because even if *userspace* does not access the unwritten part,
the kernel still has to read it from the filesystem for correctness.
However, a counter argument is that these pages enjoy at least *some*
protection over other inactive file pages through the writeback cache,
in the sense that dirty pages are written back with a delay and cache
reclaim leaves them alone until they have been written back to disk.
Should that turn out to be insufficient and we see increased read IO
from partial writes under memory pressure, we can always go back and
update grab_cache_page_write_begin() to take (pos, len) so that it can
tell partial writes from pages that don't need partial reads.  But for
now, keep it simple.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reported-by: Andres Freund <andres@anarazel.de>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: workingset: only do workingset activations on reads
Rik van Riel [Fri, 20 May 2016 23:56:25 +0000 (16:56 -0700)]
mm: workingset: only do workingset activations on reads

This is a follow-up to

  http://www.spinics.net/lists/linux-mm/msg101739.html

where Andres reported his database workingset being pushed out by the
minimum size enforcement of the inactive file list - currently 50% of
cache - as well as repeatedly written file pages that are never actually
read.

Two changes fell out of the discussions.  The first change observes that
pages that are only ever written don't benefit from caching beyond what
the writeback cache does for partial page writes, and so we shouldn't
promote them to the active file list where they compete with pages whose
cached data is actually accessed repeatedly.  This change comes in two
patches - one for in-cache write accesses and one for refaults triggered
by writes, neither of which should promote a cache page.

Second, with the refault detection we don't need to set 50% of the cache
aside for used-once cache anymore since we can detect frequently used
pages even when they are evicted between accesses.  We can allow the
active list to be bigger and thus protect a bigger workingset that isn't
challenged by streamers.  Depending on the access patterns, this can
increase major faults during workingset transitions for better
performance during stable phases.

This patch (of 3):

When rewriting a page, the data in that page is replaced with new data.
This means that evicting something else from the active file list, in
order to cache data that will be replaced by something else, is likely
to be a waste of memory.

It is better to save the active list for frequently read pages, because
reads actually use the data that is in the page.

This patch ignores partial writes, because it is unclear whether the
complexity of identifying those is worth any potential performance gain
obtained from better caching pages that see repeated partial writes at
large enough intervals to not get caught by the use-twice promotion code
used for the inactive file list.

Signed-off-by: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reported-by: Andres Freund <andres@anarazel.de>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoMerge tag 'mfd-for-linus-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/mfd
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 18:10:24 +0000 (11:10 -0700)]
Merge tag 'mfd-for-linus-4.7' of git://git./linux/kernel/git/lee/mfd

Pull MFD updates from Lee Jones:
 "New Drivers:
   - Add new driver for MAXIM MAX77620/MAX20024 PMIC
   - Add new driver for Hisilicon HI665X PMIC

  New Device Support:
   - Add support for AXP809 in axp20x-rsb
   - Add support for Power Supply in axp20x

  New core features:
   - devm_mfd_* managed resources

  Fix-ups:
   - Remove unused code (da9063-irq, wm8400-core, tps6105x,
     smsc-ece1099, twl4030-power)
   - Improve clean-up in error path (intel_quark_i2c_gpio)
   - Explicitly include headers (syscon.h)
   - Allow building as modules (max77693)
   - Use IS_ENABLED() instead of rolling your own (dm355evm_msp,
     wm8400-core)
   - DT adaptions (axp20x, hi655x, arizona, max77620)
   - Remove CLK_IS_ROOT flag (intel-lpss, intel_quark)
   - Move to gpiochip API (asic3, dm355evm_msp, htc-egpio, htc-i2cpld,
     sm501, tc6393xb, tps65010, ucb1x00, vexpress)
   - Make use of devm_mfd_* calls (act8945a, as3711, atmel-hlcdc,
     bcm590xx, hi6421-pmic-core, lp3943, menf21bmc, mt6397, rdc321x,
     rk808, rn5t618, rt5033, sky81452, stw481x, tps6507x, tps65217,
     wm8400)

  Bug Fixes"
   - Fix ACPI child matching (mfd-core)
   - Fix start-up ordering issues (mt6397-core, arizona-core)
   - Fix forgotten register state on resume (intel-lpss)
   - Fix Clock related issues (twl6040)
   - Fix scheduling whilst atomic (omap-usb-tll)
   - Kconfig changes (vexpress)"

* tag 'mfd-for-linus-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/mfd: (73 commits)
  mfd: hi655x: Add MFD driver for hi655x
  mfd: ab8500-debugfs: Trivial fix of spelling mistake on "between"
  mfd: vexpress: Add !ARCH_USES_GETTIMEOFFSET dependency
  mfd: Add device-tree binding doc for PMIC MAX77620/MAX20024
  mfd: max77620: Add core driver for MAX77620/MAX20024
  mfd: arizona: Add defines for GPSW values that can be used from DT
  mfd: omap-usb-tll: Fix scheduling while atomic BUG
  mfd: wm5110: ARIZONA_CLOCK_CONTROL should be volatile
  mfd: axp20x: Add a cell for the ac power_supply part of the axp20x PMICs
  mfd: intel_soc_pmic_core: Terminate panel control GPIO lookup table correctly
  mfd: wl1273-core: Use devm_mfd_add_devices() for mfd_device registration
  mfd: tps65910: Use devm_mfd_add_devices and devm_regmap_add_irq_chip
  mfd: sec: Use devm_mfd_add_devices and devm_regmap_add_irq_chip
  mfd: rc5t583: Use devm_mfd_add_devices and devm_request_threaded_irq
  mfd: max77686: Use devm_mfd_add_devices and devm_regmap_add_irq_chip
  mfd: as3722: Use devm_mfd_add_devices and devm_regmap_add_irq_chip
  mfd: twl4030-power: Remove driver path in file comment
  MAINTAINERS: Add entry for X-Powers AXP family PMIC drivers
  mfd: smsc-ece1099: Remove unnecessarily remove callback
  mfd: Use IS_ENABLED(CONFIG_FOO) instead of checking FOO || FOO_MODULE
  ...

8 years agoMerge tag 'hsi-for-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sre/linux-hsi
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 18:05:40 +0000 (11:05 -0700)]
Merge tag 'hsi-for-4.7' of git://git./linux/kernel/git/sre/linux-hsi

Pull HSI updates from Sebastian Reichel:

 - merge omap-ssi and omap-ssi-port modules

 - fix omap-ssi module reloading

 - add DVFS support to omap-ssi

* tag 'hsi-for-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sre/linux-hsi:
  HSI: omap-ssi: move omap_ssi_port_update_fclk
  HSI: omap-ssi: include pinctrl header files
  HSI: omap-ssi: add COMMON_CLK dependency
  HSI: omap-ssi: add clk change support
  HSI: omap_ssi: built omap_ssi and omap_ssi_port into one module
  HSI: omap_ssi: fix removal of port platform device
  HSI: omap_ssi: make sure probe stays available
  HSI: omap_ssi: fix module unloading
  HSI: omap_ssi_port: switch to gpiod API

8 years agoMerge tag 'fbdev-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tomba/linux
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 18:01:02 +0000 (11:01 -0700)]
Merge tag 'fbdev-4.7' of git://git./linux/kernel/git/tomba/linux

Pull fbdev updates from Tomi Valkeinen:

 - imxfb: fix lcd power up

 - small fixes and cleanups

* tag 'fbdev-4.7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tomba/linux:
  fbdev: Use IS_ENABLED() instead of checking for built-in or module
  efifb: Don't show the mapping VA
  video: AMBA CLCD: Remove unncessary include in amba-clcd.c
  fbdev: ssd1307fb: Fix charge pump setting
  Documentation: fb: fix spelling mistakes
  fbdev: fbmem: implement error handling in fbmem_init()
  fbdev: sh_mipi_dsi: remove driver
  video: fbdev: imxfb: add some error handling
  video: fbdev: imxfb: fix semantic of .get_power and .set_power
  video: fbdev: omap2: Remove deprecated regulator_can_change_voltage() usage

8 years agoMerge branch 'linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 17:25:16 +0000 (10:25 -0700)]
Merge branch 'linus' of git://git./linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6

Pull crypto fix from Herbert Xu:
 "Fix a regression that causes sha-mb to crash"

* 'linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6:
  crypto: sha1-mb - make sha1_x8_avx2() conform to C function ABI

8 years agoirqchip: nps: add 64BIT dependency
Arnd Bergmann [Thu, 12 May 2016 21:03:35 +0000 (23:03 +0200)]
irqchip: nps: add 64BIT dependency

The newly added nps irqchip driver causes build warnings on ARM64.

  include/soc/nps/common.h: In function 'nps_host_reg_non_cl':
  include/soc/nps/common.h:148:9: warning: cast to pointer from integer of different size [-Wint-to-pointer-cast]

As the driver is only used on ARC, we don't need to see it without
COMPILE_TEST elsewhere, and we can avoid the warnings by only building
on 32-bit architectures even with CONFIG_COMPILE_TEST.

Acked-by: Marc Zyngier <narc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Signed-off-by: Vineet Gupta <vgupta@synopsys.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoMerge tag 'powerpc-4.7-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc...
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 17:12:41 +0000 (10:12 -0700)]
Merge tag 'powerpc-4.7-1' of git://git./linux/kernel/git/powerpc/linux

Pull powerpc updates from Michael Ellerman:
 "Highlights:
   - Support for Power ISA 3.0 (Power9) Radix Tree MMU from Aneesh Kumar K.V
   - Live patching support for ppc64le (also merged via livepatching.git)

  Various cleanups & minor fixes from:
   - Aaro Koskinen, Alexey Kardashevskiy, Andrew Donnellan, Aneesh Kumar K.V,
     Chris Smart, Daniel Axtens, Frederic Barrat, Gavin Shan, Ian Munsie,
     Lennart Sorensen, Madhavan Srinivasan, Mahesh Salgaonkar, Markus Elfring,
     Michael Ellerman, Oliver O'Halloran, Paul Gortmaker, Paul Mackerras,
     Rashmica Gupta, Russell Currey, Suraj Jitindar Singh, Thiago Jung
     Bauermann, Valentin Rothberg, Vipin K Parashar.

  General:
   - Update LMB associativity index during DLPAR add/remove from Nathan
     Fontenot
   - Fix branching to OOL handlers in relocatable kernel from Hari Bathini
   - Add support for userspace Power9 copy/paste from Chris Smart
   - Always use STRICT_MM_TYPECHECKS from Michael Ellerman
   - Add mask of possible MMU features from Michael Ellerman

  PCI:
   - Enable pass through of NVLink to guests from Alexey Kardashevskiy
   - Cleanups in preparation for powernv PCI hotplug from Gavin Shan
   - Don't report error in eeh_pe_reset_and_recover() from Gavin Shan
   - Restore initial state in eeh_pe_reset_and_recover() from Gavin Shan
   - Revert "powerpc/eeh: Fix crash in eeh_add_device_early() on Cell"
     from Guilherme G Piccoli
   - Remove the dependency on EEH struct in DDW mechanism from Guilherme
     G Piccoli

  selftests:
   - Test cp_abort during context switch from Chris Smart
   - Add several tests for transactional memory support from Rashmica
     Gupta

  perf:
   - Add support for sampling interrupt register state from Anju T
   - Add support for unwinding perf-stackdump from Chandan Kumar

  cxl:
   - Configure the PSL for two CAPI ports on POWER8NVL from Philippe
     Bergheaud
   - Allow initialization on timebase sync failures from Frederic Barrat
   - Increase timeout for detection of AFU mmio hang from Frederic
     Barrat
   - Handle num_of_processes larger than can fit in the SPA from Ian
     Munsie
   - Ensure PSL interrupt is configured for contexts with no AFU IRQs
     from Ian Munsie
   - Add kernel API to allow a context to operate with relocate disabled
     from Ian Munsie
   - Check periodically the coherent platform function's state from
     Christophe Lombard

  Freescale:
   - Updates from Scott: "Contains 86xx fixes, minor device tree fixes,
     an erratum workaround, and a kconfig dependency fix."

* tag 'powerpc-4.7-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc/linux: (192 commits)
  powerpc/86xx: Fix PCI interrupt map definition
  powerpc/86xx: Move pci1 definition to the include file
  powerpc/fsl: Fix build of the dtb embedded kernel images
  powerpc/fsl: Fix rcpm compatible string
  powerpc/fsl: Remove FSL_SOC dependency from FSL_LBC
  powerpc/fsl-pci: Add a workaround for PCI 5 errata
  powerpc/fsl: Fix SPI compatible on t208xrdb and t1040rdb
  powerpc/powernv/npu: Add PE to PHB's list
  powerpc/powernv: Fix insufficient memory allocation
  powerpc/iommu: Remove the dependency on EEH struct in DDW mechanism
  Revert "powerpc/eeh: Fix crash in eeh_add_device_early() on Cell"
  powerpc/eeh: Drop unnecessary label in eeh_pe_change_owner()
  powerpc/eeh: Ignore handlers in eeh_pe_reset_and_recover()
  powerpc/eeh: Restore initial state in eeh_pe_reset_and_recover()
  powerpc/eeh: Don't report error in eeh_pe_reset_and_recover()
  Revert "powerpc/powernv: Exclude root bus in pnv_pci_reset_secondary_bus()"
  powerpc/powernv/npu: Enable NVLink pass through
  powerpc/powernv/npu: Rework TCE Kill handling
  powerpc/powernv/npu: Add set/unset window helpers
  powerpc/powernv/ioda2: Export debug helper pe_level_printk()
  ...

