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- Original
- 翻译
臧雷刚 Leigang Zang <zangleigang@hisilicon.com>
- 校译
基于DAMON的LRU排序¶
基于DAMON的LRU排序是一个静态的内核模块，旨在用于以主动的、轻量级的数据访问模型 为基础的页面优先级处理的LRU链表上，以使得LRU上的数据访问模型更为可信。
哪里需要主动的LRU排序¶
在一个大型系统中，以页为粒度的访问检测会有比较显著的开销，LRU通常不会主动去排序， 而是对部分特殊事件进行部分的、响应式的排序，例如：特殊的用户请求，系统调用或者 内存压力。这导致，在有些场景下，LRU不能够完美的作为一个可信的数据访问模型，比如 在内存压力下对目标内存进行回收。
因为DAMON能够尽可能准确的识别数据访问模型，同时只引起用户指定范围的开销，主动的 执行DAMON_LRU_SORT让LRU变得更为可信是有益的，而且这只需要较少和可控的开销。
这是如何工作的¶
DAMON_LRU_SORT使用DAMON寻找热页（范围内的页面访问频率高于用户指定的阈值）和冷页 （范围内的页面在超过用户指定的时间无访问），并提高热页和降低冷页在LRU中的优先级。 为了避免在排序过程占用更多的CPU计算资源，可以设置一个CPU占用时间的约束值。在约 束下，分别提升或者降低更多的热页和冷页。系统管理员也可以配置三个内存水位以控制 在何种条件下自动激活或者停止这种机制。
冷热阈值和CPU约束的默认值是比较保守的。这意味着，在默认参数下，模块可以广泛且无 负作用的使用在常见环境中，同时在只消耗一小部分CPU时间的情况下，给有内存压力的系 统提供一定水平的冷热识别。
接口：模块参数¶
使用此特性，你首先需要确认你的系统中运行的内核在编译时启用了
CONFIG_DAMON_LRU_SORT=y.
为了让系统管理员打开或者关闭并且调节指定的系统，DAMON_LRU_SORT设计了模块参数。
这意味着，你可以添加 damon_lru_sort.<parameter>=<value> 到内核的启动命令行
参数，或者在 /sys/modules/damon_lru_sort/parameters/<parameter> 写入正确的
值。
下边是每个参数的描述
enabled¶
打开或者关闭DAMON_LRU_SORT.
你可以通过设置这个参数为 Y 来打开DAMON_LRU_SORT。设置为 N 关闭
DAMON_LRU_SORT。注意，在基于水位的激活的情况下，DAMON_LRU_SORT有可能不会真正去
监测或者做LRU排序。对这种情况，参考下方关于水位的描述。
commit_inputs¶
让DAMON_LRU_SORT再次读取输入参数，除了 enabled 。
在DAMON_LRU_SORT运行时，新的输入参数默认不会被应用。一旦这个参数被设置为 Y
，DAMON_LRU_SORT会再次读取除了 enabled 之外的参数。读取完成后，这个参数会被
设置为 N 。如果在读取时发现有无效参数，DAMON_LRU_SORT会被关闭。
hot_thres_access_freq¶
热点内存区域的访问频率阈值，千分比。
如果一个内存区域的访问频率大于等于这个值，DAMON_LRU_SORT把这个区域看作热区，并 在LRU上把这个区域标记为已访问，因些在内存压力下这部分内存不会被回收。默认为50%。
cold_min_age¶
用于识别冷内存区域的时间阈值，单位是微秒。
如果一个内存区域在这个时间内未被访问过，DAMON_LRU_SORT把这个区域看作冷区，并在 LRU上把这个区域标记为未访问，因此在内存压力下这些内存会首先被回收。默认值为120 秒。
quota_ms¶
尝试LRU链表排序的时间限制，单位是毫秒。
DAMON_LRU_SORT在一个时间窗口内（quota_reset_interval_ms）内最多尝试这么长时间来 对LRU进行排序。这个可以用来作为CPU计算资源的约束。如果值为0，则表示无限制。
默认10毫秒。
quota_reset_interval_ms¶
配额计时重置周期，毫秒。
配额计时重置周期。即，在quota_reset_interval_ms毫秒内，DAMON_LRU_SORT对LRU进行 排序不会超过quota_ms或者quota_sz。
默认1秒。
wmarks_interval¶
水位的检查周期，单位是微秒。
