]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blobdiff - Documentation/cpusets.txt
Merge branch 'linus' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/perex/alsa
[karo-tx-linux.git] / Documentation / cpusets.txt
index 30c41459953c3ca04e6dd93ddf8702ced7cb89c4..ec9de6917f01f34c088cd612121caaadc3edf08b 100644 (file)
@@ -18,7 +18,8 @@ CONTENTS:
   1.4 What are exclusive cpusets ?
   1.5 What does notify_on_release do ?
   1.6 What is memory_pressure ?
   1.4 What are exclusive cpusets ?
   1.5 What does notify_on_release do ?
   1.6 What is memory_pressure ?
-  1.7 How do I use cpusets ?
+  1.7 What is memory spread ?
+  1.8 How do I use cpusets ?
 2. Usage Examples and Syntax
   2.1 Basic Usage
   2.2 Adding/removing cpus
 2. Usage Examples and Syntax
   2.1 Basic Usage
   2.2 Adding/removing cpus
@@ -34,7 +35,8 @@ CONTENTS:
 ----------------------
 
 Cpusets provide a mechanism for assigning a set of CPUs and Memory
 ----------------------
 
 Cpusets provide a mechanism for assigning a set of CPUs and Memory
-Nodes to a set of tasks.
+Nodes to a set of tasks.   In this document "Memory Node" refers to
+an on-line node that contains memory.
 
 Cpusets constrain the CPU and Memory placement of tasks to only
 the resources within a tasks current cpuset.  They form a nested
 
 Cpusets constrain the CPU and Memory placement of tasks to only
 the resources within a tasks current cpuset.  They form a nested
@@ -85,9 +87,6 @@ This can be especially valuable on:
       and a database), or
     * NUMA systems running large HPC applications with demanding
       performance characteristics.
       and a database), or
     * NUMA systems running large HPC applications with demanding
       performance characteristics.
-    * Also cpu_exclusive cpusets are useful for servers running orthogonal
-      workloads such as RT applications requiring low latency and HPC
-      applications that are throughput sensitive
 
 These subsets, or "soft partitions" must be able to be dynamically
 adjusted, as the job mix changes, without impacting other concurrently
 
 These subsets, or "soft partitions" must be able to be dynamically
 adjusted, as the job mix changes, without impacting other concurrently
@@ -130,8 +129,6 @@ Cpusets extends these two mechanisms as follows:
  - A cpuset may be marked exclusive, which ensures that no other
    cpuset (except direct ancestors and descendents) may contain
    any overlapping CPUs or Memory Nodes.
  - A cpuset may be marked exclusive, which ensures that no other
    cpuset (except direct ancestors and descendents) may contain
    any overlapping CPUs or Memory Nodes.
-   Also a cpu_exclusive cpuset would be associated with a sched
-   domain.
  - You can list all the tasks (by pid) attached to any cpuset.
 
 The implementation of cpusets requires a few, simple hooks
  - You can list all the tasks (by pid) attached to any cpuset.
 
 The implementation of cpusets requires a few, simple hooks
@@ -143,9 +140,6 @@ into the rest of the kernel, none in performance critical paths:
    allowed in that tasks cpuset.
  - in sched.c migrate_all_tasks(), to keep migrating tasks within
    the CPUs allowed by their cpuset, if possible.
    allowed in that tasks cpuset.
  - in sched.c migrate_all_tasks(), to keep migrating tasks within
    the CPUs allowed by their cpuset, if possible.
- - in sched.c, a new API partition_sched_domains for handling
-   sched domain changes associated with cpu_exclusive cpusets
-   and related changes in both sched.c and arch/ia64/kernel/domain.c
  - in the mbind and set_mempolicy system calls, to mask the requested
    Memory Nodes by what's allowed in that tasks cpuset.
  - in page_alloc.c, to restrict memory to allowed nodes.
  - in the mbind and set_mempolicy system calls, to mask the requested
    Memory Nodes by what's allowed in that tasks cpuset.
  - in page_alloc.c, to restrict memory to allowed nodes.
@@ -216,6 +210,12 @@ exclusive cpuset.  Also, the use of a Linux virtual file system (vfs)
 to represent the cpuset hierarchy provides for a familiar permission
 and name space for cpusets, with a minimum of additional kernel code.
 
 to represent the cpuset hierarchy provides for a familiar permission
 and name space for cpusets, with a minimum of additional kernel code.
 
+The cpus and mems files in the root (top_cpuset) cpuset are
+read-only.  The cpus file automatically tracks the value of
+cpu_online_map using a CPU hotplug notifier, and the mems file
+automatically tracks the value of node_states[N_MEMORY]--i.e.,
+nodes with memory--using the cpuset_track_online_nodes() hook.
+
 
 1.4 What are exclusive cpusets ?
 --------------------------------
 
 1.4 What are exclusive cpusets ?
 --------------------------------
@@ -224,15 +224,6 @@ If a cpuset is cpu or mem exclusive, no other cpuset, other than
 a direct ancestor or descendent, may share any of the same CPUs or
 Memory Nodes.
 
 a direct ancestor or descendent, may share any of the same CPUs or
 Memory Nodes.
 