8 years agoMerge branch 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 17:01:38 +0000 (10:01 -0700)]
Merge branch 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm

Pull ARM updates from Russell King:
 "Changes included in this pull request:

   - revert pxa2xx-flash back to using ioremap_cached() and switch
     memremap() to use arch_memremap_wb()

   - remove pci=firmware command line argument handling

   - remove unnecessary arm_dma_set_mask() implementation, the generic
     implementation will do for ARM

   - removal of the ARM kallsyms "hack" to work around mode switching
     veneers and vectors located below PAGE_OFFSET

   - tidy up build system output a little

   - add L2 cache power management DT bindings

   - remove duplicated local_irq_disable() in reboot paths

   - handle AMBA primecell devices better at registration time with PM
     domains (needed for Samsung SoCs)

   - ARM specific preparation to support Keystone II kexec"

* 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm:
  ARM: 8567/1: cache-uniphier: activate ways for secondary CPUs
  ARM: 8570/2: Documentation: devicetree: Add PL310 PM bindings
  ARM: 8569/1: pl2x0: Add OF control of cache power management
  ARM: 8568/1: reboot: remove duplicated local_irq_disable()
  ARM: 8566/1: drivers: amba: properly handle devices with power domains
  ARM: provide arm_has_idmap_alias() helper
  ARM: kexec: remove 512MB restriction on kexec crashdump
  ARM: provide improved virt_to_idmap() functionality
  ARM: kexec: fix crashkernel= handling
  ARM: 8557/1: specify install, zinstall, and uinstall as PHONY targets
  ARM: 8562/1: suppress "include/generated/mach-types.h is up to date."
  ARM: 8553/1: kallsyms: remove --page-offset command line option
  ARM: 8552/1: kallsyms: remove special lower address limit for CONFIG_ARM
  ARM: 8555/1: kallsyms: ignore ARM mode switching veneers
  ARM: 8548/1: dma-mapping: remove arm_dma_set_mask()
  ARM: 8554/1: kernel: pci: remove pci=firmware command line parameter handling
  ARM: memremap: implement arch_memremap_wb()
  memremap: add arch specific hook for MEMREMAP_WB mappings
  mtd: pxa2xx-flash: switch back from memremap to ioremap_cached
  ARM: reintroduce ioremap_cached() for creating cached I/O mappings

8 years agoMerge branch 'akpm' (patches from Andrew)
Linus Torvalds [Fri, 20 May 2016 03:00:06 +0000 (20:00 -0700)]
Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge updates from Andrew Morton:

 - fsnotify fix

 - poll() timeout fix

 - a few scripts/ tweaks

 - debugobjects updates

 - the (small) ocfs2 queue

 - Minor fixes to kernel/padata.c

 - Maybe half of the MM queue

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>: (117 commits)
  mm, page_alloc: restore the original nodemask if the fast path allocation failed
  mm, page_alloc: uninline the bad page part of check_new_page()
  mm, page_alloc: don't duplicate code in free_pcp_prepare
  mm, page_alloc: defer debugging checks of pages allocated from the PCP
  mm, page_alloc: defer debugging checks of freed pages until a PCP drain
  cpuset: use static key better and convert to new API
  mm, page_alloc: inline pageblock lookup in page free fast paths
  mm, page_alloc: remove unnecessary variable from free_pcppages_bulk
  mm, page_alloc: pull out side effects from free_pages_check
  mm, page_alloc: un-inline the bad part of free_pages_check
  mm, page_alloc: check multiple page fields with a single branch
  mm, page_alloc: remove field from alloc_context
  mm, page_alloc: avoid looking up the first zone in a zonelist twice
  mm, page_alloc: shortcut watermark checks for order-0 pages
  mm, page_alloc: reduce cost of fair zone allocation policy retry
  mm, page_alloc: shorten the page allocator fast path
  mm, page_alloc: check once if a zone has isolated pageblocks
  mm, page_alloc: move __GFP_HARDWALL modifications out of the fastpath
  mm, page_alloc: simplify last cpupid reset
  mm, page_alloc: remove unnecessary initialisation from __alloc_pages_nodemask()
  ...

8 years agomm, page_alloc: restore the original nodemask if the fast path allocation failed
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:44 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: restore the original nodemask if the fast path allocation failed

The page allocator fast path uses either the requested nodemask or
cpuset_current_mems_allowed if cpusets are enabled.  If the allocation
context allows watermarks to be ignored then it can also ignore memory
policies.  However, on entering the allocator slowpath the nodemask may
still be cpuset_current_mems_allowed and the policies are enforced.
This patch resets the nodemask appropriately before entering the
slowpath.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20160504143628.GU2858@techsingularity.net
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: uninline the bad page part of check_new_page()
Vlastimil Babka [Fri, 20 May 2016 00:14:41 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: uninline the bad page part of check_new_page()

Bad pages should be rare so the code handling them doesn't need to be
inline for performance reasons.  Put it to separate function which
returns void.  This also assumes that the initial page_expected_state()
result will match the result of the thorough check, i.e.  the page
doesn't become "good" in the meanwhile.  This matches the same
expectations already in place in free_pages_check().

!DEBUG_VM bloat-o-meter:

  add/remove: 1/0 grow/shrink: 0/1 up/down: 134/-274 (-140)
  function                                     old     new   delta
  check_new_page_bad                             -     134    +134
  get_page_from_freelist                      3468    3194    -274

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: don't duplicate code in free_pcp_prepare
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:38 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: don't duplicate code in free_pcp_prepare

The new free_pcp_prepare() function shares a lot of code with
free_pages_prepare(), which makes this a maintenance risk when some
future patch modifies only one of them.  We should be able to achieve
the same effect (skipping free_pages_check() from !DEBUG_VM configs) by
adding a parameter to free_pages_prepare() and making it inline, so the
checks (and the order != 0 parts) are eliminated from the call from
free_pcp_prepare().

!DEBUG_VM: bloat-o-meter reports no difference, as my gcc was already
inlining free_pages_prepare() and the elimination seems to work as
expected

DEBUG_VM bloat-o-meter:

  add/remove: 0/1 grow/shrink: 2/0 up/down: 1035/-778 (257)
  function                                     old     new   delta
  __free_pages_ok                              297    1060    +763
  free_hot_cold_page                           480     752    +272
  free_pages_prepare                           778       -    -778

Here inlining didn't occur before, and added some code, but it's ok for
a debug option.

[akpm@linux-foundation.org: fix build]
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: defer debugging checks of pages allocated from the PCP
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:35 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: defer debugging checks of pages allocated from the PCP

Every page allocated checks a number of page fields for validity.  This
catches corruption bugs of pages that are already freed but it is
expensive.  This patch weakens the debugging check by checking PCP pages
only when the PCP lists are being refilled.  All compound pages are
checked.  This potentially avoids debugging checks entirely if the PCP
lists are never emptied and refilled so some corruption issues may be
missed.  Full checking requires DEBUG_VM.

With the two deferred debugging patches applied, the impact to a page
allocator microbenchmark is

                                             4.6.0-rc3                  4.6.0-rc3
                                           inline-v3r6            deferalloc-v3r7
  Min      alloc-odr0-1               344.00 (  0.00%)           317.00 (  7.85%)
  Min      alloc-odr0-2               248.00 (  0.00%)           231.00 (  6.85%)
  Min      alloc-odr0-4               209.00 (  0.00%)           192.00 (  8.13%)
  Min      alloc-odr0-8               181.00 (  0.00%)           166.00 (  8.29%)
  Min      alloc-odr0-16              168.00 (  0.00%)           154.00 (  8.33%)
  Min      alloc-odr0-32              161.00 (  0.00%)           148.00 (  8.07%)
  Min      alloc-odr0-64              158.00 (  0.00%)           145.00 (  8.23%)
  Min      alloc-odr0-128             156.00 (  0.00%)           143.00 (  8.33%)
  Min      alloc-odr0-256             168.00 (  0.00%)           154.00 (  8.33%)
  Min      alloc-odr0-512             178.00 (  0.00%)           167.00 (  6.18%)
  Min      alloc-odr0-1024            186.00 (  0.00%)           174.00 (  6.45%)
  Min      alloc-odr0-2048            192.00 (  0.00%)           180.00 (  6.25%)
  Min      alloc-odr0-4096            198.00 (  0.00%)           184.00 (  7.07%)
  Min      alloc-odr0-8192            200.00 (  0.00%)           188.00 (  6.00%)
  Min      alloc-odr0-16384           201.00 (  0.00%)           188.00 (  6.47%)
  Min      free-odr0-1                189.00 (  0.00%)           180.00 (  4.76%)
  Min      free-odr0-2                132.00 (  0.00%)           126.00 (  4.55%)
  Min      free-odr0-4                104.00 (  0.00%)            99.00 (  4.81%)
  Min      free-odr0-8                 90.00 (  0.00%)            85.00 (  5.56%)
  Min      free-odr0-16                84.00 (  0.00%)            80.00 (  4.76%)
  Min      free-odr0-32                80.00 (  0.00%)            76.00 (  5.00%)
  Min      free-odr0-64                78.00 (  0.00%)            74.00 (  5.13%)
  Min      free-odr0-128               77.00 (  0.00%)            73.00 (  5.19%)
  Min      free-odr0-256               94.00 (  0.00%)            91.00 (  3.19%)
  Min      free-odr0-512              108.00 (  0.00%)           112.00 ( -3.70%)
  Min      free-odr0-1024             115.00 (  0.00%)           118.00 ( -2.61%)
  Min      free-odr0-2048             120.00 (  0.00%)           125.00 ( -4.17%)
  Min      free-odr0-4096             123.00 (  0.00%)           129.00 ( -4.88%)
  Min      free-odr0-8192             126.00 (  0.00%)           130.00 ( -3.17%)
  Min      free-odr0-16384            126.00 (  0.00%)           131.00 ( -3.97%)

Note that the free paths for large numbers of pages is impacted as the
debugging cost gets shifted into that path when the page data is no
longer necessarily cache-hot.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: defer debugging checks of freed pages until a PCP drain
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:32 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: defer debugging checks of freed pages until a PCP drain

Every page free checks a number of page fields for validity.  This
catches premature frees and corruptions but it is also expensive.  This
patch weakens the debugging check by checking PCP pages at the time they
are drained from the PCP list.  This will trigger the bug but the site
that freed the corrupt page will be lost.  To get the full context, a
kernel rebuild with DEBUG_VM is necessary.

[akpm@linux-foundation.org: fix build]
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agocpuset: use static key better and convert to new API
Vlastimil Babka [Fri, 20 May 2016 00:14:30 +0000 (17:14 -0700)]
cpuset: use static key better and convert to new API

An important function for cpusets is cpuset_node_allowed(), which
optimizes on the fact if there's a single root CPU set, it must be
trivially allowed.  But the check "nr_cpusets() <= 1" doesn't use the
cpusets_enabled_key static key the right way where static keys eliminate
branching overhead with jump labels.

This patch converts it so that static key is used properly.  It's also
switched to the new static key API and the checking functions are
converted to return bool instead of int.  We also provide a new variant
__cpuset_zone_allowed() which expects that the static key check was
already done and they key was enabled.  This is needed for
get_page_from_freelist() where we want to also avoid the relatively
slower check when ALLOC_CPUSET is not set in alloc_flags.

The impact on the page allocator microbenchmark is less than expected
but the cleanup in itself is worthwhile.

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                       multcheck-v1r20               cpuset-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               348.00 (  0.00%)           348.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-2               254.00 (  0.00%)           254.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-4               213.00 (  0.00%)           213.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-8               186.00 (  0.00%)           183.00 (  1.61%)
  Min      alloc-odr0-16              173.00 (  0.00%)           171.00 (  1.16%)
  Min      alloc-odr0-32              166.00 (  0.00%)           163.00 (  1.81%)
  Min      alloc-odr0-64              162.00 (  0.00%)           159.00 (  1.85%)
  Min      alloc-odr0-128             160.00 (  0.00%)           157.00 (  1.88%)
  Min      alloc-odr0-256             169.00 (  0.00%)           166.00 (  1.78%)
  Min      alloc-odr0-512             180.00 (  0.00%)           180.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-1024            188.00 (  0.00%)           187.00 (  0.53%)
  Min      alloc-odr0-2048            194.00 (  0.00%)           193.00 (  0.52%)
  Min      alloc-odr0-4096            199.00 (  0.00%)           198.00 (  0.50%)
  Min      alloc-odr0-8192            202.00 (  0.00%)           201.00 (  0.50%)
  Min      alloc-odr0-16384           203.00 (  0.00%)           202.00 (  0.49%)

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Zefan Li <lizefan@huawei.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: inline pageblock lookup in page free fast paths
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:27 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: inline pageblock lookup in page free fast paths

The function call overhead of get_pfnblock_flags_mask() is measurable in
the page free paths.  This patch uses an inlined version that is faster.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: remove unnecessary variable from free_pcppages_bulk
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:24 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: remove unnecessary variable from free_pcppages_bulk

The original count is never reused so it can be removed.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: pull out side effects from free_pages_check
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:21 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: pull out side effects from free_pages_check

Check without side-effects should be easier to maintain.  It also
removes the duplicated cpupid and flags reset done in !DEBUG_VM variant
of both free_pcp_prepare() and then bulkfree_pcp_prepare().  Finally, it
enables the next patch.

It shouldn't result in new branches, thanks to inlining of the check.

!DEBUG_VM bloat-o-meter:

  add/remove: 0/0 grow/shrink: 0/2 up/down: 0/-27 (-27)
  function                                     old     new   delta
  __free_pages_ok                              748     739      -9
  free_pcppages_bulk                          1403    1385     -18

DEBUG_VM:

  add/remove: 0/0 grow/shrink: 0/1 up/down: 0/-28 (-28)
  function                                     old     new   delta
  free_pages_prepare                           806     778     -28

This is also slightly faster because cpupid information is not set on
tail pages so we can avoid resets there.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: un-inline the bad part of free_pages_check
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:18 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: un-inline the bad part of free_pages_check

From: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>

!DEBUG_VM size and bloat-o-meter:

  add/remove: 1/0 grow/shrink: 0/2 up/down: 124/-370 (-246)
  function                                     old     new   delta
  free_pages_check_bad                           -     124    +124
  free_pcppages_bulk                          1288    1171    -117
  __free_pages_ok                              948     695    -253

DEBUG_VM:

  add/remove: 1/0 grow/shrink: 0/1 up/down: 124/-214 (-90)
  function                                     old     new   delta
  free_pages_check_bad                           -     124    +124
  free_pages_prepare                          1112     898    -214

[akpm@linux-foundation.org: fix whitespace]
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: check multiple page fields with a single branch
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:15 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: check multiple page fields with a single branch

Every page allocated or freed is checked for sanity to avoid corruptions
that are difficult to detect later.  A bad page could be due to a number
of fields.  Instead of using multiple branches, this patch combines
multiple fields into a single branch.  A detailed check is only
necessary if that check fails.

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                        initonce-v1r20            multcheck-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               359.00 (  0.00%)           348.00 (  3.06%)
  Min      alloc-odr0-2               260.00 (  0.00%)           254.00 (  2.31%)
  Min      alloc-odr0-4               214.00 (  0.00%)           213.00 (  0.47%)
  Min      alloc-odr0-8               186.00 (  0.00%)           186.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-16              173.00 (  0.00%)           173.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-32              165.00 (  0.00%)           166.00 ( -0.61%)
  Min      alloc-odr0-64              162.00 (  0.00%)           162.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-128             161.00 (  0.00%)           160.00 (  0.62%)
  Min      alloc-odr0-256             170.00 (  0.00%)           169.00 (  0.59%)
  Min      alloc-odr0-512             181.00 (  0.00%)           180.00 (  0.55%)
  Min      alloc-odr0-1024            190.00 (  0.00%)           188.00 (  1.05%)
  Min      alloc-odr0-2048            196.00 (  0.00%)           194.00 (  1.02%)
  Min      alloc-odr0-4096            202.00 (  0.00%)           199.00 (  1.49%)
  Min      alloc-odr0-8192            205.00 (  0.00%)           202.00 (  1.46%)
  Min      alloc-odr0-16384           205.00 (  0.00%)           203.00 (  0.98%)

Again, the benefit is marginal but avoiding excessive branches is
important.  Ideally the paths would not have to check these conditions
at all but regrettably abandoning the tests would make use-after-free
bugs much harder to detect.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: remove field from alloc_context
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:13 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: remove field from alloc_context

The classzone_idx can be inferred from preferred_zoneref so remove the
unnecessary field and save stack space.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: avoid looking up the first zone in a zonelist twice
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:10 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: avoid looking up the first zone in a zonelist twice

The allocator fast path looks up the first usable zone in a zonelist and
then get_page_from_freelist does the same job in the zonelist iterator.
This patch preserves the necessary information.

