]> git.ipfire.org Git - thirdparty/linux.git/commitdiff
memcg: store node_id instead of pglist_data pointer
authorShakeel Butt <shakeel.butt@linux.dev>
Tue, 26 May 2026 03:39:28 +0000 (20:39 -0700)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Thu, 4 Jun 2026 21:45:06 +0000 (14:45 -0700)
Patch series "memcg: shrink obj_stock_pcp and cache multiple objcgs", v3.

Commit 01b9da291c49 ("mm: memcontrol: convert objcg to be per-memcg
per-node type") split a memcg's single obj_cgroup into one per NUMA node
so that reparenting LRU folios can take per-node lru locks.  As a side
effect, the per-CPU obj_stock_pcp -- which caches a single cached_objcg
pointer -- thrashes on workloads where threads of the same memcg run on
different NUMA nodes.  The kernel test robot reported a 67.7% regression
on stress-ng.switch.ops_per_sec from this pattern.

Commit d0211878ce06 ("memcg: cache obj_stock by memcg, not by objcg
pointer") landed as a temporary fix by treating sibling per-node objcgs as
equivalent for the cache lookup, intended to be reverted once per-node
kmem accounting is introduced.  This series takes a more general approach:
cache multiple objcgs per CPU using the multi-slot pattern memcg_stock_pcp
already uses, so the per-node objcg variants of one memcg can all coexist
in the stock without ever forcing a drain.  The temporary fix can then be
reverted.

To avoid increasing the per-CPU cache footprint, the first three patches
shrink the existing single-slot obj_stock_pcp fields.  The final patch
converts cached_objcg and nr_bytes into NR_OBJ_STOCK=5 slot arrays and
reorders the struct so the entire consume/refill/account hot path fits
within a single 64-byte cache line on non-debug 64-bit builds (verified
with pahole).

This patch (of 4):

The struct obj_stock_pcp stores a pointer to pglist_data for the slab
stats cached on the cpu.  On 64-bit machines, this costs 8 bytes.  The
pointer is not strictly required: NODE_DATA() can recover it from the node
id.  Replace cached_pgdat with int16_t node_id and use NUMA_NO_NODE as the
"no stats cached" sentinel.

At the moment all the archs limit MAX_NUMNODES to 1024 so int16_t is
plenty; a BUILD_BUG_ON() makes sure we notice if that ever changes.

Link: https://lore.kernel.org/20260526033931.1760588-1-shakeel.butt@linux.dev
Link: https://lore.kernel.org/20260526033931.1760588-2-shakeel.butt@linux.dev
Fixes: 01b9da291c49 ("mm: memcontrol: convert objcg to be per-memcg per-node type")
Signed-off-by: Shakeel Butt <shakeel.butt@linux.dev>
Tested-by: kernel test robot <oliver.sang@intel.com>
Acked-by: Muchun Song <muchun.song@linux.dev>
Reviewed-by: Harry Yoo (Oracle) <harry@kernel.org>
Acked-by: Qi Zheng <qi.zheng@linux.dev>
Cc: Alexandre Ghiti <alex@ghiti.fr>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Joshua Hahn <joshua.hahnjy@gmail.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Roman Gushchin <roman.gushchin@linux.dev>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
mm/memcontrol.c

index 92269740eef13bedac2bb5b092993f96cccf5d9d..e983fa590af8c3d335341cddb8281559a3cfee2e 100644 (file)
@@ -2022,7 +2022,7 @@ struct obj_stock_pcp {
        local_trylock_t lock;
        unsigned int nr_bytes;
        struct obj_cgroup *cached_objcg;
-       struct pglist_data *cached_pgdat;
+       int16_t node_id;
        int nr_slab_reclaimable_b;
        int nr_slab_unreclaimable_b;
 
@@ -2032,6 +2032,7 @@ struct obj_stock_pcp {
 
 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct obj_stock_pcp, obj_stock) = {
        .lock = INIT_LOCAL_TRYLOCK(lock),
+       .node_id = NUMA_NO_NODE,
 };
 
 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
@@ -3162,6 +3163,13 @@ static void __account_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg,
 {
        int *bytes;
 
+       /*
+        * Though at the moment MAX_NUMNODES <= 1024 in all archs but let's make
+        * sure it does not exceed S16_MAX otherwise we need to fix node_id type
+        * in struct obj_stock_pcp.
+        */
+       BUILD_BUG_ON(MAX_NUMNODES >= S16_MAX);
+
        if (!stock || READ_ONCE(stock->cached_objcg) != objcg)
                goto direct;
 
@@ -3169,9 +3177,11 @@ static void __account_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg,
         * Save vmstat data in stock and skip vmstat array update unless
         * accumulating over a page of vmstat data or when pgdat changes.
         */
-       if (stock->cached_pgdat != pgdat) {
+       if (stock->node_id == NUMA_NO_NODE) {
+               stock->node_id = pgdat->node_id;
+       } else if (stock->node_id != pgdat->node_id) {
                /* Flush the existing cached vmstat data */
-               struct pglist_data *oldpg = stock->cached_pgdat;
+               struct pglist_data *oldpg = NODE_DATA(stock->node_id);
 
                if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
                        mod_objcg_mlstate(objcg, oldpg, NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
@@ -3183,7 +3193,7 @@ static void __account_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg,
                                          stock->nr_slab_unreclaimable_b);
                        stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
                }
-               stock->cached_pgdat = pgdat;
+               stock->node_id = pgdat->node_id;
        }
 
        bytes = (idx == NR_SLAB_RECLAIMABLE_B) ? &stock->nr_slab_reclaimable_b
@@ -3279,19 +3289,21 @@ static void drain_obj_stock(struct obj_stock_pcp *stock)
         * Flush the vmstat data in current stock
         */
        if (stock->nr_slab_reclaimable_b || stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
+               struct pglist_data *oldpg = NODE_DATA(stock->node_id);
+
                if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
-                       mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
+                       mod_objcg_mlstate(old, oldpg,
                                          NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
                                          stock->nr_slab_reclaimable_b);
                        stock->nr_slab_reclaimable_b = 0;
                }
                if (stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
-                       mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
+                       mod_objcg_mlstate(old, oldpg,
                                          NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
                                          stock->nr_slab_unreclaimable_b);
                        stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
                }
-               stock->cached_pgdat = NULL;
+               stock->node_id = NUMA_NO_NODE;
        }
 
        WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, NULL);