]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - Documentation/cgroups/memory.txt
tcp buffer limitation: per-cgroup limit
[mv-sheeva.git] / Documentation / cgroups / memory.txt
1 Memory Resource Controller
2
3 NOTE: The Memory Resource Controller has generically been referred to as the
4       memory controller in this document. Do not confuse memory controller
5       used here with the memory controller that is used in hardware.
6
7 (For editors)
8 In this document:
9       When we mention a cgroup (cgroupfs's directory) with memory controller,
10       we call it "memory cgroup". When you see git-log and source code, you'll
11       see patch's title and function names tend to use "memcg".
12       In this document, we avoid using it.
13
14 Benefits and Purpose of the memory controller
15
16 The memory controller isolates the memory behaviour of a group of tasks
17 from the rest of the system. The article on LWN [12] mentions some probable
18 uses of the memory controller. The memory controller can be used to
19
20 a. Isolate an application or a group of applications
21    Memory hungry applications can be isolated and limited to a smaller
22    amount of memory.
23 b. Create a cgroup with limited amount of memory, this can be used
24    as a good alternative to booting with mem=XXXX.
25 c. Virtualization solutions can control the amount of memory they want
26    to assign to a virtual machine instance.
27 d. A CD/DVD burner could control the amount of memory used by the
28    rest of the system to ensure that burning does not fail due to lack
29    of available memory.
30 e. There are several other use cases, find one or use the controller just
31    for fun (to learn and hack on the VM subsystem).
32
33 Current Status: linux-2.6.34-mmotm(development version of 2010/April)
34
35 Features:
36  - accounting anonymous pages, file caches, swap caches usage and limiting them.
37  - private LRU and reclaim routine. (system's global LRU and private LRU
38    work independently from each other)
39  - optionally, memory+swap usage can be accounted and limited.
40  - hierarchical accounting
41  - soft limit
42  - moving(recharging) account at moving a task is selectable.
43  - usage threshold notifier
44  - oom-killer disable knob and oom-notifier
45  - Root cgroup has no limit controls.
46
47  Hugepages is not under control yet. We just manage pages on LRU. To add more
48  controls, we have to take care of performance. Kernel memory support is work
49  in progress, and the current version provides basically functionality.
50
51 Brief summary of control files.
52
53  tasks                           # attach a task(thread) and show list of threads
54  cgroup.procs                    # show list of processes
55  cgroup.event_control            # an interface for event_fd()
56  memory.usage_in_bytes           # show current res_counter usage for memory
57                                  (See 5.5 for details)
58  memory.memsw.usage_in_bytes     # show current res_counter usage for memory+Swap
59                                  (See 5.5 for details)
60  memory.kmem.usage_in_bytes      # show current res_counter usage for kmem only.
61                                  (See 2.7 for details)
62  memory.limit_in_bytes           # set/show limit of memory usage
63  memory.memsw.limit_in_bytes     # set/show limit of memory+Swap usage
64  memory.kmem.limit_in_bytes      # if allowed, set/show limit of kernel memory
65  memory.failcnt                  # show the number of memory usage hits limits
66  memory.memsw.failcnt            # show the number of memory+Swap hits limits
67  memory.max_usage_in_bytes       # show max memory usage recorded
68  memory.memsw.usage_in_bytes     # show max memory+Swap usage recorded
69  memory.soft_limit_in_bytes      # set/show soft limit of memory usage
70  memory.stat                     # show various statistics
71  memory.use_hierarchy            # set/show hierarchical account enabled
72  memory.force_empty              # trigger forced move charge to parent
73  memory.swappiness               # set/show swappiness parameter of vmscan
74                                  (See sysctl's vm.swappiness)
75  memory.move_charge_at_immigrate # set/show controls of moving charges
76  memory.oom_control              # set/show oom controls.