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                        fastmark-v1r20             initonce-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               364.00 (  0.00%)           359.00 (  1.37%)
  Min      alloc-odr0-2               262.00 (  0.00%)           260.00 (  0.76%)
  Min      alloc-odr0-4               214.00 (  0.00%)           214.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-8               186.00 (  0.00%)           186.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-16              173.00 (  0.00%)           173.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-32              165.00 (  0.00%)           165.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-64              161.00 (  0.00%)           162.00 ( -0.62%)
  Min      alloc-odr0-128             159.00 (  0.00%)           161.00 ( -1.26%)
  Min      alloc-odr0-256             168.00 (  0.00%)           170.00 ( -1.19%)
  Min      alloc-odr0-512             180.00 (  0.00%)           181.00 ( -0.56%)
  Min      alloc-odr0-1024            190.00 (  0.00%)           190.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-2048            196.00 (  0.00%)           196.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-4096            202.00 (  0.00%)           202.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-8192            206.00 (  0.00%)           205.00 (  0.49%)
  Min      alloc-odr0-16384           206.00 (  0.00%)           205.00 (  0.49%)

The benefit is negligible and the results are within the noise but each
cycle counts.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: shortcut watermark checks for order-0 pages
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:07 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: shortcut watermark checks for order-0 pages

Watermarks have to be checked on every allocation including the number
of pages being allocated and whether reserves can be accessed.  The
reserves only matter if memory is limited and the free_pages adjustment
only applies to high-order pages.  This patch adds a shortcut for
order-0 pages that avoids numerous calculations if there is plenty of
free memory yielding the following performance difference in a page
allocator microbenchmark;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                         optfair-v1r20             fastmark-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               380.00 (  0.00%)           364.00 (  4.21%)
  Min      alloc-odr0-2               273.00 (  0.00%)           262.00 (  4.03%)
  Min      alloc-odr0-4               227.00 (  0.00%)           214.00 (  5.73%)
  Min      alloc-odr0-8               196.00 (  0.00%)           186.00 (  5.10%)
  Min      alloc-odr0-16              183.00 (  0.00%)           173.00 (  5.46%)
  Min      alloc-odr0-32              173.00 (  0.00%)           165.00 (  4.62%)
  Min      alloc-odr0-64              169.00 (  0.00%)           161.00 (  4.73%)
  Min      alloc-odr0-128             169.00 (  0.00%)           159.00 (  5.92%)
  Min      alloc-odr0-256             180.00 (  0.00%)           168.00 (  6.67%)
  Min      alloc-odr0-512             190.00 (  0.00%)           180.00 (  5.26%)
  Min      alloc-odr0-1024            198.00 (  0.00%)           190.00 (  4.04%)
  Min      alloc-odr0-2048            204.00 (  0.00%)           196.00 (  3.92%)
  Min      alloc-odr0-4096            209.00 (  0.00%)           202.00 (  3.35%)
  Min      alloc-odr0-8192            213.00 (  0.00%)           206.00 (  3.29%)
  Min      alloc-odr0-16384           214.00 (  0.00%)           206.00 (  3.74%)

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: reduce cost of fair zone allocation policy retry
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:04 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: reduce cost of fair zone allocation policy retry

The fair zone allocation policy is not without cost but it can be
reduced slightly.  This patch removes an unnecessary local variable,
checks the likely conditions of the fair zone policy first, uses a bool
instead of a flags check and falls through when a remote node is
encountered instead of doing a full restart.  The benefit is marginal
but it's there

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                         decstat-v1r20              optfair-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               377.00 (  0.00%)           380.00 ( -0.80%)
  Min      alloc-odr0-2               273.00 (  0.00%)           273.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-4               226.00 (  0.00%)           227.00 ( -0.44%)
  Min      alloc-odr0-8               196.00 (  0.00%)           196.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-16              183.00 (  0.00%)           183.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-32              175.00 (  0.00%)           173.00 (  1.14%)
  Min      alloc-odr0-64              172.00 (  0.00%)           169.00 (  1.74%)
  Min      alloc-odr0-128             170.00 (  0.00%)           169.00 (  0.59%)
  Min      alloc-odr0-256             183.00 (  0.00%)           180.00 (  1.64%)
  Min      alloc-odr0-512             191.00 (  0.00%)           190.00 (  0.52%)
  Min      alloc-odr0-1024            199.00 (  0.00%)           198.00 (  0.50%)
  Min      alloc-odr0-2048            204.00 (  0.00%)           204.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-4096            210.00 (  0.00%)           209.00 (  0.48%)
  Min      alloc-odr0-8192            213.00 (  0.00%)           213.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-16384           214.00 (  0.00%)           214.00 (  0.00%)

The benefit is marginal at best but one of the most important benefits,
avoiding a second search when falling back to another node is not
triggered by this particular test so the benefit for some corner cases
is understated.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: shorten the page allocator fast path
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:14:01 +0000 (17:14 -0700)]
mm, page_alloc: shorten the page allocator fast path

The page allocator fast path checks page multiple times unnecessarily.
This patch avoids all the slowpath checks if the first allocation
attempt succeeds.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: check once if a zone has isolated pageblocks
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:58 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: check once if a zone has isolated pageblocks

When bulk freeing pages from the per-cpu lists the zone is checked for
isolated pageblocks on every release.  This patch checks it once per
drain.

[mgorman@techsingularity.net: fix locking radce, per Vlastimil]
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: move __GFP_HARDWALL modifications out of the fastpath
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:56 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: move __GFP_HARDWALL modifications out of the fastpath

__GFP_HARDWALL only has meaning in the context of cpusets but the fast
path always applies the flag on the first attempt.  Move the
manipulations into the cpuset paths where they will be masked by a
static branch in the common case.

With the other micro-optimisations in this series combined, the impact
on a page allocator microbenchmark is

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                         decstat-v1r20                micro-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               381.00 (  0.00%)           377.00 (  1.05%)
  Min      alloc-odr0-2               275.00 (  0.00%)           273.00 (  0.73%)
  Min      alloc-odr0-4               229.00 (  0.00%)           226.00 (  1.31%)
  Min      alloc-odr0-8               199.00 (  0.00%)           196.00 (  1.51%)
  Min      alloc-odr0-16              186.00 (  0.00%)           183.00 (  1.61%)
  Min      alloc-odr0-32              179.00 (  0.00%)           175.00 (  2.23%)
  Min      alloc-odr0-64              174.00 (  0.00%)           172.00 (  1.15%)
  Min      alloc-odr0-128             172.00 (  0.00%)           170.00 (  1.16%)
  Min      alloc-odr0-256             181.00 (  0.00%)           183.00 ( -1.10%)
  Min      alloc-odr0-512             193.00 (  0.00%)           191.00 (  1.04%)
  Min      alloc-odr0-1024            201.00 (  0.00%)           199.00 (  1.00%)
  Min      alloc-odr0-2048            206.00 (  0.00%)           204.00 (  0.97%)
  Min      alloc-odr0-4096            212.00 (  0.00%)           210.00 (  0.94%)
  Min      alloc-odr0-8192            215.00 (  0.00%)           213.00 (  0.93%)
  Min      alloc-odr0-16384           216.00 (  0.00%)           214.00 (  0.93%)

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: simplify last cpupid reset
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:53 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: simplify last cpupid reset

The current reset unnecessarily clears flags and makes pointless
calculations.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: remove unnecessary initialisation from __alloc_pages_nodemask()
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:50 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: remove unnecessary initialisation from __alloc_pages_nodemask()

page is guaranteed to be set before it is read with or without the
initialisation.

[akpm@linux-foundation.org: fix warning]
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: remove unnecessary initialisation in get_page_from_freelist
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:47 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: remove unnecessary initialisation in get_page_from_freelist

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: remove unnecessary local variable in get_page_from_freelist
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:44 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: remove unnecessary local variable in get_page_from_freelist

zonelist here is a copy of a struct field that is used once.  Ditch it.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: convert nr_fair_skipped to bool
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:41 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: convert nr_fair_skipped to bool

The number of zones skipped to a zone expiring its fair zone allocation
quota is irrelevant.  Convert to bool.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: convert alloc_flags to unsigned
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:38 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: convert alloc_flags to unsigned

alloc_flags is a bitmask of flags but it is signed which does not
necessarily generate the best code depending on the compiler.  Even
without an impact, it makes more sense that this be unsigned.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: avoid unnecessary zone lookups during pageblock operations
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:36 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: avoid unnecessary zone lookups during pageblock operations

Pageblocks have an associated bitmap to store migrate types and whether
the pageblock should be skipped during compaction.  The bitmap may be
associated with a memory section or a zone but the zone is looked up
unconditionally.  The compiler should optimise this away automatically
so this is a cosmetic patch only in many cases.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: use __dec_zone_state for order-0 page allocation
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:33 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: use __dec_zone_state for order-0 page allocation

__dec_zone_state is cheaper to use for removing an order-0 page as it
has fewer conditions to check.

The performance difference on a page allocator microbenchmark is;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                         optiter-v1r20              decstat-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               382.00 (  0.00%)           381.00 (  0.26%)
  Min      alloc-odr0-2               282.00 (  0.00%)           275.00 (  2.48%)
  Min      alloc-odr0-4               233.00 (  0.00%)           229.00 (  1.72%)
  Min      alloc-odr0-8               203.00 (  0.00%)           199.00 (  1.97%)
  Min      alloc-odr0-16              188.00 (  0.00%)           186.00 (  1.06%)
  Min      alloc-odr0-32              182.00 (  0.00%)           179.00 (  1.65%)
  Min      alloc-odr0-64              177.00 (  0.00%)           174.00 (  1.69%)
  Min      alloc-odr0-128             175.00 (  0.00%)           172.00 (  1.71%)
  Min      alloc-odr0-256             184.00 (  0.00%)           181.00 (  1.63%)
  Min      alloc-odr0-512             197.00 (  0.00%)           193.00 (  2.03%)
  Min      alloc-odr0-1024            203.00 (  0.00%)           201.00 (  0.99%)
  Min      alloc-odr0-2048            209.00 (  0.00%)           206.00 (  1.44%)
  Min      alloc-odr0-4096            214.00 (  0.00%)           212.00 (  0.93%)
  Min      alloc-odr0-8192            218.00 (  0.00%)           215.00 (  1.38%)
  Min      alloc-odr0-16384           219.00 (  0.00%)           216.00 (  1.37%)

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: inline the fast path of the zonelist iterator
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:30 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: inline the fast path of the zonelist iterator

The page allocator iterates through a zonelist for zones that match the
addressing limitations and nodemask of the caller but many allocations
will not be restricted.  Despite this, there is always functional call
overhead which builds up.

This patch inlines the optimistic basic case and only calls the iterator
function for the complex case.  A hindrance was the fact that
cpuset_current_mems_allowed is used in the fastpath as the allowed
nodemask even though all nodes are allowed on most systems.  The patch
handles this by only considering cpuset_current_mems_allowed if a cpuset
exists.  As well as being faster in the fast-path, this removes some
junk in the slowpath.

The performance difference on a page allocator microbenchmark is;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                      statinline-v1r20              optiter-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               412.00 (  0.00%)           382.00 (  7.28%)
  Min      alloc-odr0-2               301.00 (  0.00%)           282.00 (  6.31%)
  Min      alloc-odr0-4               247.00 (  0.00%)           233.00 (  5.67%)
  Min      alloc-odr0-8               215.00 (  0.00%)           203.00 (  5.58%)
  Min      alloc-odr0-16              199.00 (  0.00%)           188.00 (  5.53%)
  Min      alloc-odr0-32              191.00 (  0.00%)           182.00 (  4.71%)
  Min      alloc-odr0-64              187.00 (  0.00%)           177.00 (  5.35%)
  Min      alloc-odr0-128             185.00 (  0.00%)           175.00 (  5.41%)
  Min      alloc-odr0-256             193.00 (  0.00%)           184.00 (  4.66%)
  Min      alloc-odr0-512             207.00 (  0.00%)           197.00 (  4.83%)
  Min      alloc-odr0-1024            213.00 (  0.00%)           203.00 (  4.69%)
  Min      alloc-odr0-2048            220.00 (  0.00%)           209.00 (  5.00%)
  Min      alloc-odr0-4096            226.00 (  0.00%)           214.00 (  5.31%)
  Min      alloc-odr0-8192            229.00 (  0.00%)           218.00 (  4.80%)
  Min      alloc-odr0-16384           229.00 (  0.00%)           219.00 (  4.37%)

perf indicated that next_zones_zonelist disappeared in the profile and
__next_zones_zonelist did not appear.  This is expected as the
micro-benchmark would hit the inlined fast-path every time.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: inline zone_statistics
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:27 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: inline zone_statistics

zone_statistics has one call-site but it's a public function.  Make it
static and inline.

The performance difference on a page allocator microbenchmark is;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                      statbranch-v1r20           statinline-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               419.00 (  0.00%)           412.00 (  1.67%)
  Min      alloc-odr0-2               305.00 (  0.00%)           301.00 (  1.31%)
  Min      alloc-odr0-4               250.00 (  0.00%)           247.00 (  1.20%)
  Min      alloc-odr0-8               219.00 (  0.00%)           215.00 (  1.83%)
  Min      alloc-odr0-16              203.00 (  0.00%)           199.00 (  1.97%)
  Min      alloc-odr0-32              195.00 (  0.00%)           191.00 (  2.05%)
  Min      alloc-odr0-64              191.00 (  0.00%)           187.00 (  2.09%)
  Min      alloc-odr0-128             189.00 (  0.00%)           185.00 (  2.12%)
  Min      alloc-odr0-256             198.00 (  0.00%)           193.00 (  2.53%)
  Min      alloc-odr0-512             210.00 (  0.00%)           207.00 (  1.43%)
  Min      alloc-odr0-1024            216.00 (  0.00%)           213.00 (  1.39%)
  Min      alloc-odr0-2048            221.00 (  0.00%)           220.00 (  0.45%)
  Min      alloc-odr0-4096            227.00 (  0.00%)           226.00 (  0.44%)
  Min      alloc-odr0-8192            232.00 (  0.00%)           229.00 (  1.29%)
  Min      alloc-odr0-16384           232.00 (  0.00%)           229.00 (  1.29%)

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: reduce branches in zone_statistics
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:24 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: reduce branches in zone_statistics

zone_statistics has more branches than it really needs to take an
unlikely GFP flag into account.  Reduce the number and annotate the
unlikely flag.