当DAMON_LRU_SORT使能但是由于水位而不活跃时检查水位前最小的等待时间。默认值5秒。
wmarks_high¶
空闲内存高水位，千分比。
如果空闲内存水位高于这个值，DAMON_LRU_SORT停止工作，不做任何事，除了周期性的检 查水位。默认200(20%)。
wmarks_mid¶
空闲内存中间水位，千分比。
如果空闲内存水位在这个值与低水位之间，DAMON_LRU_SORT开始工作，开始检测并对LRU链 表进行排序。默认150(15%)。
wmarks_low¶
空闲内存低水位，千分比。
如果空闲内存小于这个值，DAMON_LRU_SORT不再工作，不做任何事，除了周期性的检查水 线。默认50(5%)。
sample_interval¶
监测的采样周期，微秒。
DAMON对冷内存监测的采样周期。更多细节请参考DAMON文档 (详细用法) 。默认5 毫秒。
aggr_interval¶
监测的收集周期，微秒。
DAMON对冷内存进行收集的时间周期。更多细节请参考DAMON文档 (详细用法) 。默认 100毫秒。
min_nr_regions¶
最小监测区域数量。
对冷内存区域监测的最小数量。这个值可以作为监测质量的下限。不过，这个值设置的过 大会增加开销。更多细节请参考DAMON文档 (详细用法) 。默认值为10。
max_nr_regions¶
最大监测区域数量。
对冷内存区域监测的最大数量。这个值可以作为监测质量的上限。然而，这个值设置的过 低会导致监测结果变差。更多细节请参考DAMON文档 (详细用法) 。默认值为1000。
monitor_region_start¶
目标内存区域的起始物理地址。
DAMON_LRU_SORT要处理的目标内存区域的起始物理地址。默认，使用系统最大内存。
monitor_region_end¶
目标内存区域的结束物理地址。
DAMON_LRU_SORT要处理的目标内存区域的结束物理地址。默认，使用系统最大内存。
kdamond_pid¶
DAMON线程的PID。
如果DAMON_LRU_SORT是使能的，这个表示任务线程的PID。其它情况为-1。
nr_lru_sort_tried_hot_regions¶
被尝试进行LRU排序的热内存区域的数量。
bytes_lru_sort_tried_hot_regions¶
被尝试进行LRU排序的热内存区域的大小（字节）。
nr_lru_sorted_hot_regions¶
成功进行LRU排序的热内存区域的数量。
bytes_lru_sorted_hot_regions¶
成功进行LRU排序的热内存区域的大小（字节）。
nr_hot_quota_exceeds¶
热区域时间约束超过限制的次数。
nr_lru_sort_tried_cold_regions¶
被尝试进行LRU排序的冷内存区域的数量。
bytes_lru_sort_tried_cold_regions¶
被尝试进行LRU排序的冷内存区域的大小（字节）。
nr_lru_sorted_cold_regions¶
成功进行LRU排序的冷内存区域的数量。
bytes_lru_sorted_cold_regions¶
成功进行LRU排序的冷内存区域的大小（字节）。
nr_cold_quota_exceeds¶
冷区域时间约束超过限制的次数。
Example¶
如下是一个运行时的命令示例，使DAMON_LRU_SORT查找访问频率超过50%的区域并对其进行 LRU的优先级的提升，同时降低那些超过120秒无人访问的内存区域的优先级。优先级的处 理被限制在最多1%的CPU以避免DAMON_LRU_SORT消费过多CPU时间。在系统空闲内存超过50% 时DAMON_LRU_SORT停止工作，并在低于40%时重新开始工作。如果DAMON_RECLAIM没有取得 进展且空闲内存低于20%，再次让DAMON_LRU_SORT停止工作，以此回退到以LRU链表为基础 以页面为单位的内存回收上。
# cd /sys/modules/damon_lru_sort/parameters
# echo 500 > hot_thres_access_freq
# echo 120000000 > cold_min_age
# echo 10 > quota_ms
# echo 1000 > quota_reset_interval_ms
# echo 500 > wmarks_high
# echo 400 > wmarks_mid
# echo 200 > wmarks_low
# echo Y > enabled