77  memory.numa_stat                # show the number of memory usage per numa node
78
79  memory.independent_kmem_limit   # select whether or not kernel memory limits are
80                                    independent of user limits
81  memory.kmem.tcp.limit_in_bytes  # set/show hard limit for tcp buf memory
82
83 1. History
84
85 The memory controller has a long history. A request for comments for the memory
86 controller was posted by Balbir Singh [1]. At the time the RFC was posted
87 there were several implementations for memory control. The goal of the
88 RFC was to build consensus and agreement for the minimal features required
89 for memory control. The first RSS controller was posted by Balbir Singh[2]
90 in Feb 2007. Pavel Emelianov [3][4][5] has since posted three versions of the
91 RSS controller. At OLS, at the resource management BoF, everyone suggested
92 that we handle both page cache and RSS together. Another request was raised
93 to allow user space handling of OOM. The current memory controller is
94 at version 6; it combines both mapped (RSS) and unmapped Page
95 Cache Control [11].
96
97 2. Memory Control
98
99 Memory is a unique resource in the sense that it is present in a limited
100 amount. If a task requires a lot of CPU processing, the task can spread
101 its processing over a period of hours, days, months or years, but with
102 memory, the same physical memory needs to be reused to accomplish the task.
103
104 The memory controller implementation has been divided into phases. These
105 are:
106
107 1. Memory controller
108 2. mlock(2) controller
109 3. Kernel user memory accounting and slab control
110 4. user mappings length controller
111
112 The memory controller is the first controller developed.
113
114 2.1. Design
115
116 The core of the design is a counter called the res_counter. The res_counter
117 tracks the current memory usage and limit of the group of processes associated
118 with the controller. Each cgroup has a memory controller specific data
119 structure (mem_cgroup) associated with it.
120
121 2.2. Accounting
122
123                 +--------------------+
124                 |  mem_cgroup     |
125                 |  (res_counter)     |
126                 +--------------------+
127                  /            ^      \
128                 /             |       \
129            +---------------+  |        +---------------+
130            | mm_struct     |  |....    | mm_struct     |
131            |               |  |        |               |
132            +---------------+  |        +---------------+
133                               |
134                               + --------------+
135                                               |
136            +---------------+           +------+--------+
137            | page          +---------->  page_cgroup|
138            |               |           |               |
139            +---------------+           +---------------+
140
141              (Figure 1: Hierarchy of Accounting)
142
143
144 Figure 1 shows the important aspects of the controller
145
146 1. Accounting happens per cgroup
147 2. Each mm_struct knows about which cgroup it belongs to
148 3. Each page has a pointer to the page_cgroup, which in turn knows the
149    cgroup it belongs to
150
151 The accounting is done as follows: mem_cgroup_charge() is invoked to setup
152 the necessary data structures and check if the cgroup that is being charged
153 is over its limit. If it is then reclaim is invoked on the cgroup.
154 More details can be found in the reclaim section of this document.
155 If everything goes well, a page meta-data-structure called page_cgroup is
156 updated. page_cgroup has its own LRU on cgroup.
157 (*) page_cgroup structure is allocated at boot/memory-hotplug time.
158
159 2.2.1 Accounting details
160
161 All mapped anon pages (RSS) and cache pages (Page Cache) are accounted.
162 Some pages which are never reclaimable and will not be on the global LRU
163 are not accounted. We just account pages under usual VM management.
164
165 RSS pages are accounted at page_fault unless they've already been accounted
166 for earlier. A file page will be accounted for as Page Cache when it's
167 inserted into inode (radix-tree). While it's mapped into the page tables of
168 processes, duplicate accounting is carefully avoided.
169
170 A RSS page is unaccounted when it's fully unmapped. A PageCache page is
171 unaccounted when it's removed from radix-tree. Even if RSS pages are fully
172 unmapped (by kswapd), they may exist as SwapCache in the system until they
173 are really freed. Such SwapCaches also also accounted.
174 A swapped-in page is not accounted until it's mapped.
175
176 Note: The kernel does swapin-readahead and read multiple swaps at once.
177 This means swapped-in pages may contain pages for other tasks than a task
178 causing page fault. So, we avoid accounting at swap-in I/O.
179
180 At page migration, accounting information is kept.
181
182 Note: we just account pages-on-LRU because our purpose is to control amount
183 of used pages; not-on-LRU pages tend to be out-of-control from VM view.