The performance difference on a page allocator microbenchmark is;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                      nocompound-v1r10           statbranch-v1r10
  Min      alloc-odr0-1               417.00 (  0.00%)           419.00 ( -0.48%)
  Min      alloc-odr0-2               308.00 (  0.00%)           305.00 (  0.97%)
  Min      alloc-odr0-4               253.00 (  0.00%)           250.00 (  1.19%)
  Min      alloc-odr0-8               221.00 (  0.00%)           219.00 (  0.90%)
  Min      alloc-odr0-16              205.00 (  0.00%)           203.00 (  0.98%)
  Min      alloc-odr0-32              199.00 (  0.00%)           195.00 (  2.01%)
  Min      alloc-odr0-64              193.00 (  0.00%)           191.00 (  1.04%)
  Min      alloc-odr0-128             191.00 (  0.00%)           189.00 (  1.05%)
  Min      alloc-odr0-256             200.00 (  0.00%)           198.00 (  1.00%)
  Min      alloc-odr0-512             212.00 (  0.00%)           210.00 (  0.94%)
  Min      alloc-odr0-1024            219.00 (  0.00%)           216.00 (  1.37%)
  Min      alloc-odr0-2048            225.00 (  0.00%)           221.00 (  1.78%)
  Min      alloc-odr0-4096            231.00 (  0.00%)           227.00 (  1.73%)
  Min      alloc-odr0-8192            234.00 (  0.00%)           232.00 (  0.85%)
  Min      alloc-odr0-16384           234.00 (  0.00%)           232.00 (  0.85%)

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: use new PageAnonHead helper in the free page fast path
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:21 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: use new PageAnonHead helper in the free page fast path

The PageAnon check always checks for compound_head but this is a
relatively expensive check if the caller already knows the page is a
head page.  This patch creates a helper and uses it in the page free
path which only operates on head pages.

With this patch and "Only check PageCompound for high-order pages", the
performance difference on a page allocator microbenchmark is;

                                             4.6.0-rc2                  4.6.0-rc2
                                               vanilla           nocompound-v1r20
  Min      alloc-odr0-1               425.00 (  0.00%)           417.00 (  1.88%)
  Min      alloc-odr0-2               313.00 (  0.00%)           308.00 (  1.60%)
  Min      alloc-odr0-4               257.00 (  0.00%)           253.00 (  1.56%)
  Min      alloc-odr0-8               224.00 (  0.00%)           221.00 (  1.34%)
  Min      alloc-odr0-16              208.00 (  0.00%)           205.00 (  1.44%)
  Min      alloc-odr0-32              199.00 (  0.00%)           199.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-64              195.00 (  0.00%)           193.00 (  1.03%)
  Min      alloc-odr0-128             192.00 (  0.00%)           191.00 (  0.52%)
  Min      alloc-odr0-256             204.00 (  0.00%)           200.00 (  1.96%)
  Min      alloc-odr0-512             213.00 (  0.00%)           212.00 (  0.47%)
  Min      alloc-odr0-1024            219.00 (  0.00%)           219.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-2048            225.00 (  0.00%)           225.00 (  0.00%)
  Min      alloc-odr0-4096            230.00 (  0.00%)           231.00 ( -0.43%)
  Min      alloc-odr0-8192            235.00 (  0.00%)           234.00 (  0.43%)
  Min      alloc-odr0-16384           235.00 (  0.00%)           234.00 (  0.43%)
  Min      free-odr0-1                215.00 (  0.00%)           191.00 ( 11.16%)
  Min      free-odr0-2                152.00 (  0.00%)           136.00 ( 10.53%)
  Min      free-odr0-4                119.00 (  0.00%)           107.00 ( 10.08%)
  Min      free-odr0-8                106.00 (  0.00%)            96.00 (  9.43%)
  Min      free-odr0-16                97.00 (  0.00%)            87.00 ( 10.31%)
  Min      free-odr0-32                91.00 (  0.00%)            83.00 (  8.79%)
  Min      free-odr0-64                89.00 (  0.00%)            81.00 (  8.99%)
  Min      free-odr0-128               88.00 (  0.00%)            80.00 (  9.09%)
  Min      free-odr0-256              106.00 (  0.00%)            95.00 ( 10.38%)
  Min      free-odr0-512              116.00 (  0.00%)           111.00 (  4.31%)
  Min      free-odr0-1024             125.00 (  0.00%)           118.00 (  5.60%)
  Min      free-odr0-2048             133.00 (  0.00%)           126.00 (  5.26%)
  Min      free-odr0-4096             136.00 (  0.00%)           130.00 (  4.41%)
  Min      free-odr0-8192             138.00 (  0.00%)           130.00 (  5.80%)
  Min      free-odr0-16384            137.00 (  0.00%)           130.00 (  5.11%)

There is a sizable boost to the free allocator performance.  While there
is an apparent boost on the allocation side, it's likely a co-incidence
or due to the patches slightly reducing cache footprint.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, page_alloc: only check PageCompound for high-order pages
Mel Gorman [Fri, 20 May 2016 00:13:18 +0000 (17:13 -0700)]
mm, page_alloc: only check PageCompound for high-order pages

Another year, another round of page allocator optimisations focusing
this time on the alloc and free fast paths.  This should be of help to
workloads that are allocator-intensive from kernel space where the cost
of zeroing is not nceessraily incurred.

The series is motivated by the observation that page alloc
microbenchmarks on multiple machines regressed between 3.12.44 and 4.4.
Second, there is discussions before LSF/MM considering the possibility
of adding another page allocator which is potentially hazardous but a
patch series improving performance is better than whining.

After the series is applied, there are still hazards.  In the free
paths, the debugging checking and page zone/pageblock lookups dominate
but there was not an obvious solution to that.  In the alloc path, the
major contributers are dealing with zonelists, new page preperation, the
fair zone allocation and numerous statistic updates.  The fair zone
allocator is removed by the per-node LRU series if that gets merged so
it's nor a major concern at the moment.

On normal userspace benchmarks, there is little impact as the zeroing
cost is significant but it's visible

  aim9
                                 4.6.0-rc3             4.6.0-rc3
                                   vanilla         deferalloc-v3
  Min      page_test   828693.33 (  0.00%)   887060.00 (  7.04%)
  Min      brk_test   4847266.67 (  0.00%)  4966266.67 (  2.45%)
  Min      exec_test     1271.00 (  0.00%)     1275.67 (  0.37%)
  Min      fork_test    12371.75 (  0.00%)    12380.00 (  0.07%)

The overall impact on a page allocator microbenchmark for a range of orders
and number of pages allocated in a batch is