-A cpuset that is cpu_exclusive has a scheduler (sched) domain
-associated with it.  The sched domain consists of all CPUs in the
-current cpuset that are not part of any exclusive child cpusets.
-This ensures that the scheduler load balancing code only balances
-against the CPUs that are in the sched domain as defined above and
-not all of the CPUs in the system. This removes any overhead due to
-load balancing code trying to pull tasks outside of the cpu_exclusive
-cpuset only to be prevented by the tasks' cpus_allowed mask.
-
 A cpuset that is mem_exclusive restricts kernel allocations for
 page, buffer and other data commonly shared by the kernel across
 multiple users.  All cpusets, whether mem_exclusive or not, restrict
 A cpuset that is mem_exclusive restricts kernel allocations for
 page, buffer and other data commonly shared by the kernel across
 multiple users.  All cpusets, whether mem_exclusive or not, restrict
@@ -317,7 +308,78 @@ the tasks in the cpuset, in units of reclaims attempted per second,
 times 1000.
 
 
 times 1000.
 
 
-1.7 How do I use cpusets ?
+1.7 What is memory spread ?
+---------------------------
+There are two boolean flag files per cpuset that control where the
+kernel allocates pages for the file system buffers and related in
+kernel data structures.  They are called 'memory_spread_page' and
+'memory_spread_slab'.
+
+If the per-cpuset boolean flag file 'memory_spread_page' is set, then
+the kernel will spread the file system buffers (page cache) evenly
+over all the nodes that the faulting task is allowed to use, instead
+of preferring to put those pages on the node where the task is running.
+
+If the per-cpuset boolean flag file 'memory_spread_slab' is set,
+then the kernel will spread some file system related slab caches,
+such as for inodes and dentries evenly over all the nodes that the
+faulting task is allowed to use, instead of preferring to put those
+pages on the node where the task is running.
+
+The setting of these flags does not affect anonymous data segment or
+stack segment pages of a task.
+
+By default, both kinds of memory spreading are off, and memory
+pages are allocated on the node local to where the task is running,
+except perhaps as modified by the tasks NUMA mempolicy or cpuset
+configuration, so long as sufficient free memory pages are available.
+
+When new cpusets are created, they inherit the memory spread settings
+of their parent.
+
+Setting memory spreading causes allocations for the affected page
+or slab caches to ignore the tasks NUMA mempolicy and be spread
+instead.    Tasks using mbind() or set_mempolicy() calls to set NUMA
+mempolicies will not notice any change in these calls as a result of
+their containing tasks memory spread settings.  If memory spreading
+is turned off, then the currently specified NUMA mempolicy once again
+applies to memory page allocations.
+
+Both 'memory_spread_page' and 'memory_spread_slab' are boolean flag
+files.  By default they contain "0", meaning that the feature is off
+for that cpuset.  If a "1" is written to that file, then that turns
+the named feature on.
+
+The implementation is simple.
+
+Setting the flag 'memory_spread_page' turns on a per-process flag
+PF_SPREAD_PAGE for each task that is in that cpuset or subsequently
+joins that cpuset.  The page allocation calls for the page cache
+is modified to perform an inline check for this PF_SPREAD_PAGE task
+flag, and if set, a call to a new routine cpuset_mem_spread_node()
+returns the node to prefer for the allocation.
+
+Similarly, setting 'memory_spread_cache' turns on the flag
+PF_SPREAD_SLAB, and appropriately marked slab caches will allocate
+pages from the node returned by cpuset_mem_spread_node().
+
+The cpuset_mem_spread_node() routine is also simple.  It uses the
+value of a per-task rotor cpuset_mem_spread_rotor to select the next
+node in the current tasks mems_allowed to prefer for the allocation.
+
+This memory placement policy is also known (in other contexts) as
+round-robin or interleave.
+
+This policy can provide substantial improvements for jobs that need
+to place thread local data on the corresponding node, but that need
+to access large file system data sets that need to be spread across
+the several nodes in the jobs cpuset in order to fit.  Without this
+policy, especially for jobs that might have one thread reading in the
+data set, the memory allocation across the nodes in the jobs cpuset
+can become very uneven.
+
+
+1.8 How do I use cpusets ?
 --------------------------
 
 In order to minimize the impact of cpusets on critical kernel
 --------------------------
 
 In order to minimize the impact of cpusets on critical kernel
@@ -479,6 +541,9 @@ Set some flags:
 Add some cpus:
 # /bin/echo 0-7 > cpus
 
 Add some cpus:
 # /bin/echo 0-7 > cpus
 
+Add some mems:
+# /bin/echo 0-7 > mems
+
 Now attach your shell to this cpuset:
 # /bin/echo $$ > tasks
 
 Now attach your shell to this cpuset:
 # /bin/echo $$ > tasks