mm: swap: make page_evictable() inline
authorYang Shi <yang.shi@linux.alibaba.com>
Thu, 2 Apr 2020 04:06:20 +0000 (21:06 -0700)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Thu, 2 Apr 2020 16:35:27 +0000 (09:35 -0700)
When backporting commit 9c4e6b1a7027 ("mm, mlock, vmscan: no more skipping
pagevecs") to our 4.9 kernel, our test bench noticed around 10% down with
a couple of vm-scalability's test cases (lru-file-readonce,
lru-file-readtwice and lru-file-mmap-read).  I didn't see that much down
on my VM (32c-64g-2nodes).  It might be caused by the test configuration,
which is 32c-256g with NUMA disabled and the tests were run in root memcg,
so the tests actually stress only one inactive and active lru.  It sounds
not very usual in mordern production environment.

That commit did two major changes:
1. Call page_evictable()
2. Use smp_mb to force the PG_lru set visible

It looks they contribute the most overhead.  The page_evictable() is a
function which does function prologue and epilogue, and that was used by
page reclaim path only.  However, lru add is a very hot path, so it sounds
better to make it inline.  However, it calls page_mapping() which is not
inlined either, but the disassemble shows it doesn't do push and pop
operations and it sounds not very straightforward to inline it.

Other than this, it sounds smp_mb() is not necessary for x86 since
SetPageLRU is atomic which enforces memory barrier already, replace it
with smp_mb__after_atomic() in the following patch.

With the two fixes applied, the tests can get back around 5% on that test
bench and get back normal on my VM.  Since the test bench configuration is
not that usual and I also saw around 6% up on the latest upstream, so it
sounds good enough IMHO.

The below is test data (lru-file-readtwice throughput) against the v5.6-rc4:
mainline w/ inline fix
          150MB            154MB

With this patch the throughput gets 2.67% up.  The data with using
smp_mb__after_atomic() is showed in the following patch.

Shakeel Butt did the below test:

On a real machine with limiting the 'dd' on a single node and reading 100
GiB sparse file (less than a single node).  Just ran a single instance to
not cause the lru lock contention.  The cmdline used is "dd if=file-100GiB
of=/dev/null bs=4k".  Ran the cmd 10 times with drop_caches in between and
measured the time it took.

Without patch: 56.64143 +- 0.672 sec

With patches: 56.10 +- 0.21 sec

[akpm@linux-foundation.org: move page_evictable() to internal.h]
Fixes: 9c4e6b1a7027 ("mm, mlock, vmscan: no more skipping pagevecs")
Signed-off-by: Yang Shi <yang.shi@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Tested-by: Shakeel Butt <shakeelb@google.com>
Reviewed-by: Shakeel Butt <shakeelb@google.com>
Reviewed-by: Matthew Wilcox (Oracle) <willy@infradead.org>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Link: http://lkml.kernel.org/r/1584500541-46817-1-git-send-email-yang.shi@linux.alibaba.com
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
include/linux/pagemap.h
include/linux/swap.h
mm/internal.h
mm/vmscan.c

index 5b0e6343229da29d3801932fc9d265eb5ece4ac2..b82eabf0268ece925a4839cee0fc5ec5b1c1afad 100644 (file)
@@ -70,11 +70,9 @@ static inline void mapping_clear_unevictable(struct address_space *mapping)
        clear_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
 }
 
-static inline int mapping_unevictable(struct address_space *mapping)
+static inline bool mapping_unevictable(struct address_space *mapping)
 {
-       if (mapping)
-               return test_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
-       return !!mapping;
+       return mapping && test_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
 }
 
 static inline void mapping_set_exiting(struct address_space *mapping)
index 1e99f7ac1d7e3a12bf8378992c4ba1e3d015abf4..b835d8dbea0e3d95ef552ba2540939ced3358cb5 100644 (file)
@@ -374,7 +374,6 @@ extern int sysctl_min_slab_ratio;
 #define node_reclaim_mode 0
 #endif
 
-extern int page_evictable(struct page *page);
 extern void check_move_unevictable_pages(struct pagevec *pvec);
 
 extern int kswapd_run(int nid);
index 3cf20ab3ca01f31db206a92ad3dd0d0fd22e0119..91d1d3828093af01a48e657093750782de7d7090 100644 (file)
@@ -63,6 +63,29 @@ static inline unsigned long ra_submit(struct file_ra_state *ra,
                                        ra->start, ra->size, ra->async_size);
 }
 
+/**
+ * page_evictable - test whether a page is evictable
+ * @page: the page to test
+ *
+ * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
+ * lists vs unevictable list.
+ *
+ * Reasons page might not be evictable:
+ * (1) page's mapping marked unevictable
+ * (2) page is part of an mlocked VMA
+ *
+ */
+static inline bool page_evictable(struct page *page)
+{
+       bool ret;
+
+       /* Prevent address_space of inode and swap cache from being freed */
+       rcu_read_lock();
+       ret = !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
+       rcu_read_unlock();
+       return ret;
+}
+
 /*
  * Turn a non-refcounted page (->_refcount == 0) into refcounted with
  * a count of one.
index 876370565455e275828d8cde8e8f9cd1819fd759..855c3959598704e32e288fd3237c6bc786acf03c 100644 (file)
@@ -4277,29 +4277,6 @@ int node_reclaim(struct pglist_data *pgdat, gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
 }
 #endif
 
-/*
- * page_evictable - test whether a page is evictable
- * @page: the page to test
- *
- * Test whether page is evictable--i.e., should be placed on active/inactive
- * lists vs unevictable list.
- *
- * Reasons page might not be evictable:
- * (1) page's mapping marked unevictable
- * (2) page is part of an mlocked VMA
- *
- */
-int page_evictable(struct page *page)
-{
-       int ret;
-
-       /* Prevent address_space of inode and swap cache from being freed */
-       rcu_read_lock();
-       ret = !mapping_unevictable(page_mapping(page)) && !PageMlocked(page);
-       rcu_read_unlock();
-       return ret;
-}
-
 /**
  * check_move_unevictable_pages - check pages for evictability and move to
  * appropriate zone lru list