                                            4.6.0-rc3                  4.6.0-rc3
                                               vanilla            deferalloc-v3r7
  Min      alloc-odr0-1               428.00 (  0.00%)           316.00 ( 26.17%)
  Min      alloc-odr0-2               314.00 (  0.00%)           231.00 ( 26.43%)
  Min      alloc-odr0-4               256.00 (  0.00%)           192.00 ( 25.00%)
  Min      alloc-odr0-8               222.00 (  0.00%)           166.00 ( 25.23%)
  Min      alloc-odr0-16              207.00 (  0.00%)           154.00 ( 25.60%)
  Min      alloc-odr0-32              197.00 (  0.00%)           148.00 ( 24.87%)
  Min      alloc-odr0-64              193.00 (  0.00%)           144.00 ( 25.39%)
  Min      alloc-odr0-128             191.00 (  0.00%)           143.00 ( 25.13%)
  Min      alloc-odr0-256             203.00 (  0.00%)           153.00 ( 24.63%)
  Min      alloc-odr0-512             212.00 (  0.00%)           165.00 ( 22.17%)
  Min      alloc-odr0-1024            221.00 (  0.00%)           172.00 ( 22.17%)
  Min      alloc-odr0-2048            225.00 (  0.00%)           179.00 ( 20.44%)
  Min      alloc-odr0-4096            232.00 (  0.00%)           185.00 ( 20.26%)
  Min      alloc-odr0-8192            235.00 (  0.00%)           187.00 ( 20.43%)
  Min      alloc-odr0-16384           236.00 (  0.00%)           188.00 ( 20.34%)
  Min      alloc-odr1-1               519.00 (  0.00%)           450.00 ( 13.29%)
  Min      alloc-odr1-2               391.00 (  0.00%)           336.00 ( 14.07%)
  Min      alloc-odr1-4               313.00 (  0.00%)           268.00 ( 14.38%)
  Min      alloc-odr1-8               277.00 (  0.00%)           235.00 ( 15.16%)
  Min      alloc-odr1-16              256.00 (  0.00%)           218.00 ( 14.84%)
  Min      alloc-odr1-32              252.00 (  0.00%)           212.00 ( 15.87%)
  Min      alloc-odr1-64              244.00 (  0.00%)           206.00 ( 15.57%)
  Min      alloc-odr1-128             244.00 (  0.00%)           207.00 ( 15.16%)
  Min      alloc-odr1-256             243.00 (  0.00%)           207.00 ( 14.81%)
  Min      alloc-odr1-512             245.00 (  0.00%)           209.00 ( 14.69%)
  Min      alloc-odr1-1024            248.00 (  0.00%)           214.00 ( 13.71%)
  Min      alloc-odr1-2048            253.00 (  0.00%)           220.00 ( 13.04%)
  Min      alloc-odr1-4096            258.00 (  0.00%)           224.00 ( 13.18%)
  Min      alloc-odr1-8192            261.00 (  0.00%)           229.00 ( 12.26%)
  Min      alloc-odr2-1               560.00 (  0.00%)           753.00 (-34.46%)
  Min      alloc-odr2-2               424.00 (  0.00%)           351.00 ( 17.22%)
  Min      alloc-odr2-4               339.00 (  0.00%)           393.00 (-15.93%)
  Min      alloc-odr2-8               298.00 (  0.00%)           246.00 ( 17.45%)
  Min      alloc-odr2-16              276.00 (  0.00%)           227.00 ( 17.75%)
  Min      alloc-odr2-32              271.00 (  0.00%)           221.00 ( 18.45%)
  Min      alloc-odr2-64              264.00 (  0.00%)           217.00 ( 17.80%)
  Min      alloc-odr2-128             264.00 (  0.00%)           217.00 ( 17.80%)
  Min      alloc-odr2-256             264.00 (  0.00%)           218.00 ( 17.42%)
  Min      alloc-odr2-512             269.00 (  0.00%)           223.00 ( 17.10%)
  Min      alloc-odr2-1024            279.00 (  0.00%)           230.00 ( 17.56%)
  Min      alloc-odr2-2048            283.00 (  0.00%)           235.00 ( 16.96%)
  Min      alloc-odr2-4096            285.00 (  0.00%)           239.00 ( 16.14%)
  Min      alloc-odr3-1               629.00 (  0.00%)           505.00 ( 19.71%)
  Min      alloc-odr3-2               472.00 (  0.00%)           374.00 ( 20.76%)
  Min      alloc-odr3-4               383.00 (  0.00%)           301.00 ( 21.41%)
  Min      alloc-odr3-8               341.00 (  0.00%)           266.00 ( 21.99%)
  Min      alloc-odr3-16              316.00 (  0.00%)           248.00 ( 21.52%)
  Min      alloc-odr3-32              308.00 (  0.00%)           241.00 ( 21.75%)
  Min      alloc-odr3-64              305.00 (  0.00%)           241.00 ( 20.98%)
  Min      alloc-odr3-128             308.00 (  0.00%)           244.00 ( 20.78%)
  Min      alloc-odr3-256             317.00 (  0.00%)           249.00 ( 21.45%)
  Min      alloc-odr3-512             327.00 (  0.00%)           256.00 ( 21.71%)
  Min      alloc-odr3-1024            331.00 (  0.00%)           261.00 ( 21.15%)
  Min      alloc-odr3-2048            333.00 (  0.00%)           266.00 ( 20.12%)
  Min      alloc-odr4-1               767.00 (  0.00%)           572.00 ( 25.42%)
  Min      alloc-odr4-2               578.00 (  0.00%)           429.00 ( 25.78%)
  Min      alloc-odr4-4               474.00 (  0.00%)           346.00 ( 27.00%)
  Min      alloc-odr4-8               422.00 (  0.00%)           310.00 ( 26.54%)
  Min      alloc-odr4-16              399.00 (  0.00%)           295.00 ( 26.07%)
  Min      alloc-odr4-32              392.00 (  0.00%)           293.00 ( 25.26%)
  Min      alloc-odr4-64              394.00 (  0.00%)           293.00 ( 25.63%)
  Min      alloc-odr4-128             405.00 (  0.00%)           305.00 ( 24.69%)
  Min      alloc-odr4-256             417.00 (  0.00%)           319.00 ( 23.50%)
  Min      alloc-odr4-512             425.00 (  0.00%)           326.00 ( 23.29%)
  Min      alloc-odr4-1024            426.00 (  0.00%)           329.00 ( 22.77%)
  Min      free-odr0-1                216.00 (  0.00%)           178.00 ( 17.59%)
  Min      free-odr0-2                152.00 (  0.00%)           125.00 ( 17.76%)
  Min      free-odr0-4                120.00 (  0.00%)            99.00 ( 17.50%)
  Min      free-odr0-8                106.00 (  0.00%)            85.00 ( 19.81%)
  Min      free-odr0-16                97.00 (  0.00%)            80.00 ( 17.53%)
  Min      free-odr0-32                92.00 (  0.00%)            76.00 ( 17.39%)
  Min      free-odr0-64                89.00 (  0.00%)            74.00 ( 16.85%)
  Min      free-odr0-128               89.00 (  0.00%)            73.00 ( 17.98%)
  Min      free-odr0-256              107.00 (  0.00%)            90.00 ( 15.89%)
  Min      free-odr0-512              117.00 (  0.00%)           108.00 (  7.69%)
  Min      free-odr0-1024             125.00 (  0.00%)           118.00 (  5.60%)
  Min      free-odr0-2048             132.00 (  0.00%)           125.00 (  5.30%)
  Min      free-odr0-4096             135.00 (  0.00%)           130.00 (  3.70%)
  Min      free-odr0-8192             137.00 (  0.00%)           130.00 (  5.11%)
  Min      free-odr0-16384            137.00 (  0.00%)           131.00 (  4.38%)
  Min      free-odr1-1                318.00 (  0.00%)           289.00 (  9.12%)
  Min      free-odr1-2                228.00 (  0.00%)           207.00 (  9.21%)
  Min      free-odr1-4                182.00 (  0.00%)           165.00 (  9.34%)
  Min      free-odr1-8                163.00 (  0.00%)           146.00 ( 10.43%)
  Min      free-odr1-16               151.00 (  0.00%)           135.00 ( 10.60%)
  Min      free-odr1-32               146.00 (  0.00%)           129.00 ( 11.64%)
  Min      free-odr1-64               145.00 (  0.00%)           130.00 ( 10.34%)
  Min      free-odr1-128              148.00 (  0.00%)           134.00 (  9.46%)
  Min      free-odr1-256              148.00 (  0.00%)           137.00 (  7.43%)
  Min      free-odr1-512              151.00 (  0.00%)           140.00 (  7.28%)
  Min      free-odr1-1024             154.00 (  0.00%)           143.00 (  7.14%)
  Min      free-odr1-2048             156.00 (  0.00%)           144.00 (  7.69%)
  Min      free-odr1-4096             156.00 (  0.00%)           142.00 (  8.97%)
  Min      free-odr1-8192             156.00 (  0.00%)           140.00 ( 10.26%)
  Min      free-odr2-1                361.00 (  0.00%)           457.00 (-26.59%)
  Min      free-odr2-2                258.00 (  0.00%)           224.00 ( 13.18%)
  Min      free-odr2-4                208.00 (  0.00%)           223.00 ( -7.21%)
  Min      free-odr2-8                185.00 (  0.00%)           160.00 ( 13.51%)
  Min      free-odr2-16               173.00 (  0.00%)           149.00 ( 13.87%)
  Min      free-odr2-32               166.00 (  0.00%)           145.00 ( 12.65%)
  Min      free-odr2-64               166.00 (  0.00%)           146.00 ( 12.05%)
  Min      free-odr2-128              169.00 (  0.00%)           148.00 ( 12.43%)
  Min      free-odr2-256              170.00 (  0.00%)           152.00 ( 10.59%)
  Min      free-odr2-512              177.00 (  0.00%)           156.00 ( 11.86%)
  Min      free-odr2-1024             182.00 (  0.00%)           162.00 ( 10.99%)
  Min      free-odr2-2048             181.00 (  0.00%)           160.00 ( 11.60%)
  Min      free-odr2-4096             180.00 (  0.00%)           159.00 ( 11.67%)
  Min      free-odr3-1                431.00 (  0.00%)           367.00 ( 14.85%)
  Min      free-odr3-2                306.00 (  0.00%)           259.00 ( 15.36%)
  Min      free-odr3-4                249.00 (  0.00%)           208.00 ( 16.47%)
  Min      free-odr3-8                224.00 (  0.00%)           186.00 ( 16.96%)
  Min      free-odr3-16               208.00 (  0.00%)           176.00 ( 15.38%)
  Min      free-odr3-32               206.00 (  0.00%)           174.00 ( 15.53%)
  Min      free-odr3-64               210.00 (  0.00%)           178.00 ( 15.24%)
  Min      free-odr3-128              215.00 (  0.00%)           182.00 ( 15.35%)
  Min      free-odr3-256              224.00 (  0.00%)           189.00 ( 15.62%)
  Min      free-odr3-512              232.00 (  0.00%)           195.00 ( 15.95%)
  Min      free-odr3-1024             230.00 (  0.00%)           195.00 ( 15.22%)
  Min      free-odr3-2048             229.00 (  0.00%)           193.00 ( 15.72%)
  Min      free-odr4-1                561.00 (  0.00%)           439.00 ( 21.75%)
  Min      free-odr4-2                418.00 (  0.00%)           318.00 ( 23.92%)
  Min      free-odr4-4                339.00 (  0.00%)           269.00 ( 20.65%)
  Min      free-odr4-8                299.00 (  0.00%)           239.00 ( 20.07%)
  Min      free-odr4-16               289.00 (  0.00%)           234.00 ( 19.03%)
  Min      free-odr4-32               291.00 (  0.00%)           235.00 ( 19.24%)
  Min      free-odr4-64               298.00 (  0.00%)           238.00 ( 20.13%)
  Min      free-odr4-128              308.00 (  0.00%)           251.00 ( 18.51%)
  Min      free-odr4-256              321.00 (  0.00%)           267.00 ( 16.82%)
  Min      free-odr4-512              327.00 (  0.00%)           269.00 ( 17.74%)
  Min      free-odr4-1024             326.00 (  0.00%)           271.00 ( 16.87%)
  Min      total-odr0-1               644.00 (  0.00%)           494.00 ( 23.29%)
  Min      total-odr0-2               466.00 (  0.00%)           356.00 ( 23.61%)
  Min      total-odr0-4               376.00 (  0.00%)           291.00 ( 22.61%)
  Min      total-odr0-8               328.00 (  0.00%)           251.00 ( 23.48%)
  Min      total-odr0-16              304.00 (  0.00%)           234.00 ( 23.03%)
  Min      total-odr0-32              289.00 (  0.00%)           224.00 ( 22.49%)
  Min      total-odr0-64              282.00 (  0.00%)           218.00 ( 22.70%)
  Min      total-odr0-128             280.00 (  0.00%)           216.00 ( 22.86%)
  Min      total-odr0-256             310.00 (  0.00%)           243.00 ( 21.61%)
  Min      total-odr0-512             329.00 (  0.00%)           273.00 ( 17.02%)
  Min      total-odr0-1024            346.00 (  0.00%)           290.00 ( 16.18%)
  Min      total-odr0-2048            357.00 (  0.00%)           304.00 ( 14.85%)
  Min      total-odr0-4096            367.00 (  0.00%)           315.00 ( 14.17%)
  Min      total-odr0-8192            372.00 (  0.00%)           317.00 ( 14.78%)
  Min      total-odr0-16384           373.00 (  0.00%)           319.00 ( 14.48%)
  Min      total-odr1-1               838.00 (  0.00%)           739.00 ( 11.81%)
  Min      total-odr1-2               619.00 (  0.00%)           543.00 ( 12.28%)
  Min      total-odr1-4               495.00 (  0.00%)           433.00 ( 12.53%)
  Min      total-odr1-8               440.00 (  0.00%)           382.00 ( 13.18%)
  Min      total-odr1-16              407.00 (  0.00%)           353.00 ( 13.27%)
  Min      total-odr1-32              398.00 (  0.00%)           341.00 ( 14.32%)
  Min      total-odr1-64              389.00 (  0.00%)           336.00 ( 13.62%)
  Min      total-odr1-128             392.00 (  0.00%)           341.00 ( 13.01%)
  Min      total-odr1-256             391.00 (  0.00%)           344.00 ( 12.02%)
  Min      total-odr1-512             396.00 (  0.00%)           349.00 ( 11.87%)
  Min      total-odr1-1024            402.00 (  0.00%)           357.00 ( 11.19%)
  Min      total-odr1-2048            409.00 (  0.00%)           364.00 ( 11.00%)
  Min      total-odr1-4096            414.00 (  0.00%)           366.00 ( 11.59%)
  Min      total-odr1-8192            417.00 (  0.00%)           369.00 ( 11.51%)
  Min      total-odr2-1               921.00 (  0.00%)          1210.00 (-31.38%)
  Min      total-odr2-2               682.00 (  0.00%)           576.00 ( 15.54%)
  Min      total-odr2-4               547.00 (  0.00%)           616.00 (-12.61%)
  Min      total-odr2-8               483.00 (  0.00%)           406.00 ( 15.94%)
  Min      total-odr2-16              449.00 (  0.00%)           376.00 ( 16.26%)
  Min      total-odr2-32              437.00 (  0.00%)           366.00 ( 16.25%)
  Min      total-odr2-64              431.00 (  0.00%)           363.00 ( 15.78%)
  Min      total-odr2-128             433.00 (  0.00%)           365.00 ( 15.70%)
  Min      total-odr2-256             434.00 (  0.00%)           371.00 ( 14.52%)
  Min      total-odr2-512             446.00 (  0.00%)           379.00 ( 15.02%)
  Min      total-odr2-1024            461.00 (  0.00%)           392.00 ( 14.97%)
  Min      total-odr2-2048            464.00 (  0.00%)           395.00 ( 14.87%)
  Min      total-odr2-4096            465.00 (  0.00%)           398.00 ( 14.41%)
  Min      total-odr3-1              1060.00 (  0.00%)           872.00 ( 17.74%)
  Min      total-odr3-2               778.00 (  0.00%)           633.00 ( 18.64%)
  Min      total-odr3-4               632.00 (  0.00%)           510.00 ( 19.30%)
  Min      total-odr3-8               565.00 (  0.00%)           452.00 ( 20.00%)
  Min      total-odr3-16              524.00 (  0.00%)           424.00 ( 19.08%)
  Min      total-odr3-32              514.00 (  0.00%)           415.00 ( 19.26%)
  Min      total-odr3-64              515.00 (  0.00%)           419.00 ( 18.64%)
  Min      total-odr3-128             523.00 (  0.00%)           426.00 ( 18.55%)
  Min      total-odr3-256             541.00 (  0.00%)           438.00 ( 19.04%)
  Min      total-odr3-512             559.00 (  0.00%)           451.00 ( 19.32%)
  Min      total-odr3-1024            561.00 (  0.00%)           456.00 ( 18.72%)
  Min      total-odr3-2048            562.00 (  0.00%)           459.00 ( 18.33%)
  Min      total-odr4-1              1328.00 (  0.00%)          1011.00 ( 23.87%)
  Min      total-odr4-2               997.00 (  0.00%)           747.00 ( 25.08%)
  Min      total-odr4-4               813.00 (  0.00%)           615.00 ( 24.35%)
  Min      total-odr4-8               721.00 (  0.00%)           550.00 ( 23.72%)
  Min      total-odr4-16              689.00 (  0.00%)           529.00 ( 23.22%)
  Min      total-odr4-32              683.00 (  0.00%)           528.00 ( 22.69%)
  Min      total-odr4-64              692.00 (  0.00%)           531.00 ( 23.27%)
  Min      total-odr4-128             713.00 (  0.00%)           556.00 ( 22.02%)
  Min      total-odr4-256             738.00 (  0.00%)           586.00 ( 20.60%)
  Min      total-odr4-512             753.00 (  0.00%)           595.00 ( 20.98%)
  Min      total-odr4-1024            752.00 (  0.00%)           600.00 ( 20.21%)

This patch (of 27):

order-0 pages by definition cannot be compound so avoid the check in the
fast path for those pages.

[akpm@linux-foundation.org: use unlikely(order) in free_pages_prepare(), per Vlastimil]
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, oom_reaper: clear TIF_MEMDIE for all tasks queued for oom_reaper
Michal Hocko [Fri, 20 May 2016 00:13:15 +0000 (17:13 -0700)]
mm, oom_reaper: clear TIF_MEMDIE for all tasks queued for oom_reaper

Right now the oom reaper will clear TIF_MEMDIE only for tasks which were
successfully reaped.  This is the safest option because we know that
such an oom victim would only block forward progress of the oom killer
without a good reason because it is highly unlikely it would release
much more memory.  Basically most of its memory has been already torn
down.

We can relax this assumption to catch more corner cases though.

The first obvious one is when the oom victim clears its mm and gets
stuck later on.  oom_reaper would back of on find_lock_task_mm returning
NULL.  We can safely try to clear TIF_MEMDIE in this case because such a
task would be ignored by the oom killer anyway.  The flag would be
cleared by that time already most of the time anyway.

The less obvious one is when the oom reaper fails due to mmap_sem
contention.  Even if we clear TIF_MEMDIE for this task then it is not
very likely that we would select another task too easily because we
haven't reaped the last victim and so it would be still the #1
candidate.  There is a rare race condition possible when the current
victim terminates before the next select_bad_process but considering
that oom_reap_task had retried several times before giving up then this
sounds like a borderline thing.

After this patch we should have a guarantee that the OOM killer will not
be block for unbounded amount of time for most cases.

Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Raushaniya Maksudova <rmaksudova@parallels.com>
Cc: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
Cc: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Daniel Vetter <daniel.vetter@intel.com>
Cc: Oleg Nesterov <oleg@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agooom, oom_reaper: try to reap tasks which skip regular OOM killer path
Michal Hocko [Fri, 20 May 2016 00:13:12 +0000 (17:13 -0700)]
oom, oom_reaper: try to reap tasks which skip regular OOM killer path

If either the current task is already killed or PF_EXITING or a selected
task is PF_EXITING then the oom killer is suppressed and so is the oom
reaper.  This patch adds try_oom_reaper which checks the given task and
queues it for the oom reaper if that is safe to be done meaning that the
task doesn't share the mm with an alive process.

This might help to release the memory pressure while the task tries to
exit.

[akpm@linux-foundation.org: fix nommu build]
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Raushaniya Maksudova <rmaksudova@parallels.com>
Cc: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
Cc: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Daniel Vetter <daniel.vetter@intel.com>
Cc: Oleg Nesterov <oleg@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, oom: move GFP_NOFS check to out_of_memory
Michal Hocko [Fri, 20 May 2016 00:13:09 +0000 (17:13 -0700)]
mm, oom: move GFP_NOFS check to out_of_memory

__alloc_pages_may_oom is the central place to decide when the
out_of_memory should be invoked.  This is a good approach for most
checks there because they are page allocator specific and the allocation
fails right after for all of them.

The notable exception is GFP_NOFS context which is faking
did_some_progress and keep the page allocator looping even though there
couldn't have been any progress from the OOM killer.  This patch doesn't
change this behavior because we are not ready to allow those allocation
requests to fail yet (and maybe we will face the reality that we will
never manage to safely fail these request).  Instead __GFP_FS check is
moved down to out_of_memory and prevent from OOM victim selection there.
There are two reasons for that

- OOM notifiers might release some memory even from this context
  as none of the registered notifier seems to be FS related
- this might help a dying thread to get an access to memory
          reserves and move on which will make the behavior more
          consistent with the case when the task gets killed from a
          different context.

Keep a comment in __alloc_pages_may_oom to make sure we do not forget
how GFP_NOFS is special and that we really want to do something about
it.

Note to the current oom_notifier users:

The observable difference for you is that oom notifiers cannot depend on
any fs locks because we could deadlock.  Not that this would be allowed
today because that would just lockup machine in most of the cases and
ruling out the OOM killer along the way.  Another difference is that
callbacks might be invoked sooner now because GFP_NOFS is a weaker
reclaim context and so there could be reclaimable memory which is just
not reachable now.  That would require GFP_NOFS only loads which are
really rare and more importantly the observable result would be dropping
of reconstructible object and potential performance drop which is not
such a big deal when we are struggling to fulfill other important
allocation requests.

Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Raushaniya Maksudova <rmaksudova@parallels.com>
Cc: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
Cc: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Daniel Vetter <daniel.vetter@intel.com>
Cc: Oleg Nesterov <oleg@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomemory_hotplug: introduce memhp_default_state= command line parameter
Vitaly Kuznetsov [Fri, 20 May 2016 00:13:06 +0000 (17:13 -0700)]
memory_hotplug: introduce memhp_default_state= command line parameter

CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE specifies the default value for the
memory hotplug onlining policy.  Add a command line parameter to make it
possible to override the default.  It may come handy for debug and
testing purposes.

Signed-off-by: Vitaly Kuznetsov <vkuznets@redhat.com>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Cc: Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: David Vrabel <david.vrabel@citrix.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Igor Mammedov <imammedo@redhat.com>
Cc: Lennart Poettering <lennart@poettering.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomemory_hotplug: introduce CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE
Vitaly Kuznetsov [Fri, 20 May 2016 00:13:03 +0000 (17:13 -0700)]
memory_hotplug: introduce CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_DEFAULT_ONLINE

This patchset continues the work I started with commit 31bc3858ea3e
("memory-hotplug: add automatic onlining policy for the newly added
memory").

Initially I was going to stop there and bring the policy setting logic
to userspace.  I met two issues on this way:

 1) It is possible to have memory hotplugged at boot (e.g.  with QEMU).
    These blocks stay offlined if we turn the onlining policy on by
    userspace.