184
185 2.3 Shared Page Accounting
186
187 Shared pages are accounted on the basis of the first touch approach. The
188 cgroup that first touches a page is accounted for the page. The principle
189 behind this approach is that a cgroup that aggressively uses a shared
190 page will eventually get charged for it (once it is uncharged from
191 the cgroup that brought it in -- this will happen on memory pressure).
192
193 Exception: If CONFIG_CGROUP_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP is not used.
194 When you do swapoff and make swapped-out pages of shmem(tmpfs) to
195 be backed into memory in force, charges for pages are accounted against the
196 caller of swapoff rather than the users of shmem.
197
198
199 2.4 Swap Extension (CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP)
200
201 Swap Extension allows you to record charge for swap. A swapped-in page is
202 charged back to original page allocator if possible.
203
204 When swap is accounted, following files are added.
205  - memory.memsw.usage_in_bytes.
206  - memory.memsw.limit_in_bytes.
207
208 memsw means memory+swap. Usage of memory+swap is limited by
209 memsw.limit_in_bytes.
210
211 Example: Assume a system with 4G of swap. A task which allocates 6G of memory
212 (by mistake) under 2G memory limitation will use all swap.
213 In this case, setting memsw.limit_in_bytes=3G will prevent bad use of swap.
214 By using memsw limit, you can avoid system OOM which can be caused by swap
215 shortage.
216
217 * why 'memory+swap' rather than swap.
218 The global LRU(kswapd) can swap out arbitrary pages. Swap-out means
219 to move account from memory to swap...there is no change in usage of
220 memory+swap. In other words, when we want to limit the usage of swap without
221 affecting global LRU, memory+swap limit is better than just limiting swap from
222 OS point of view.
223
224 * What happens when a cgroup hits memory.memsw.limit_in_bytes
225 When a cgroup hits memory.memsw.limit_in_bytes, it's useless to do swap-out
226 in this cgroup. Then, swap-out will not be done by cgroup routine and file
227 caches are dropped. But as mentioned above, global LRU can do swapout memory
228 from it for sanity of the system's memory management state. You can't forbid
229 it by cgroup.
230
231 2.5 Reclaim
232
233 Each cgroup maintains a per cgroup LRU which has the same structure as
234 global VM. When a cgroup goes over its limit, we first try
235 to reclaim memory from the cgroup so as to make space for the new
236 pages that the cgroup has touched. If the reclaim is unsuccessful,
237 an OOM routine is invoked to select and kill the bulkiest task in the
238 cgroup. (See 10. OOM Control below.)
239
240 The reclaim algorithm has not been modified for cgroups, except that
241 pages that are selected for reclaiming come from the per cgroup LRU
242 list.
243
244 NOTE: Reclaim does not work for the root cgroup, since we cannot set any
245 limits on the root cgroup.
246
247 Note2: When panic_on_oom is set to "2", the whole system will panic.
248
249 When oom event notifier is registered, event will be delivered.
250 (See oom_control section)
251
252 2.6 Locking
253
254    lock_page_cgroup()/unlock_page_cgroup() should not be called under
255    mapping->tree_lock.
256
257    Other lock order is following:
258    PG_locked.
259    mm->page_table_lock
260        zone->lru_lock
261           lock_page_cgroup.
262   In many cases, just lock_page_cgroup() is called.
263   per-zone-per-cgroup LRU (cgroup's private LRU) is just guarded by
264   zone->lru_lock, it has no lock of its own.
265
266 2.7 Kernel Memory Extension (CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM)
267
268 With the Kernel memory extension, the Memory Controller is able to limit
269 the amount of kernel memory used by the system. Kernel memory is fundamentally
270 different than user memory, since it can't be swapped out, which makes it
271 possible to DoS the system by consuming too much of this precious resource.
272
273 Some kernel memory resources may be accounted and limited separately from the
274 main "kmem" resource. For instance, a slab cache that is considered important
275 enough to be limited separately may have its own knobs.
