如何即使在内存压力下也将可执行代码保留在内存中？在Linux中

Z时代
2024-01-10
分类：问答

目的是在内存不足的情况下，在Linux中将每个正在运行的进程的可执行代码保留在内存中。

在Linux中，我可以立即（1秒）造成高内存压力，并通过Qubes OS R4.0 Fedora 28 AppVM内具有24000MB最大RAM

的stress --vm-bytes $(awk '/MemAvailable/{printf "%d\n", $2 + 4000;}' <

/proc/meminfo)k --vm-keep -m 4 --timeout

10s（此处的代码）触发OOM杀手。

也许相关，但我忘了提及，是我没有启用交换功能（即CONFIG_SWAP未设置）的事实

dmesg报告：

[ 867.746593] Mem-Info: [ 867.746607] active_anon:1390927 inactive_anon:4670 isolated_anon:0 active_file:94 inactive_file:72 isolated_file:0 unevictable:13868 dirty:0 writeback:0 unstable:0 slab_reclaimable:5906 slab_unreclaimable:12919 mapped:1335 shmem:4805 pagetables:5126 bounce:0 free:40680 free_pcp:978 free_cma:0

有趣的部分是active_file:94 inactive_file:72它们以千字节为单位，并且非常低。

这里的问题是，在那段内存压力期间，正在从磁盘重新读取可执行代码，从而导致磁盘抖动，从而导致OS冻结。（但在上述情况下，它只会发生不到1秒）

我在内核中看到了一个有趣的代码：mm/vmscan.c

        if (page_referenced(page, 0, sc->target_mem_cgroup,
                            &vm_flags)) {
                nr_rotated += hpage_nr_pages(page);
                /*
                 * Identify referenced, file-backed active pages and
                 * give them one more trip around the active list. So
                 * that executable code get better chances to stay in
                 * memory under moderate memory pressure.  Anon pages
                 * are not likely to be evicted by use-once streaming
                 * IO, plus JVM can create lots of anon VM_EXEC pages,
                 * so we ignore them here.
                 */
                if ((vm_flags & VM_EXEC) && page_is_file_cache(page)) {
                        list_add(&page->lru, &l_active);
                        continue;
                }
        }

我认为，如果有人可以指出如何进行更改，而不是give them one more trip around the active

list我们将其更改为give them infinite trips around the active

list，则应该完成工作。也许还有其他方法？

我可以修补和测试自定义内核。我只是不知道如何更改代码以始终将活动的可执行代码保留在内存中（我相信这样可以避免磁盘抖动）。

这是我到目前为止工作的内容（应用于内核4.18.5之上）：

diff --git a/include/linux/mmzone.h b/include/linux/mmzone.h
index 32699b2..7636498 100644
--- a/include/linux/mmzone.h
+++ b/include/linux/mmzone.h
@@ -208,7 +208,7 @@ enum lru_list {
 #define for_each_lru(lru) for (lru = 0; lru < NR_LRU_LISTS; lru++)
-#define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_ACTIVE_FILE; lru++)
+#define for_each_evictable_lru(lru) for (lru = 0; lru <= LRU_INACTIVE_FILE; lru++)
 static inline int is_file_lru(enum lru_list lru)
 {
diff --git a/mm/vmscan.c b/mm/vmscan.c
index 03822f8..1f3ffb5 100644
--- a/mm/vmscan.c
+++ b/mm/vmscan.c
@@ -2234,7 +2234,7 @@ static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct mem_cgroup *memcg,
    anon  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON, MAX_NR_ZONES) +
        lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON, MAX_NR_ZONES);
-   file  = lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE, MAX_NR_ZONES) +
+   file  = //lruvec_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE, MAX_NR_ZONES) +
        lruvec_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE, MAX_NR_ZONES);
    spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
@@ -2345,7 +2345,7 @@ static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memc
             sc->priority == DEF_PRIORITY);
    blk_start_plug(&plug);
-   while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
+   while (nr[LRU_INACTIVE_ANON] || //nr[LRU_ACTIVE_FILE] ||
                    nr[LRU_INACTIVE_FILE]) {
        unsigned long nr_anon, nr_file, percentage;
        unsigned long nr_scanned;
@@ -2372,7 +2372,8 @@ static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memc
         * stop reclaiming one LRU and reduce the amount scanning
         * proportional to the original scan target.
         */
-       nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] + nr[LRU_ACTIVE_FILE];
+       nr_file = nr[LRU_INACTIVE_FILE] //+ nr[LRU_ACTIVE_FILE]
+           ;
        nr_anon = nr[LRU_INACTIVE_ANON] + nr[LRU_ACTIVE_ANON];
        /*
@@ -2391,7 +2392,8 @@ static void shrink_node_memcg(struct pglist_data *pgdat, struct mem_cgroup *memc
            percentage = nr_anon * 100 / scan_target;
        } else {
            unsigned long scan_target = targets[LRU_INACTIVE_FILE] +
-                       targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 1;
+                       //targets[LRU_ACTIVE_FILE] + 
+                       1;
            lru = LRU_FILE;
            percentage = nr_file * 100 / scan_target;
        }