 2) My attempt to bring this policy setting to systemd failed, systemd
    maintainers suggest to change the default in kernel or ...  to use
    tmpfiles.d to alter the policy (which looks like a hack to me):
        https://github.com/systemd/systemd/pull/2938

Here I suggest to add a config option to set the default value for the
policy and a kernel command line parameter to make the override.

This patch (of 2):

Introduce config option to set the default value for memory hotplug
onlining policy (/sys/devices/system/memory/auto_online_blocks).  The
reason one would want to turn this option on are to have early onlining
for hotpluggable memory available at boot and to not require any
userspace actions to make memory hotplug work.

[akpm@linux-foundation.org: tweak Kconfig text]
Signed-off-by: Vitaly Kuznetsov <vkuznets@redhat.com>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Cc: Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: David Vrabel <david.vrabel@citrix.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Igor Mammedov <imammedo@redhat.com>
Cc: Lennart Poettering <lennart@poettering.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoarch: fix has_transparent_hugepage()
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:13:00 +0000 (17:13 -0700)]
arch: fix has_transparent_hugepage()

I've just discovered that the useful-sounding has_transparent_hugepage()
is actually an architecture-dependent minefield: on some arches it only
builds if CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE=y, on others it's also there when
not, but on some of those (arm and arm64) it then gives the wrong
answer; and on mips alone it's marked __init, which would crash if
called later (but so far it has not been called later).

Straighten this out: make it available to all configs, with a sensible
default in asm-generic/pgtable.h, removing its definitions from those
arches (arc, arm, arm64, sparc, tile) which are served by the default,
adding #define has_transparent_hugepage has_transparent_hugepage to
those (mips, powerpc, s390, x86) which need to override the default at
runtime, and removing the __init from mips (but maybe that kind of code
should be avoided after init: set a static variable the first time it's
called).

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Acked-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Vineet Gupta <vgupta@synopsys.com> [arch/arc]
Acked-by: Gerald Schaefer <gerald.schaefer@de.ibm.com> [arch/s390]
Acked-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agohuge pagecache: extend mremap pmd rmap lockout to files
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:57 +0000 (17:12 -0700)]
huge pagecache: extend mremap pmd rmap lockout to files

Whatever huge pagecache implementation we go with, file rmap locking
must be added to anon rmap locking, when mremap's move_page_tables()
finds a pmd_trans_huge pmd entry: a simple change, let's do it now.

Factor out take_rmap_locks() and drop_rmap_locks() to handle the locking
for make move_ptes() and move_page_tables(), and delete the
VM_BUG_ON_VMA which rejected vm_file and required anon_vma.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agohuge mm: move_huge_pmd does not need new_vma
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:54 +0000 (17:12 -0700)]
huge mm: move_huge_pmd does not need new_vma

Remove move_huge_pmd()'s redundant new_vma arg: all it was used for was
a VM_NOHUGEPAGE check on new_vma flags, but the new_vma is cloned from
the old vma, so a trans_huge_pmd in the new_vma will be as acceptable as
it was in the old vma, alignment and size permitting.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: /proc/sys/vm/stat_refresh to force vmstat update
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:50 +0000 (17:12 -0700)]
mm: /proc/sys/vm/stat_refresh to force vmstat update

Provide /proc/sys/vm/stat_refresh to force an immediate update of
per-cpu into global vmstats: useful to avoid a sleep(2) or whatever
before checking counts when testing.  Originally added to work around a
bug which left counts stranded indefinitely on a cpu going idle (an
inaccuracy magnified when small below-batch numbers represent "huge"
amounts of memory), but I believe that bug is now fixed: nonetheless,
this is still a useful knob.

Its schedule_on_each_cpu() is probably too expensive just to fold into
reading /proc/meminfo itself: give this mode 0600 to prevent abuse.
Allow a write or a read to do the same: nothing to read, but "grep -h
Shmem /proc/sys/vm/stat_refresh /proc/meminfo" is convenient.  Oh, and
since global_page_state() itself is careful to disguise any underflow as
0, hack in an "Invalid argument" and pr_warn() if a counter is negative
after the refresh - this helped to fix a misaccounting of
NR_ISOLATED_FILE in my migration code.

But on recent kernels, I find that NR_ALLOC_BATCH and NR_PAGES_SCANNED
often go negative some of the time.  I have not yet worked out why, but
have no evidence that it's actually harmful.  Punt for the moment by
just ignoring the anomaly on those.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agotmpfs: mem_cgroup charge fault to vm_mm not current mm
Andres Lagar-Cavilla [Fri, 20 May 2016 00:12:47 +0000 (17:12 -0700)]
tmpfs: mem_cgroup charge fault to vm_mm not current mm

Although shmem_fault() has been careful to count a major fault to vm_mm,
shmem_getpage_gfp() has been careless in charging a remote access fault
to current->mm owner's memcg instead of to vma->vm_mm owner's memcg:
that is inconsistent with all the mem_cgroup charging on remote access
faults in mm/memory.c.

Fix it by passing fault_mm along with fault_type to
shmem_get_page_gfp(); but in that case, now knowing the right mm, it's
better for it to handle the PGMAJFAULT updates itself.

And let's keep this clutter out of most callers' way: change the common
shmem_getpage() wrapper to hide fault_mm and fault_type as well as gfp.

Signed-off-by: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agotmpfs: preliminary minor tidyups
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:44 +0000 (17:12 -0700)]
tmpfs: preliminary minor tidyups

Make a few cleanups in mm/shmem.c, before going on to complicate it.

shmem_alloc_page() will become more complicated: we can't afford to to
have that complication duplicated between a CONFIG_NUMA version and a
!CONFIG_NUMA version, so rearrange the #ifdef'ery there to yield a
single shmem_swapin() and a single shmem_alloc_page().

Yes, it's a shame to inflict the horrid pseudo-vma on non-NUMA
configurations, but eliminating it is a larger cleanup: I have an
alloc_pages_mpol() patchset not yet ready - mpol handling is subtle and
bug-prone, and changed yet again since my last version.

Move __SetPageLocked, __SetPageSwapBacked from shmem_getpage_gfp() to
shmem_alloc_page(): that SwapBacked flag will be useful in future, to
help to distinguish different cases appropriately.

And the SGP_DIRTY variant of SGP_CACHE is hard to understand and of
little use (IIRC it dates back to when shmem_getpage() returned the page
unlocked): kill it and do the necessary in shmem_file_read_iter().

But an arm64 build then complained that info may be uninitialized (where
shmem_getpage_gfp() deletes a freshly alloced page beyond eof), and
advancing to an "sgp <= SGP_CACHE" test jogged it back to reality.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: use __SetPageSwapBacked and dont ClearPageSwapBacked
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:41 +0000 (17:12 -0700)]
mm: use __SetPageSwapBacked and dont ClearPageSwapBacked

v3.16 commit 07a427884348 ("mm: shmem: avoid atomic operation during
shmem_getpage_gfp") rightly replaced one instance of SetPageSwapBacked
by __SetPageSwapBacked, pointing out that the newly allocated page is
not yet visible to other users (except speculative get_page_unless_zero-
ers, who may not update page flags before their further checks).

That was part of a series in which Mel was focused on tmpfs profiles:
but almost all SetPageSwapBacked uses can be so optimized, with the same
justification.

Remove ClearPageSwapBacked from __read_swap_cache_async() error path:
it's not an error to free a page with PG_swapbacked set.

Follow a convention of __SetPageLocked, __SetPageSwapBacked instead of
doing it differently in different places; but that's for tidiness - if
the ordering actually mattered, we should not be using the __variants.

There's probably scope for further __SetPageFlags in other places, but
SwapBacked is the one I'm interested in at the moment.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Reviewed-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: update_lru_size do the __mod_zone_page_state
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:38 +0000 (17:12 -0700)]
mm: update_lru_size do the __mod_zone_page_state

Konstantin Khlebnikov pointed out (nearly four years ago, when lumpy
reclaim was removed) that lru_size can be updated by -nr_taken once per
call to isolate_lru_pages(), instead of page by page.

Update it inside isolate_lru_pages(), or at its two callsites? I chose
to update it at the callsites, rearranging and grouping the updates by
nr_taken and nr_scanned together in both.

With one exception, mem_cgroup_update_lru_size(,lru,) is then used where
__mod_zone_page_state(,NR_LRU_BASE+lru,) is used; and we shall be adding
some more calls in a future commit.  Make the code a little smaller and
simpler by incorporating stat update in lru_size update.

The exception was move_active_pages_to_lru(), which aggregated the
pgmoved stat update separately from the individual lru_size updates; but
I still think this a simplification worth making.

However, the __mod_zone_page_state is not peculiar to mem_cgroups: so
better use the name update_lru_size, calls mem_cgroup_update_lru_size
when CONFIG_MEMCG.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: update_lru_size warn and reset bad lru_size
Hugh Dickins [Fri, 20 May 2016 00:12:35 +0000 (17:12 -0700)]
mm: update_lru_size warn and reset bad lru_size

Though debug kernels have a VM_BUG_ON to help protect from misaccounting
lru_size, non-debug kernels are liable to wrap it around: and then the
vast unsigned long size draws page reclaim into a loop of repeatedly
doing nothing on an empty list, without even a cond_resched().

That soft lockup looks confusingly like an over-busy reclaim scenario,
with lots of contention on the lru_lock in shrink_inactive_list(): yet
has a totally different origin.

Help differentiate with a custom warning in
mem_cgroup_update_lru_size(), even in non-debug kernels; and reset the
size to avoid the lockup.  But the particular bug which suggested this
change was mine alone, and since fixed.

Make it a WARN_ONCE: the first occurrence is the most informative, a
flurry may follow, yet even when rate-limited little more is learnt.

Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Ning Qu <quning@gmail.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andres Lagar-Cavilla <andreslc@google.com>
Cc: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/mmap: kill hook arch_rebalance_pgtables()
Konstantin Khlebnikov [Fri, 20 May 2016 00:12:32 +0000 (17:12 -0700)]
mm/mmap: kill hook arch_rebalance_pgtables()

Nobody uses it.

Signed-off-by: Konstantin Khlebnikov <koct9i@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/vmstat: make node_page_state() handles all zones by itself
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:29 +0000 (17:12 -0700)]
mm/vmstat: make node_page_state() handles all zones by itself

node_page_state() manually adds statistics per each zone and returns
total value for all zones.  Whenever we add a new zone, we need to
consider this function and it's really troublesome.  Make it handle all
zones by itself.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/highmem: make nr_free_highpages() handles all highmem zones by itself
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:26 +0000 (17:12 -0700)]
mm/highmem: make nr_free_highpages() handles all highmem zones by itself

nr_free_highpages() manually adds statistics per each highmem zone and
returns a total value for them.  Whenever we add a new highmem zone, we
need to consider this function and it's really troublesome.  Make it
handle all highmem zones by itself.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/page_alloc: correct highmem memory statistics
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:23 +0000 (17:12 -0700)]
mm/page_alloc: correct highmem memory statistics

ZONE_MOVABLE could be treated as highmem so we need to consider it for
accurate statistics.  And, in following patches, ZONE_CMA will be
introduced and it can be treated as highmem, too.  So, instead of
manually adding stat of ZONE_MOVABLE, looping all zones and check
whether the zone is highmem or not and add stat of the zone which can be
treated as highmem.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/writeback: correct dirty page calculation for highmem
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:20 +0000 (17:12 -0700)]
mm/writeback: correct dirty page calculation for highmem

ZONE_MOVABLE could be treated as highmem so we need to consider it for
accurate calculation of dirty pages.  And, in following patches,
ZONE_CMA will be introduced and it can be treated as highmem, too.  So,
instead of manually adding stat of ZONE_MOVABLE, looping all zones and
check whether the zone is highmem or not and add stat of the zone which
can be treated as highmem.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agopower: add zone range overlapping check
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:16 +0000 (17:12 -0700)]
power: add zone range overlapping check

There is a system thats node's pfns are overlapped as follows:

  -----pfn-------->
  N0 N1 N2 N0 N1 N2

Therefore, we need to care this overlapping when iterating pfn range.

mark_free_pages() iterates requested zone's pfn range and unset all
range's bitmap first.  And then it marks freepages in a zone to the
bitmap.  If there is an overlapping zone, above unset could clear
previous marked bit and reference to this bitmap in the future will
cause the problem.  To prevent it, this patch adds a zone check in
mark_free_pages().

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Rafael J. Wysocki" <rjw@rjwysocki.net>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/page_owner: add zone range overlapping check
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:13 +0000 (17:12 -0700)]
mm/page_owner: add zone range overlapping check

There is a system thats node's pfns are overlapped as follows:

  -----pfn-------->
  N0 N1 N2 N0 N1 N2

Therefore, we need to care this overlapping when iterating pfn range.

There are one place in page_owner.c that iterates pfn range and it
doesn't consider this overlapping.  Add it.

Without this patch, above system could over count early allocated page
number before page_owner is activated.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Rafael J. Wysocki" <rjw@rjwysocki.net>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/vmstat: add zone range overlapping check
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:10 +0000 (17:12 -0700)]
mm/vmstat: add zone range overlapping check

There is a system thats node's pfns are overlapped as follows:

  -----pfn-------->
  N0 N1 N2 N0 N1 N2

Therefore, we need to care this overlapping when iterating pfn range.

There are two places in vmstat.c that iterates pfn range and they don't
consider this overlapping.  Add it.

Without this patch, above system could over count pageblock number on a
zone.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Rafael J. Wysocki" <rjw@rjwysocki.net>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/memory_hotplug: add comment to some functions related to memory hotplug
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:06 +0000 (17:12 -0700)]
mm/memory_hotplug: add comment to some functions related to memory hotplug

__offline_isolated_pages() and test_pages_isolated() are used by memory
hotplug.  These functions require that range is in a single zone but
there is no code to do this because memory hotplug checks it before
calling these functions.  To avoid confusing future user of these
functions, this patch adds comments to them.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Rafael J. Wysocki" <rjw@rjwysocki.net>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/hugetlb: add same zone check in pfn_range_valid_gigantic()
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:12:03 +0000 (17:12 -0700)]
mm/hugetlb: add same zone check in pfn_range_valid_gigantic()

This patchset deals with some problematic sites that iterate pfn ranges.

There is a system thats node's pfns are overlapped as follows:

  -----pfn-------->
  N0 N1 N2 N0 N1 N2

Therefore, we need to take care of this overlapping when iterating pfn
range.

I audit many iterating sites that uses pfn_valid(), pfn_valid_within(),
zone_start_pfn and etc.  and others looks safe to me.  This is a
preparation step for a new CMA implementation, ZONE_CMA
(https://lkml.org/lkml/2015/2/12/95), because it would be easily
overlapped with other zones.  But, zone overlap check is also needed for
the general case so I send it separately.

This patch (of 5):

alloc_gigantic_page() uses alloc_contig_range() and this requires that
the requested range is in a single zone.  To satisfy this requirement,
add this check to pfn_range_valid_gigantic().