276
277 Kernel memory limits are not imposed for the root cgroup. Usage for the root
278 cgroup may or may not be accounted.
279
280 Memory limits as specified by the standard Memory Controller may or may not
281 take kernel memory into consideration. This is achieved through the file
282 memory.independent_kmem_limit. A Value different than 0 will allow for kernel
283 memory to be controlled separately.
284
285 When kernel memory limits are not independent, the limit values set in
286 memory.kmem files are ignored.
287
288 Currently no soft limit is implemented for kernel memory. It is future work
289 to trigger slab reclaim when those limits are reached.
290
291 2.7.1 Current Kernel Memory resources accounted
292
293 * sockets memory pressure: some sockets protocols have memory pressure
294 thresholds. The Memory Controller allows them to be controlled individually
295 per cgroup, instead of globally.
296
297 * tcp memory pressure: sockets memory pressure for the tcp protocol.
298
299 3. User Interface
300
301 0. Configuration
302
303 a. Enable CONFIG_CGROUPS
304 b. Enable CONFIG_RESOURCE_COUNTERS
305 c. Enable CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR
306 d. Enable CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP (to use swap extension)
307
308 1. Prepare the cgroups (see cgroups.txt, Why are cgroups needed?)
309 # mount -t tmpfs none /sys/fs/cgroup
310 # mkdir /sys/fs/cgroup/memory
311 # mount -t cgroup none /sys/fs/cgroup/memory -o memory
312
313 2. Make the new group and move bash into it
314 # mkdir /sys/fs/cgroup/memory/0
315 # echo $$ > /sys/fs/cgroup/memory/0/tasks
316
317 Since now we're in the 0 cgroup, we can alter the memory limit:
318 # echo 4M > /sys/fs/cgroup/memory/0/memory.limit_in_bytes
319
320 NOTE: We can use a suffix (k, K, m, M, g or G) to indicate values in kilo,
321 mega or gigabytes. (Here, Kilo, Mega, Giga are Kibibytes, Mebibytes, Gibibytes.)
322
323 NOTE: We can write "-1" to reset the *.limit_in_bytes(unlimited).
324 NOTE: We cannot set limits on the root cgroup any more.
325
326 # cat /sys/fs/cgroup/memory/0/memory.limit_in_bytes
327 4194304
328
329 We can check the usage:
330 # cat /sys/fs/cgroup/memory/0/memory.usage_in_bytes
331 1216512
332
333 A successful write to this file does not guarantee a successful set of
334 this limit to the value written into the file. This can be due to a
335 number of factors, such as rounding up to page boundaries or the total
336 availability of memory on the system. The user is required to re-read
337 this file after a write to guarantee the value committed by the kernel.
338
339 # echo 1 > memory.limit_in_bytes
340 # cat memory.limit_in_bytes
341 4096
342
343 The memory.failcnt field gives the number of times that the cgroup limit was
344 exceeded.
345
346 The memory.stat file gives accounting information. Now, the number of
347 caches, RSS and Active pages/Inactive pages are shown.
348
349 4. Testing
350
351 For testing features and implementation, see memcg_test.txt.
352
353 Performance test is also important. To see pure memory controller's overhead,
354 testing on tmpfs will give you good numbers of small overheads.
355 Example: do kernel make on tmpfs.
356
357 Page-fault scalability is also important. At measuring parallel
358 page fault test, multi-process test may be better than multi-thread
359 test because it has noise of shared objects/status.
360
361 But the above two are testing extreme situations.
362 Trying usual test under memory controller is always helpful.
363
364 4.1 Troubleshooting
365
366 Sometimes a user might find that the application under a cgroup is
367 terminated by OOM killer. There are several causes for this:
368
369 1. The cgroup limit is too low (just too low to do anything useful)
370 2. The user is using anonymous memory and swap is turned off or too low
371
372 A sync followed by echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches will help get rid of
373 some of the pages cached in the cgroup (page cache pages).
374
375 To know what happens, disable OOM_Kill by 10. OOM Control(see below) and
376 seeing what happens will be helpful.
