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Original:

Getting Started

翻译:

司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

校译:

入门指南

本文通过演示DAMON的默认用户空间工具,简要地介绍了如何使用DAMON。请注意,为了简洁 起见,本文档只描述了它的部分功能。更多细节请参考该工具的使用文档。 doc .

前提条件

内核

首先,你要确保你当前系统中跑的内核构建时选定了这个功能选项 CONFIG_DAMON_*=y.

用户空间工具

在演示中,我们将使用DAMON的默认用户空间工具,称为DAMON Operator(DAMO)。它可以在 https://github.com/damonitor/damo找到。下面的例子假设DAMO在你的$PATH上。当然,但 这并不是强制性的。

因为DAMO使用了DAMON的sysfs接口(详情请参考:doc:usage),你应该确保 sysfs 被挂载。

拍摄数据访问模式快照

下面的命令展示程序在执行时刻的内存访问模式。:

$ git clone https://github.com/sjp38/masim; cd masim; make
$ sudo damo start "./masim ./configs/stairs.cfg --quiet"
$ sudo damo report access
heatmap: 641111111000000000000000000000000000000000000000000000[...]33333333333333335557984444[...]7
# min/max temperatures: -1,840,000,000, 370,010,000, column size: 3.925 MiB
0   addr 86.182 TiB   size 8.000 KiB   access 0 %   age 14.900 s
1   addr 86.182 TiB   size 8.000 KiB   access 60 %  age 0 ns
2   addr 86.182 TiB   size 3.422 MiB   access 0 %   age 4.100 s
3   addr 86.182 TiB   size 2.004 MiB   access 95 %  age 2.200 s
4   addr 86.182 TiB   size 29.688 MiB  access 0 %   age 14.100 s
5   addr 86.182 TiB   size 29.516 MiB  access 0 %   age 16.700 s
6   addr 86.182 TiB   size 29.633 MiB  access 0 %   age 17.900 s
7   addr 86.182 TiB   size 117.652 MiB access 0 %   age 18.400 s
8   addr 126.990 TiB  size 62.332 MiB  access 0 %   age 9.500 s
9   addr 126.990 TiB  size 13.980 MiB  access 0 %   age 5.200 s
10  addr 126.990 TiB  size 9.539 MiB   access 100 % age 3.700 s
11  addr 126.990 TiB  size 16.098 MiB  access 0 %   age 6.400 s
12  addr 127.987 TiB  size 132.000 KiB access 0 %   age 2.900 s
total size: 314.008 MiB
$ sudo damo stop

上面示例的第一条命令下载并构建一个名为 masim 的人工内存访问 生成程序。第二条命令要求 DAMO 用给定命令启动该程序,并让 DAMON 监测新启动的进程。第三条命令从 DAMON 取回该进程当前被监测访问 模式的快照,并以人类可读的格式显示该模式。

输出的第一行以单行热图格式显示各区域的相对访问温度(热度)。热图 中的每一列表示被监测虚拟地址空间上大小相同的区域。列在该行中的 位置和列上的数字表示该区域的相对位置和访问温度。[...] 表示 虚拟地址空间中未映射的巨大区域。第二行显示帮助理解热图的附加信息。

从第三行开始,输出的每一行显示进程的哪个虚拟地址范围 (addr XX size XX)被访问得有多频繁(access XX %),以及 持续了多长时间(age XX)。例如,大小约为 9.5 MiB 的第十一个 区域在最近 3.7 秒内被访问得最频繁。最后,第四条命令停止 DAMON。

请注意,DAMON 不仅能监测虚拟地址空间,还能监测包括物理地址空间在内 的多种地址空间。

记录数据访问模式

下面的命令记录了一个程序的内存访问模式,并将监测结果保存到文件中。

$ ./masim ./configs/zigzag.cfg &
$ sudo damo record -o damon.data $(pidof masim)

第一行命令再次运行该人工内存访问生成器程序。生成器将重复地逐一访问两个 100 MiB大小的内存区域。你可以用你的真实工作负载来代替它。最后一行要求 damo 将 访问模式记录在 damon.data 文件中。

将记录的模式可视化

你可以在heatmap中直观地看到这种模式,显示哪个内存区域(X轴)何时被访问(Y轴)以及访 问的频率(数字)。:

$ sudo damo report heatmap
22222222222222222222222222222222222222211111111111111111111111111111111111111100
44444444444444444444444444444444444444434444444444444444444444444444444444443200
44444444444444444444444444444444444444433444444444444444444444444444444444444200
33333333333333333333333333333333333333344555555555555555555555555555555555555200
33333333333333333333333333333333333344444444444444444444444444444444444444444200
22222222222222222222222222222222222223355555555555555555555555555555555555555200
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
33333333333333333333333333333333333333355555555555555555555555555555555555555200
88888888888888888888888888888888888888600000000000000000000000000000000000000000
88888888888888888888888888888888888888600000000000000000000000000000000000000000
33333333333333333333333333333333333333444444444444444444444444444444444444443200
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
[...]
# access_frequency:  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
# x-axis: space (139728247021568-139728453431248: 196.848 MiB)
# y-axis: time (15256597248362-15326899978162: 1 m 10.303 s)
# resolution: 80x40 (2.461 MiB and 1.758 s for each character)

你也可以直观地看到工作集的大小分布,按大小排序。:

$ sudo damo report wss --range 0 101 10
# <percentile> <wss>
# target_id     18446632103789443072
# avr:  107.708 MiB
  0             0 B |                                                           |
 10      95.328 MiB |****************************                               |
 20      95.332 MiB |****************************                               |
 30      95.340 MiB |****************************                               |
 40      95.387 MiB |****************************                               |
 50      95.387 MiB |****************************                               |
 60      95.398 MiB |****************************                               |
 70      95.398 MiB |****************************                               |
 80      95.504 MiB |****************************                               |
 90     190.703 MiB |*********************************************************  |
100     196.875 MiB |***********************************************************|

在上述命令中使用 --sortby 选项,可以显示工作集的大小是如何按时间顺序变化的。:

$ sudo damo report wss --range 0 101 10 --sortby time
# <percentile> <wss>
# target_id     18446632103789443072
# avr:  107.708 MiB
  0       3.051 MiB |                                                           |
 10     190.703 MiB |***********************************************************|
 20      95.336 MiB |*****************************                              |
 30      95.328 MiB |*****************************                              |
 40      95.387 MiB |*****************************                              |
 50      95.332 MiB |*****************************                              |
 60      95.320 MiB |*****************************                              |
 70      95.398 MiB |*****************************                              |
 80      95.398 MiB |*****************************                              |
 90      95.340 MiB |*****************************                              |
100      95.398 MiB |*****************************                              |

数据访问模式感知的内存管理

以下命令使每一个大小>=4K的内存区域在你的工作负载中没有被访问>=60秒,就会被换掉。

$ sudo damo start --damos_access_rate 0 0 --damos_sz_region 4K max \
                  --damos_age 60s max --damos_action pageout \
                  --target_pid <pid of your workload>