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Rafael J. Wysocki" <rjw@rjwysocki.net>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: uninline page_mapped()
Andrew Morton [Fri, 20 May 2016 00:12:00 +0000 (17:12 -0700)]
mm: uninline page_mapped()

It's huge.  Uninlining it saves 206 bytes per callsite.  Shaves 4924
bytes from the x86_64 allmodconfig vmlinux.

[akpm@linux-foundation.org: coding-style fixes]
Cc: Steve Capper <steve.capper@arm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/highmem: simplify is_highmem()
Chanho Min [Fri, 20 May 2016 00:11:57 +0000 (17:11 -0700)]
mm/highmem: simplify is_highmem()

is_highmem() can be simplified by use of is_highmem_idx().  This patch
removes redundant code and will make it easier to maintain if the zone
policy is changed or a new zone is added.

(akpm: saves me 25 bytes of text per is_highmem() callsite)

Signed-off-by: Chanho Min <chanho.min@lge.com>
Reviewed-by: Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, compaction: skip blocks where isolation fails in async direct compaction
Vlastimil Babka [Fri, 20 May 2016 00:11:55 +0000 (17:11 -0700)]
mm, compaction: skip blocks where isolation fails in async direct compaction

The goal of direct compaction is to quickly make a high-order page
available for the pending allocation.  Within an aligned block of pages
of desired order, a single allocated page that cannot be isolated for
migration means that the block cannot fully merge to a buddy page that
would satisfy the allocation request.  Therefore we can reduce the
allocation stall by skipping the rest of the block immediately on
isolation failure.  For async compaction, this also means a higher
chance of succeeding until it detects contention.

We however shouldn't completely sacrifice the second objective of
compaction, which is to reduce overal long-term memory fragmentation.
As a compromise, perform the eager skipping only in direct async
compaction, while sync compaction (including kcompactd) remains
thorough.

Testing was done using stress-highalloc from mmtests, configured for
order-4 GFP_KERNEL allocations:

                                 4.6-rc1               4.6-rc1
                                  before                 after
  Success 1 Min         24.00 (  0.00%)       27.00 (-12.50%)
  Success 1 Mean        30.20 (  0.00%)       31.60 ( -4.64%)
  Success 1 Max         37.00 (  0.00%)       35.00 (  5.41%)
  Success 2 Min         42.00 (  0.00%)       32.00 ( 23.81%)
  Success 2 Mean        44.00 (  0.00%)       44.80 ( -1.82%)
  Success 2 Max         48.00 (  0.00%)       52.00 ( -8.33%)
  Success 3 Min         91.00 (  0.00%)       92.00 ( -1.10%)
  Success 3 Mean        92.20 (  0.00%)       92.80 ( -0.65%)
  Success 3 Max         94.00 (  0.00%)       93.00 (  1.06%)

We can see that success rates are unaffected by the skipping.

                4.6-rc1     4.6-rc1
                 before       after
  User         2587.42     2566.53
  System        482.89      471.20
  Elapsed      1395.68     1382.00

Times are not so useful metric for this benchmark as main portion is the
interfering kernel builds, but results do hint at reduced system times.

                                      4.6-rc1     4.6-rc1
                                       before       after
  Direct pages scanned                163614      159608
  Kswapd pages scanned               2070139     2078790
  Kswapd pages reclaimed             2061707     2069757
  Direct pages reclaimed              163354      159505

Reduced direct reclaim was unintended, but could be explained by more
successful first attempt at (async) direct compaction, which is
attempted before the first reclaim attempt in __alloc_pages_slowpath().

  Compaction stalls                    33052       39853
  Compaction success                   12121       19773
  Compaction failures                  20931       20079

Compaction is indeed more successful, and thus less likely to get
deferred, so there are also more direct compaction stalls.

  Page migrate success               3781876     3326819
  Page migrate failure                 45817       41774
  Compaction pages isolated          7868232     6941457
  Compaction migrate scanned       168160492   127269354
  Compaction migrate prescanned            0           0
  Compaction free scanned         2522142582  2326342620
  Compaction free direct alloc             0           0
  Compaction free dir. all. miss           0           0
  Compaction cost                       5252        4476

The patch reduces migration scanned pages by 25% thanks to the eager
skipping.

[hughd@google.com: prevent nr_isolated_* from going negative]
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, compaction: reduce spurious pcplist drains
Vlastimil Babka [Fri, 20 May 2016 00:11:51 +0000 (17:11 -0700)]
mm, compaction: reduce spurious pcplist drains

Compaction drains the local pcplists each time migration scanner moves
away from a cc->order aligned block where it isolated pages for
migration, so that the pages freed by migrations can merge into higher
orders.

The detection is currently coarser than it could be.  The
cc->last_migrated_pfn variable should track the lowest pfn that was
isolated for migration.  But it is set to the pfn where
isolate_migratepages_block() starts scanning, which is typically the
first pfn of the pageblock.  There, the scanner might fail to isolate
several order-aligned blocks, and then isolate COMPACT_CLUSTER_MAX in
another block.  This would cause the pcplists drain to be performed,
although the scanner didn't yet finish the block where it isolated from.

This patch thus makes cc->last_migrated_pfn handling more accurate by
setting it to the pfn of an actually isolated page in
isolate_migratepages_block().  Although practical effects of this patch
are likely low, it arguably makes the intent of the code more obvious.
Also the next patch will make async direct compaction skip blocks more
aggressively, and draining pcplists due to skipped blocks is wasteful.

Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm, compaction: wrap calculating first and last pfn of pageblock
Vlastimil Babka [Fri, 20 May 2016 00:11:48 +0000 (17:11 -0700)]
mm, compaction: wrap calculating first and last pfn of pageblock

Compaction code has accumulated numerous instances of manual
calculations of the first (inclusive) and last (exclusive) pfn of a
pageblock (or a smaller block of given order), given a pfn within the
pageblock.

Wrap these calculations by introducing pageblock_start_pfn(pfn) and
pageblock_end_pfn(pfn) macros.

[vbabka@suse.cz: fix crash in get_pfnblock_flags_mask() from isolate_freepages():]
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/rmap: replace BUG_ON(anon_vma->degree) with VM_WARN_ON
Konstantin Khlebnikov [Fri, 20 May 2016 00:11:46 +0000 (17:11 -0700)]
mm/rmap: replace BUG_ON(anon_vma->degree) with VM_WARN_ON

This check effectively catches anon vma hierarchy inconsistence and some
vma corruptions.  It was effective for catching corner cases in anon vma
reusing logic.  For now this code seems stable so check could be hidden
under CONFIG_DEBUG_VM and replaced with WARN because it's not so fatal.

Signed-off-by: Konstantin Khlebnikov <khlebnikov@yandex-team.ru>
Suggested-by: Vasily Averin <vvs@virtuozzo.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/mempolicy.c:offset_il_node() document and clarify
Andrew Morton [Fri, 20 May 2016 00:11:43 +0000 (17:11 -0700)]
mm/mempolicy.c:offset_il_node() document and clarify

This code was pretty obscure and was relying upon obscure side-effects
of next_node(-1, ...) and was relying upon NUMA_NO_NODE being equal to
-1.

Clean that all up and document the function's intent.

Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Joonsoo Kim <js1304@gmail.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/hugetlb.c: use first_memory_node
Andrew Morton [Fri, 20 May 2016 00:11:40 +0000 (17:11 -0700)]
mm/hugetlb.c: use first_memory_node

Instead of open-coding it.

Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/page_alloc: Remove useless parameter of __free_pages_boot_core
Li Zhang [Fri, 20 May 2016 00:11:37 +0000 (17:11 -0700)]
mm/page_alloc: Remove useless parameter of __free_pages_boot_core

__free_pages_boot_core has parameter pfn which is not used at all.
Remove it.

Signed-off-by: Li Zhang <zhlcindy@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Pan Xinhui <xinhui.pan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/memcontrol.c:mem_cgroup_select_victim_node(): clarify comment
Michal Hocko [Fri, 20 May 2016 00:11:34 +0000 (17:11 -0700)]
mm/memcontrol.c:mem_cgroup_select_victim_node(): clarify comment

> The comment seems to have not much to do with the code?

I guess the comment tries to say that the code path is triggered when we
charge the page which happens _before_ it is added to the LRU list and
so last_scanned_node might contain the stale data.

Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/mempolicy.c: vma_migratable() can return bool
Yaowei Bai [Fri, 20 May 2016 00:11:32 +0000 (17:11 -0700)]
mm/mempolicy.c: vma_migratable() can return bool

Make vma_migratable() return bool due to this particular function only
using either one or zero as its return value.

Signed-off-by: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/vmalloc.c: is_vmalloc_addr() can return bool
Yaowei Bai [Fri, 20 May 2016 00:11:29 +0000 (17:11 -0700)]
mm/vmalloc.c: is_vmalloc_addr() can return bool

Make is_vmalloc_addr() return bool to improve readability due to this
particular function only using either one or zero as its return value.

Signed-off-by: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/memory_hotplug: is_mem_section_removable() can return bool
Yaowei Bai [Fri, 20 May 2016 00:11:26 +0000 (17:11 -0700)]
mm/memory_hotplug: is_mem_section_removable() can return bool

Make is_mem_section_removable() return bool to improve readability due
to this particular function only using either one or zero as its return
value.

Signed-off-by: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/hugetlb: is_vm_hugetlb_page() can return bool
Yaowei Bai [Fri, 20 May 2016 00:11:23 +0000 (17:11 -0700)]
mm/hugetlb: is_vm_hugetlb_page() can return bool

Make is_vm_hugetlb_page() return bool to improve readability due to this
particular function only using either one or zero as its return value.

Signed-off-by: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agox86: mm: use hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:20 +0000 (17:11 -0700)]
x86: mm: use hugetlb_bad_size()

Update setup_hugepagesz() to call hugetlb_bad_size() when unsupported
hugepage size is found.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agotile: mm: use hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:17 +0000 (17:11 -0700)]
tile: mm: use hugetlb_bad_size()

Update setup_hugepagesz() to call hugetlb_bad_size() when unsupported
hugepage size is found.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agopowerpc: mm: use hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:14 +0000 (17:11 -0700)]
powerpc: mm: use hugetlb_bad_size()

Update setup_hugepagesz() to call hugetlb_bad_size() when unsupported
hugepage size is found.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agometag: mm: use hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:11 +0000 (17:11 -0700)]
metag: mm: use hugetlb_bad_size()

Update setup_hugepagesz() to call hugetlb_bad_size() when unsupported
hugepage size is found.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoarm64: mm: use hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:08 +0000 (17:11 -0700)]
arm64: mm: use hugetlb_bad_size()

Update setup_hugepagesz() to call hugetlb_bad_size() when unsupported
hugepage size is found.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/hugetlb: introduce hugetlb_bad_size()
Vaishali Thakkar [Fri, 20 May 2016 00:11:04 +0000 (17:11 -0700)]
mm/hugetlb: introduce hugetlb_bad_size()

When any unsupported hugepage size is specified, 'hugepagesz=' and
'hugepages=' should be ignored during command line parsing until any
supported hugepage size is found.  But currently incorrect number of
hugepages are allocated when unsupported size is specified as it fails
to ignore the 'hugepages=' command.

Test case:

Note that this is specific to x86 architecture.

Boot the kernel with command line option 'hugepagesz=256M hugepages=X'.
After boot, dmesg output shows that X number of hugepages of the size 2M
is pre-allocated instead of 0.

So, to handle such command line options, introduce new routine
hugetlb_bad_size.  The routine hugetlb_bad_size sets the global variable
parsed_valid_hugepagesz.  We are using parsed_valid_hugepagesz to save
the state when unsupported hugepagesize is found so that we can ignore
the 'hugepages=' parameters after that and then reset the variable when
supported hugepage size is found.

The routine hugetlb_bad_size can be called while setting 'hugepagesz='
parameter in an architecture specific code.

Signed-off-by: Vaishali Thakkar <vaishali.thakkar@oracle.com>
Reviewed-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: Yaowei Bai <baiyaowei@cmss.chinamobile.com>
Cc: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/hugetlb: optimize minimum size (min_size) accounting
Mike Kravetz [Fri, 20 May 2016 00:11:01 +0000 (17:11 -0700)]
mm/hugetlb: optimize minimum size (min_size) accounting

It was observed that minimum size accounting associated with the
hugetlbfs min_size mount option may not perform optimally and as
expected.  As huge pages/reservations are released from the filesystem
and given back to the global pools, they are reserved for subsequent
filesystem use as long as the subpool reserved count is less than
subpool minimum size.  It does not take into account used pages within
the filesystem.  The filesystem size limits are not exceeded and this is
technically not a bug.  However, better behavior would be to wait for
the number of used pages/reservations associated with the filesystem to
drop below the minimum size before taking reservations to satisfy
minimum size.

An optimization is also made to the hugepage_subpool_get_pages() routine
which is called when pages/reservations are allocated.  This does not
change behavior, but simply avoids the accounting if all reservations
have already been taken (subpool reserved count == 0).

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Hillf Danton <hillf.zj@alibaba-inc.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@linux.intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoinclude/linux/nodemask.h: create next_node_in() helper
Andrew Morton [Fri, 20 May 2016 00:10:58 +0000 (17:10 -0700)]
include/linux/nodemask.h: create next_node_in() helper

Lots of code does

node = next_node(node, XXX);
if (node == MAX_NUMNODES)
node = first_node(XXX);

so create next_node_in() to do this and use it in various places.

[mhocko@suse.com: use next_node_in() helper]
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Joonsoo Kim <js1304@gmail.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Laura Abbott <lauraa@codeaurora.org>
Cc: Hui Zhu <zhuhui@xiaomi.com>
Cc: Wang Xiaoqiang <wangxq10@lzu.edu.cn>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agoinclude/linux: apply __malloc attribute
Rasmus Villemoes [Fri, 20 May 2016 00:10:55 +0000 (17:10 -0700)]
include/linux: apply __malloc attribute

Attach the malloc attribute to a few allocation functions.  This helps
gcc generate better code by telling it that the return value doesn't
alias any existing pointers (which is even more valuable given the
pessimizations implied by -fno-strict-aliasing).

A simple example of what this allows gcc to do can be seen by looking at
the last part of drm_atomic_helper_plane_reset:

plane->state = kzalloc(sizeof(*plane->state), GFP_KERNEL);

if (plane->state) {
plane->state->plane = plane;
plane->state->rotation = BIT(DRM_ROTATE_0);
}

which compiles to

    e8 99 bf d6 ff          callq  ffffffff8116d540 <kmem_cache_alloc_trace>
    48 85 c0                test   %rax,%rax
    48 89 83 40 02 00 00    mov    %rax,0x240(%rbx)
    74 11                   je     ffffffff814015c4 <drm_atomic_helper_plane_reset+0x64>
    48 89 18                mov    %rbx,(%rax)
    48 8b 83 40 02 00 00    mov    0x240(%rbx),%rax [*]
    c7 40 40 01 00 00 00    movl   $0x1,0x40(%rax)

With this patch applied, the instruction at [*] is elided, since the
store to plane->state->plane is known to not alter the value of
plane->state.