377
378 4.2 Task migration
379
380 When a task migrates from one cgroup to another, its charge is not
381 carried forward by default. The pages allocated from the original cgroup still
382 remain charged to it, the charge is dropped when the page is freed or
383 reclaimed.
384
385 You can move charges of a task along with task migration.
386 See 8. "Move charges at task migration"
387
388 4.3 Removing a cgroup
389
390 A cgroup can be removed by rmdir, but as discussed in sections 4.1 and 4.2, a
391 cgroup might have some charge associated with it, even though all
392 tasks have migrated away from it. (because we charge against pages, not
393 against tasks.)
394
395 Such charges are freed or moved to their parent. At moving, both of RSS
396 and CACHES are moved to parent.
397 rmdir() may return -EBUSY if freeing/moving fails. See 5.1 also.
398
399 Charges recorded in swap information is not updated at removal of cgroup.
400 Recorded information is discarded and a cgroup which uses swap (swapcache)
401 will be charged as a new owner of it.
402
403
404 5. Misc. interfaces.
405
406 5.1 force_empty
407   memory.force_empty interface is provided to make cgroup's memory usage empty.
408   You can use this interface only when the cgroup has no tasks.
409   When writing anything to this
410
411   # echo 0 > memory.force_empty
412
413   Almost all pages tracked by this memory cgroup will be unmapped and freed.
414   Some pages cannot be freed because they are locked or in-use. Such pages are
415   moved to parent and this cgroup will be empty. This may return -EBUSY if
416   VM is too busy to free/move all pages immediately.
417
418   Typical use case of this interface is that calling this before rmdir().
419   Because rmdir() moves all pages to parent, some out-of-use page caches can be
420   moved to the parent. If you want to avoid that, force_empty will be useful.
421
422 5.2 stat file
423
424 memory.stat file includes following statistics
425
426 # per-memory cgroup local status
427 cache           - # of bytes of page cache memory.
428 rss             - # of bytes of anonymous and swap cache memory.
429 mapped_file     - # of bytes of mapped file (includes tmpfs/shmem)
430 pgpgin          - # of pages paged in (equivalent to # of charging events).
431 pgpgout         - # of pages paged out (equivalent to # of uncharging events).
432 swap            - # of bytes of swap usage
433 inactive_anon   - # of bytes of anonymous memory and swap cache memory on
434                 LRU list.
435 active_anon     - # of bytes of anonymous and swap cache memory on active
436                 inactive LRU list.
437 inactive_file   - # of bytes of file-backed memory on inactive LRU list.
438 active_file     - # of bytes of file-backed memory on active LRU list.
439 unevictable     - # of bytes of memory that cannot be reclaimed (mlocked etc).
440
441 # status considering hierarchy (see memory.use_hierarchy settings)
442
443 hierarchical_memory_limit - # of bytes of memory limit with regard to hierarchy
444                         under which the memory cgroup is
445 hierarchical_memsw_limit - # of bytes of memory+swap limit with regard to
446                         hierarchy under which memory cgroup is.
447
448 total_cache             - sum of all children's "cache"
449 total_rss               - sum of all children's "rss"
450 total_mapped_file       - sum of all children's "cache"
451 total_pgpgin            - sum of all children's "pgpgin"
452 total_pgpgout           - sum of all children's "pgpgout"
453 total_swap              - sum of all children's "swap"
454 total_inactive_anon     - sum of all children's "inactive_anon"
455 total_active_anon       - sum of all children's "active_anon"
456 total_inactive_file     - sum of all children's "inactive_file"
457 total_active_file       - sum of all children's "active_file"
458 total_unevictable       - sum of all children's "unevictable"
459
460 # The following additional stats are dependent on CONFIG_DEBUG_VM.
461
462 recent_rotated_anon     - VM internal parameter. (see mm/vmscan.c)
463 recent_rotated_file     - VM internal parameter. (see mm/vmscan.c)
464 recent_scanned_anon     - VM internal parameter. (see mm/vmscan.c)
465 recent_scanned_file     - VM internal parameter. (see mm/vmscan.c)
466
467 Memo:
468         recent_rotated means recent frequency of LRU rotation.
