mremap: enforce rmap src/dst vma ordering in case of vma_merge() succeeding in copy_vma()
authorAndrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Tue, 10 Jan 2012 23:08:05 +0000 (15:08 -0800)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Wed, 11 Jan 2012 00:30:44 +0000 (16:30 -0800)
commit948f017b093a9baac23855fcd920d3a970b71bb6
tree4536a9cbe1077133e600da2072998f5e60c696c6
parentdf0a6daa01fa3856c08f4274d4f21a8092caa480
mremap: enforce rmap src/dst vma ordering in case of vma_merge() succeeding in copy_vma()

migrate was doing an rmap_walk with speculative lock-less access on
pagetables.  That could lead it to not serializing properly against mremap
PT locks.  But a second problem remains in the order of vmas in the
same_anon_vma list used by the rmap_walk.

If vma_merge succeeds in copy_vma, the src vma could be placed after the
dst vma in the same_anon_vma list.  That could still lead to migrate
missing some pte.

This patch adds an anon_vma_moveto_tail() function to force the dst vma at
the end of the list before mremap starts to solve the problem.

If the mremap is very large and there are a lots of parents or childs
sharing the anon_vma root lock, this should still scale better than taking
the anon_vma root lock around every pte copy practically for the whole
duration of mremap.

Update: Hugh noticed special care is needed in the error path where
move_page_tables goes in the reverse direction, a second
anon_vma_moveto_tail() call is needed in the error path.

This program exercises the anon_vma_moveto_tail:

===

int main()
{
static struct timeval oldstamp, newstamp;
long diffsec;
char *p, *p2, *p3, *p4;
if (posix_memalign((void **)&p, 2*1024*1024, SIZE))
perror("memalign"), exit(1);
if (posix_memalign((void **)&p2, 2*1024*1024, SIZE))
perror("memalign"), exit(1);
if (posix_memalign((void **)&p3, 2*1024*1024, SIZE))
perror("memalign"), exit(1);

memset(p, 0xff, SIZE);
printf("%p\n", p);
memset(p2, 0xff, SIZE);
memset(p3, 0x77, 4096);
if (memcmp(p, p2, SIZE))
printf("error\n");
p4 = mremap(p+SIZE/2, SIZE/2, SIZE/2, MREMAP_FIXED|MREMAP_MAYMOVE, p3);
if (p4 != p3)
perror("mremap"), exit(1);
p4 = mremap(p4, SIZE/2, SIZE/2, MREMAP_FIXED|MREMAP_MAYMOVE, p+SIZE/2);
if (p4 != p+SIZE/2)
perror("mremap"), exit(1);
if (memcmp(p, p2, SIZE))
printf("error\n");
printf("ok\n");

return 0;
}
===

$ perf probe -a anon_vma_moveto_tail
Add new event:
  probe:anon_vma_moveto_tail (on anon_vma_moveto_tail)

You can now use it on all perf tools, such as:

        perf record -e probe:anon_vma_moveto_tail -aR sleep 1

$ perf record -e probe:anon_vma_moveto_tail -aR ./anon_vma_moveto_tail
0x7f2ca2800000
ok
[ perf record: Woken up 1 times to write data ]
[ perf record: Captured and wrote 0.043 MB perf.data (~1860 samples) ]
$ perf report --stdio
   100.00%  anon_vma_moveto  [kernel.kallsyms]  [k] anon_vma_moveto_tail

Signed-off-by: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Reported-by: Nai Xia <nai.xia@gmail.com>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Pawel Sikora <pluto@agmk.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
include/linux/rmap.h
mm/mmap.c
mm/mremap.c
mm/rmap.c