也看到了这里

GitHub上，因为在上面的代码中，标签得到了转化为空间！（mirror1，mirror2）

我已经测试了上述补丁（现在最大内存为4000MB，比以前少20G！），即使使用了已知的Firefox编译程序，该磁盘也将操作系统永久冻结，并且不再发生（oom-

killer几乎立即杀死了令人讨厌的进程），也可以通过上述stress命令生成：

[ 745.830511] Mem-Info: [ 745.830521] active_anon:855546 inactive_anon:20453 isolated_anon:0 active_file:26925 inactive_file:76 isolated_file:0 unevictable:10652 dirty:0 writeback:0 unstable:0 slab_reclaimable:26975 slab_unreclaimable:13525 mapped:24238 shmem:20456 pagetables:4028 bounce:0 free:14935 free_pcp:177 free_cma:0

那就是active_file:26925 inactive_file:76将近27兆的活动文件…

所以，我不知道这有多好。我是否将所有活动文件而不只是可执行文件保留在内存中？在firefox编译过程中，我有500meg的Active(file)（

但这是根据：与dmesg cat /proc/meminfo|grep -F --

'Active(file)'相比，它显示的值不同于上面的值active_file:！！！）这使我怀疑，它仅仅是exes / libs …

也许有人可以建议如何仅保留可执行代码？（如果不是这样的话）

。

上述补丁，看起来也许需要（定期？）运行sudo sysctl

vm.drop_caches=1以释放一些陈旧的记忆，所以，如果我叫（？）stress一个Firefox编译后，我得到：active_file:142281

inactive_file:0 isolated_file:0（142megs）然后删除文件缓存（另一种方式：echo 1|sudo tee

/proc/sys/vm/drop_caches）然后stress再次运行，我得到：active_file:22233

inactive_file:160 isolated_file:0（22megs）-我不确定…

结果没有上述补丁：此

结果与上述补丁：这里

回答：

要回答这个问题，这是一个简单的/初步的补丁程序，如果它小于256

MiB，则不驱逐Active(file)（如所示/proc/meminfo），对于linux-stable

5.2.4来说似乎可以正常工作（不打磁盘）：

diff --git a/mm/vmscan.c b/mm/vmscan.c
index dbdc46a84f63..7a0b7e32ff45 100644
--- a/mm/vmscan.c
+++ b/mm/vmscan.c
@@ -2445,6 +2445,13 @@ static void get_scan_count(struct lruvec *lruvec, struct mem_cgroup *memcg,
            BUG();
        }
+    if (NR_ACTIVE_FILE == lru) {
+      long long kib_active_file_now=global_node_page_state(NR_ACTIVE_FILE) * MAX_NR_ZONES;
+      if (kib_active_file_now <= 256*1024) {
+        nr[lru] = 0; //don't reclaim any Active(file) (see /proc/meminfo) if they are under 256MiB
+        continue;
+      }
+    }
        *lru_pages += size;
        nr[lru] = scan;
    }