469         recent_scanned means recent # of scans to LRU.
470         showing for better debug please see the code for meanings.
471
472 Note:
473         Only anonymous and swap cache memory is listed as part of 'rss' stat.
474         This should not be confused with the true 'resident set size' or the
475         amount of physical memory used by the cgroup.
476         'rss + file_mapped" will give you resident set size of cgroup.
477         (Note: file and shmem may be shared among other cgroups. In that case,
478          file_mapped is accounted only when the memory cgroup is owner of page
479          cache.)
480
481 5.3 swappiness
482
483 Similar to /proc/sys/vm/swappiness, but affecting a hierarchy of groups only.
484
485 Following cgroups' swappiness can't be changed.
486 - root cgroup (uses /proc/sys/vm/swappiness).
487 - a cgroup which uses hierarchy and it has other cgroup(s) below it.
488 - a cgroup which uses hierarchy and not the root of hierarchy.
489
490 5.4 failcnt
491
492 A memory cgroup provides memory.failcnt and memory.memsw.failcnt files.
493 This failcnt(== failure count) shows the number of times that a usage counter
494 hit its limit. When a memory cgroup hits a limit, failcnt increases and
495 memory under it will be reclaimed.
496
497 You can reset failcnt by writing 0 to failcnt file.
498 # echo 0 > .../memory.failcnt
499
500 5.5 usage_in_bytes
501
502 For efficiency, as other kernel components, memory cgroup uses some optimization
503 to avoid unnecessary cacheline false sharing. usage_in_bytes is affected by the
504 method and doesn't show 'exact' value of memory(and swap) usage, it's an fuzz
505 value for efficient access. (Of course, when necessary, it's synchronized.)
506 If you want to know more exact memory usage, you should use RSS+CACHE(+SWAP)
507 value in memory.stat(see 5.2).
508
509 5.6 numa_stat
510
511 This is similar to numa_maps but operates on a per-memcg basis.  This is
512 useful for providing visibility into the numa locality information within
513 an memcg since the pages are allowed to be allocated from any physical
514 node.  One of the usecases is evaluating application performance by
515 combining this information with the application's cpu allocation.
516
517 We export "total", "file", "anon" and "unevictable" pages per-node for
518 each memcg.  The ouput format of memory.numa_stat is:
519
520 total=<total pages> N0=<node 0 pages> N1=<node 1 pages> ...
521 file=<total file pages> N0=<node 0 pages> N1=<node 1 pages> ...
522 anon=<total anon pages> N0=<node 0 pages> N1=<node 1 pages> ...
523 unevictable=<total anon pages> N0=<node 0 pages> N1=<node 1 pages> ...
524
525 And we have total = file + anon + unevictable.
526
527 6. Hierarchy support
528
529 The memory controller supports a deep hierarchy and hierarchical accounting.
530 The hierarchy is created by creating the appropriate cgroups in the
531 cgroup filesystem. Consider for example, the following cgroup filesystem
532 hierarchy
533
534                root
535              /  |   \
536             /   |    \
537            a    b     c
538                       | \
539                       |  \
540                       d   e
541
542 In the diagram above, with hierarchical accounting enabled, all memory
543 usage of e, is accounted to its ancestors up until the root (i.e, c and root),
544 that has memory.use_hierarchy enabled. If one of the ancestors goes over its
545 limit, the reclaim algorithm reclaims from the tasks in the ancestor and the
546 children of the ancestor.
547
548 6.1 Enabling hierarchical accounting and reclaim
549
550 A memory cgroup by default disables the hierarchy feature. Support
551 can be enabled by writing 1 to memory.use_hierarchy file of the root cgroup
552
553 # echo 1 > memory.use_hierarchy
554
555 The feature can be disabled by
556
557 # echo 0 > memory.use_hierarchy
558
559 NOTE1: Enabling/disabling will fail if either the cgroup already has other
560        cgroups created below it, or if the parent cgroup has use_hierarchy
561        enabled.