[akpm@linux-foundation.org: coding-style fixes]
Signed-off-by: Rasmus Villemoes <linux@rasmusvillemoes.dk>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agocompiler.h: add support for malloc attribute
Rasmus Villemoes [Fri, 20 May 2016 00:10:52 +0000 (17:10 -0700)]
compiler.h: add support for malloc attribute

gcc as far back as at least 3.04 documents the function attribute
__malloc__.  Add a shorthand for attaching that to a function
declaration.  This was also suggested by Andi Kleen way back in 2002
[1], but didn't get applied, perhaps because gcc at that time generated
the exact same code with and without this attribute.

This attribute tells the compiler that the return value (if non-NULL)
can be assumed not to alias any other valid pointers at the time of the
call.

Please note that the documentation for a range of gcc versions (starting
from around 4.7) contained a somewhat confusing and self-contradicting
text:

  The malloc attribute is used to tell the compiler that a function may
  be treated as if any non-NULL pointer it returns cannot alias any other
  pointer valid when the function returns and *that the memory has
  undefined content*.  [...] Standard functions with this property include
  malloc and *calloc*.

(emphasis mine). The intended meaning has later been clarified [2]:

  This tells the compiler that a function is malloc-like, i.e., that the
  pointer P returned by the function cannot alias any other pointer valid
  when the function returns, and moreover no pointers to valid objects
  occur in any storage addressed by P.

What this means is that we can apply the attribute to kmalloc and
friends, and it is ok for the returned memory to have well-defined
contents (__GFP_ZERO).  But it is not ok to apply it to kmemdup(), nor
to other functions which both allocate and possibly initialize the
memory with existing pointers.  So unless someone is doing something
pretty perverted kstrdup() should also be a fine candidate.

[1] http://thread.gmane.org/gmane.linux.kernel/57172
[2] https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=56955

Signed-off-by: Rasmus Villemoes <linux@rasmusvillemoes.dk>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: rename _count, field of the struct page, to _refcount
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:49 +0000 (17:10 -0700)]
mm: rename _count, field of the struct page, to _refcount

Many developers already know that field for reference count of the
struct page is _count and atomic type.  They would try to handle it
directly and this could break the purpose of page reference count
tracepoint.  To prevent direct _count modification, this patch rename it
to _refcount and add warning message on the code.  After that, developer
who need to handle reference count will find that field should not be
accessed directly.

[akpm@linux-foundation.org: fix comments, per Vlastimil]
[akpm@linux-foundation.org: Documentation/vm/transhuge.txt too]
[sfr@canb.auug.org.au: sync ethernet driver changes]
Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>
Cc: "David S. Miller" <davem@davemloft.net>
Cc: Sunil Goutham <sgoutham@cavium.com>
Cc: Chris Metcalf <cmetcalf@mellanox.com>
Cc: Manish Chopra <manish.chopra@qlogic.com>
Cc: Yuval Mintz <yuval.mintz@qlogic.com>
Cc: Tariq Toukan <tariqt@mellanox.com>
Cc: Saeed Mahameed <saeedm@mellanox.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/page_ref: use page_ref helper instead of direct modification of _count
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:46 +0000 (17:10 -0700)]
mm/page_ref: use page_ref helper instead of direct modification of _count

page_reference manipulation functions are introduced to track down
reference count change of the page.  Use it instead of direct
modification of _count.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>
Cc: "David S. Miller" <davem@davemloft.net>
Cc: Sunil Goutham <sgoutham@cavium.com>
Cc: Chris Metcalf <cmetcalf@mellanox.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slub.c: fix sysfs filename in comment
Li Peng [Fri, 20 May 2016 00:10:43 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slub.c: fix sysfs filename in comment

/sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio should be remote_node_defrag_ratio.

Link: http://lkml.kernel.org/r/1463449242-5366-1-git-send-email-lip@dtdream.com
Signed-off-by: Li Peng <lip@dtdream.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: slab: remove ZONE_DMA_FLAG
Yang Shi [Fri, 20 May 2016 00:10:41 +0000 (17:10 -0700)]
mm: slab: remove ZONE_DMA_FLAG

Now we have IS_ENABLED helper to check if a Kconfig option is enabled or
not, so ZONE_DMA_FLAG sounds no longer useful.

And, the use of ZONE_DMA_FLAG in slab looks pointless according to the
comment [1] from Johannes Weiner, so remove them and ORing passed in
flags with the cache gfp flags has been done in kmem_getpages().

[1] https://lkml.org/lkml/2014/9/25/553

Link: http://lkml.kernel.org/r/1462381297-11009-1-git-send-email-yang.shi@linaro.org
Signed-off-by: Yang Shi <yang.shi@linaro.org>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm: SLAB freelist randomization
Thomas Garnier [Fri, 20 May 2016 00:10:37 +0000 (17:10 -0700)]
mm: SLAB freelist randomization

Provides an optional config (CONFIG_SLAB_FREELIST_RANDOM) to randomize
the SLAB freelist.  The list is randomized during initialization of a
new set of pages.  The order on different freelist sizes is pre-computed
at boot for performance.  Each kmem_cache has its own randomized
freelist.  Before pre-computed lists are available freelists are
generated dynamically.  This security feature reduces the predictability
of the kernel SLAB allocator against heap overflows rendering attacks
much less stable.

For example this attack against SLUB (also applicable against SLAB)
would be affected:

  https://jon.oberheide.org/blog/2010/09/10/linux-kernel-can-slub-overflow/

Also, since v4.6 the freelist was moved at the end of the SLAB.  It
means a controllable heap is opened to new attacks not yet publicly
discussed.  A kernel heap overflow can be transformed to multiple
use-after-free.  This feature makes this type of attack harder too.

To generate entropy, we use get_random_bytes_arch because 0 bits of
entropy is available in the boot stage.  In the worse case this function
will fallback to the get_random_bytes sub API.  We also generate a shift
random number to shift pre-computed freelist for each new set of pages.

The config option name is not specific to the SLAB as this approach will
be extended to other allocators like SLUB.

Performance results highlighted no major changes:

Hackbench (running 90 10 times):

  Before average: 0.0698
  After average: 0.0663 (-5.01%)

slab_test 1 run on boot.  Difference only seen on the 2048 size test
being the worse case scenario covered by freelist randomization.  New
slab pages are constantly being created on the 10000 allocations.
Variance should be mainly due to getting new pages every few
allocations.

Before:

  Single thread testing
  =====================
  1. Kmalloc: Repeatedly allocate then free test
  10000 times kmalloc(8) -> 99 cycles kfree -> 112 cycles
  10000 times kmalloc(16) -> 109 cycles kfree -> 140 cycles
  10000 times kmalloc(32) -> 129 cycles kfree -> 137 cycles
  10000 times kmalloc(64) -> 141 cycles kfree -> 141 cycles
  10000 times kmalloc(128) -> 152 cycles kfree -> 148 cycles
  10000 times kmalloc(256) -> 195 cycles kfree -> 167 cycles
  10000 times kmalloc(512) -> 257 cycles kfree -> 199 cycles
  10000 times kmalloc(1024) -> 393 cycles kfree -> 251 cycles
  10000 times kmalloc(2048) -> 649 cycles kfree -> 228 cycles
  10000 times kmalloc(4096) -> 806 cycles kfree -> 370 cycles
  10000 times kmalloc(8192) -> 814 cycles kfree -> 411 cycles
  10000 times kmalloc(16384) -> 892 cycles kfree -> 455 cycles
  2. Kmalloc: alloc/free test
  10000 times kmalloc(8)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(16)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(32)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(64)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(128)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(256)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(512)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(1024)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(2048)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(4096)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(8192)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(16384)/kfree -> 119 cycles

After:

  Single thread testing
  =====================
  1. Kmalloc: Repeatedly allocate then free test
  10000 times kmalloc(8) -> 130 cycles kfree -> 86 cycles
  10000 times kmalloc(16) -> 118 cycles kfree -> 86 cycles
  10000 times kmalloc(32) -> 121 cycles kfree -> 85 cycles
  10000 times kmalloc(64) -> 176 cycles kfree -> 102 cycles
  10000 times kmalloc(128) -> 178 cycles kfree -> 100 cycles
  10000 times kmalloc(256) -> 205 cycles kfree -> 109 cycles
  10000 times kmalloc(512) -> 262 cycles kfree -> 136 cycles
  10000 times kmalloc(1024) -> 342 cycles kfree -> 157 cycles
  10000 times kmalloc(2048) -> 701 cycles kfree -> 238 cycles
  10000 times kmalloc(4096) -> 803 cycles kfree -> 364 cycles
  10000 times kmalloc(8192) -> 835 cycles kfree -> 404 cycles
  10000 times kmalloc(16384) -> 896 cycles kfree -> 441 cycles
  2. Kmalloc: alloc/free test
  10000 times kmalloc(8)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(16)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(32)/kfree -> 123 cycles
  10000 times kmalloc(64)/kfree -> 142 cycles
  10000 times kmalloc(128)/kfree -> 121 cycles
  10000 times kmalloc(256)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(512)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(1024)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(2048)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(4096)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(8192)/kfree -> 119 cycles
  10000 times kmalloc(16384)/kfree -> 119 cycles

[akpm@linux-foundation.org: propagate gfp_t into cache_random_seq_create()]
Signed-off-by: Thomas Garnier <thgarnie@google.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Laura Abbott <labbott@fedoraproject.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slub.c: replace kick_all_cpus_sync() with synchronize_sched() in kmem_cache_shrink()
Vladimir Davydov [Fri, 20 May 2016 00:10:34 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slub.c: replace kick_all_cpus_sync() with synchronize_sched() in kmem_cache_shrink()

When we call __kmem_cache_shrink on memory cgroup removal, we need to
synchronize kmem_cache->cpu_partial update with put_cpu_partial that
might be running on other cpus.  Currently, we achieve that by using
kick_all_cpus_sync, which works as a system wide memory barrier.  Though
fast it is, this method has a flaw - it issues a lot of IPIs, which
might hurt high performance or real-time workloads.

To fix this, let's replace kick_all_cpus_sync with synchronize_sched.
Although the latter one may take much longer to finish, it shouldn't be
a problem in this particular case, because memory cgroups are destroyed
asynchronously from a workqueue so that no user visible effects should
be introduced.  OTOH, it will save us from excessive IPIs when someone
removes a cgroup.

Anyway, even if using synchronize_sched turns out to take too long, we
can always introduce a kind of __kmem_cache_shrink batching so that this
method would only be called once per one cgroup destruction (not per
each per memcg kmem cache as it is now).

Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Reported-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Suggested-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Acked-by: Peter Zijlstra (Intel) <peterz@infradead.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slab: lockless decision to grow cache
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:31 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slab: lockless decision to grow cache

To check whether free objects exist or not precisely, we need to grab a
lock.  But, accuracy isn't that important because race window would be
even small and if there is too much free object, cache reaper would reap
it.  So, this patch makes the check for free object exisistence not to
hold a lock.  This will reduce lock contention in heavily allocation
case.

Note that until now, n->shared can be freed during the processing by
writing slabinfo, but, with some trick in this patch, we can access it
freely within interrupt disabled period.

Below is the result of concurrent allocation/free in slab allocation
benchmark made by Christoph a long time ago.  I make the output simpler.
The number shows cycle count during alloc/free respectively so less is
better.

  * Before
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=248/966
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=261/949
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=314/1016
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=741/1061
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=1246/1152
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=2437/1259
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=4980/1800
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=9000/2078

  * After
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=344/792
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=347/882
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=390/959
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=393/1067
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=683/1229
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=1295/1325
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=2513/1664
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=4742/2172

It shows that allocation performance decreases for the object size up to
128 and it may be due to extra checks in cache_alloc_refill().  But,
with considering improvement of free performance, net result looks the
same.  Result for other size class looks very promising, roughly, 50%
performance improvement.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slab: refill cpu cache through a new slab without holding a node lock
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:29 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slab: refill cpu cache through a new slab without holding a node lock

Until now, cache growing makes a free slab on node's slab list and then
we can allocate free objects from it.  This necessarily requires to hold
a node lock which is very contended.  If we refill cpu cache before
attaching it to node's slab list, we can avoid holding a node lock as
much as possible because this newly allocated slab is only visible to
the current task.  This will reduce lock contention.

Below is the result of concurrent allocation/free in slab allocation
benchmark made by Christoph a long time ago.  I make the output simpler.
The number shows cycle count during alloc/free respectively so less is
better.

  * Before
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=355/750
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=452/812
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=559/1070
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=1176/980
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=1939/1189
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=3521/1278
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=7152/1838
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=13438/2013

  * After
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=248/966
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=261/949
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=314/1016
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=741/1061
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=1246/1152
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=2437/1259
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=4980/1800
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=9000/2078

It shows that contention is reduced for all the object sizes and
performance increases by 30 ~ 40%.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slab: separate cache_grow() to two parts
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:26 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slab: separate cache_grow() to two parts

This is a preparation step to implement lockless allocation path when
there is no free objects in kmem_cache.

What we'd like to do here is to refill cpu cache without holding a node
lock.  To accomplish this purpose, refill should be done after new slab
allocation but before attaching the slab to the management list.  So,
this patch separates cache_grow() to two parts, allocation and attaching
to the list in order to add some code inbetween them in the following
patch.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slab: make cache_grow() handle the page allocated on arbitrary node
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:23 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slab: make cache_grow() handle the page allocated on arbitrary node

Currently, cache_grow() assumes that allocated page's nodeid would be
same with parameter nodeid which is used for allocation request.  If we
discard this assumption, we can handle fallback_alloc() case gracefully.
So, this patch makes cache_grow() handle the page allocated on arbitrary
node and clean-up relevant code.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
8 years agomm/slab: racy access/modify the slab color
Joonsoo Kim [Fri, 20 May 2016 00:10:20 +0000 (17:10 -0700)]
mm/slab: racy access/modify the slab color

Slab color isn't needed to be changed strictly.  Because locking for
changing slab color could cause more lock contention so this patch
implements racy access/modify the slab color.  This is a preparation
step to implement lockless allocation path when there is no free objects
in the kmem_cache.

Below is the result of concurrent allocation/free in slab allocation
benchmark made by Christoph a long time ago.  I make the output simpler.
The number shows cycle count during alloc/free respectively so less is
better.

  * Before
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=365/806
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=452/690
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=736/886
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=1167/985
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=2088/1125
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=4115/1184
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=8451/1748
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=16024/2048

  * After
  Kmalloc N*alloc N*free(32): Average=355/750
  Kmalloc N*alloc N*free(64): Average=452/812
  Kmalloc N*alloc N*free(128): Average=559/1070
  Kmalloc N*alloc N*free(256): Average=1176/980
  Kmalloc N*alloc N*free(512): Average=1939/1189
  Kmalloc N*alloc N*free(1024): Average=3521/1278
  Kmalloc N*alloc N*free(2048): Average=7152/1838
  Kmalloc N*alloc N*free(4096): Average=13438/2013

It shows that contention is reduced for object size >= 1024 and
performance increases by roughly 15%.

Signed-off-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>