562
563 NOTE2: When panic_on_oom is set to "2", the whole system will panic in
564        case of an OOM event in any cgroup.
565
566 7. Soft limits
567
568 Soft limits allow for greater sharing of memory. The idea behind soft limits
569 is to allow control groups to use as much of the memory as needed, provided
570
571 a. There is no memory contention
572 b. They do not exceed their hard limit
573
574 When the system detects memory contention or low memory, control groups
575 are pushed back to their soft limits. If the soft limit of each control
576 group is very high, they are pushed back as much as possible to make
577 sure that one control group does not starve the others of memory.
578
579 Please note that soft limits is a best effort feature, it comes with
580 no guarantees, but it does its best to make sure that when memory is
581 heavily contended for, memory is allocated based on the soft limit
582 hints/setup. Currently soft limit based reclaim is setup such that
583 it gets invoked from balance_pgdat (kswapd).
584
585 7.1 Interface
586
587 Soft limits can be setup by using the following commands (in this example we
588 assume a soft limit of 256 MiB)
589
590 # echo 256M > memory.soft_limit_in_bytes
591
592 If we want to change this to 1G, we can at any time use
593
594 # echo 1G > memory.soft_limit_in_bytes
595
596 NOTE1: Soft limits take effect over a long period of time, since they involve
597        reclaiming memory for balancing between memory cgroups
598 NOTE2: It is recommended to set the soft limit always below the hard limit,
599        otherwise the hard limit will take precedence.
600
601 8. Move charges at task migration
602
603 Users can move charges associated with a task along with task migration, that
604 is, uncharge task's pages from the old cgroup and charge them to the new cgroup.
605 This feature is not supported in !CONFIG_MMU environments because of lack of
606 page tables.
607
608 8.1 Interface
609
610 This feature is disabled by default. It can be enabled(and disabled again) by
611 writing to memory.move_charge_at_immigrate of the destination cgroup.
612
613 If you want to enable it:
614
615 # echo (some positive value) > memory.move_charge_at_immigrate
616
617 Note: Each bits of move_charge_at_immigrate has its own meaning about what type
618       of charges should be moved. See 8.2 for details.
619 Note: Charges are moved only when you move mm->owner, IOW, a leader of a thread
620       group.
621 Note: If we cannot find enough space for the task in the destination cgroup, we
622       try to make space by reclaiming memory. Task migration may fail if we
623       cannot make enough space.
624 Note: It can take several seconds if you move charges much.
625
626 And if you want disable it again:
627
628 # echo 0 > memory.move_charge_at_immigrate
629
630 8.2 Type of charges which can be move
631
632 Each bits of move_charge_at_immigrate has its own meaning about what type of
633 charges should be moved. But in any cases, it must be noted that an account of
634 a page or a swap can be moved only when it is charged to the task's current(old)
635 memory cgroup.
636
637   bit | what type of charges would be moved ?
638  -----+------------------------------------------------------------------------
639    0  | A charge of an anonymous page(or swap of it) used by the target task.
640       | Those pages and swaps must be used only by the target task. You must
641       | enable Swap Extension(see 2.4) to enable move of swap charges.
642  -----+------------------------------------------------------------------------
643    1  | A charge of file pages(normal file, tmpfs file(e.g. ipc shared memory)
644       | and swaps of tmpfs file) mmapped by the target task. Unlike the case of
645       | anonymous pages, file pages(and swaps) in the range mmapped by the task
646       | will be moved even if the task hasn't done page fault, i.e. they might
647       | not be the task's "RSS", but other task's "RSS" that maps the same file.
648       | And mapcount of the page is ignored(the page can be moved even if
649       | page_mapcount(page) > 1). You must enable Swap Extension(see 2.4) to
650       | enable move of swap charges.
651
652 8.3 TODO
653
654 - Implement madvise(2) to let users decide the vma to be moved or not to be
655   moved.
656 - All of moving charge operations are done under cgroup_mutex. It's not good
657   behavior to hold the mutex too long, so we may need some trick.
658
659 9. Memory thresholds
660
661 Memory cgroup implements memory thresholds using cgroups notification
662 API (see cgroups.txt). It allows to register multiple memory and memsw
663 thresholds and gets notifications when it crosses.
664
665 To register a threshold application need:
666 - create an eventfd using eventfd(2);
667 - open memory.usage_in_bytes or memory.memsw.usage_in_bytes;
668 - write string like "<event_fd> <fd of memory.usage_in_bytes> <threshold>" to
669   cgroup.event_control.
670
671 Application will be notified through eventfd when memory usage crosses
672 threshold in any direction.
673
674 It's applicable for root and non-root cgroup.
675
676 10. OOM Control
677
678 memory.oom_control file is for OOM notification and other controls.
679
680 Memory cgroup implements OOM notifier using cgroup notification
681 API (See cgroups.txt). It allows to register multiple OOM notification
682 delivery and gets notification when OOM happens.
683
684 To register a notifier, application need:
685  - create an eventfd using eventfd(2)
686  - open memory.oom_control file
687  - write string like "<event_fd> <fd of memory.oom_control>" to
688    cgroup.event_control
689
690 Application will be notified through eventfd when OOM happens.
691 OOM notification doesn't work for root cgroup.
692
693 You can disable OOM-killer by writing "1" to memory.oom_control file, as:
694
695         #echo 1 > memory.oom_control
696
697 This operation is only allowed to the top cgroup of sub-hierarchy.
698 If OOM-killer is disabled, tasks under cgroup will hang/sleep
699 in memory cgroup's OOM-waitqueue when they request accountable memory.
700
701 For running them, you have to relax the memory cgroup's OOM status by
702         * enlarge limit or reduce usage.
703 To reduce usage,
704         * kill some tasks.
705         * move some tasks to other group with account migration.
706         * remove some files (on tmpfs?)
707
708 Then, stopped tasks will work again.
709
710 At reading, current status of OOM is shown.
711         oom_kill_disable 0 or 1 (if 1, oom-killer is disabled)
712         under_oom        0 or 1 (if 1, the memory cgroup is under OOM, tasks may
713                                  be stopped.)
714
715 11. TODO
716
717 1. Add support for accounting huge pages (as a separate controller)
718 2. Make per-cgroup scanner reclaim not-shared pages first
719 3. Teach controller to account for shared-pages
720 4. Start reclamation in the background when the limit is
721    not yet hit but the usage is getting closer
722
723 Summary
724
725 Overall, the memory controller has been a stable controller and has been
726 commented and discussed quite extensively in the community.
727
728 References
729
730 1. Singh, Balbir. RFC: Memory Controller, http://lwn.net/Articles/206697/
731 2. Singh, Balbir. Memory Controller (RSS Control),
732    http://lwn.net/Articles/222762/
733 3. Emelianov, Pavel. Resource controllers based on process cgroups
734    http://lkml.org/lkml/2007/3/6/198
735 4. Emelianov, Pavel. RSS controller based on process cgroups (v2)
736    http://lkml.org/lkml/2007/4/9/78
737 5. Emelianov, Pavel. RSS controller based on process cgroups (v3)
738    http://lkml.org/lkml/2007/5/30/244
739 6. Menage, Paul. Control Groups v10, http://lwn.net/Articles/236032/
740 7. Vaidyanathan, Srinivasan, Control Groups: Pagecache accounting and control
741    subsystem (v3), http://lwn.net/Articles/235534/
742 8. Singh, Balbir. RSS controller v2 test results (lmbench),
743    http://lkml.org/lkml/2007/5/17/232
744 9. Singh, Balbir. RSS controller v2 AIM9 results
745    http://lkml.org/lkml/2007/5/18/1
746 10. Singh, Balbir. Memory controller v6 test results,
747     http://lkml.org/lkml/2007/8/19/36
748 11. Singh, Balbir. Memory controller introduction (v6),
749     http://lkml.org/lkml/2007/8/17/69
750 12. Corbet, Jonathan, Controlling memory use in cgroups,
751     http://lwn.net/Articles/243795/