Documentation/x86/x86_64/fake-numa-for-cpusets.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 =====================
   4 Fake NUMA For CPUSets
   5 =====================
   6
   7 :Author: David Rientjes <rientjes@cs.washington.edu>
   8
   9 Using numa=fake and CPUSets for Resource Management
  10
  11 This document describes how the numa=fake x86_64 command-line option can be used
  12 in conjunction with cpusets for coarse memory management.  Using this feature,
  13 you can create fake NUMA nodes that represent contiguous chunks of memory and
  14 assign them to cpusets and their attached tasks.  This is a way of limiting the
  15 amount of system memory that are available to a certain class of tasks.
  16
  17 For more information on the features of cpusets, see
  18 Documentation/cgroup-v1/cpusets.txt.
  19 There are a number of different configurations you can use for your needs.  For
  20 more information on the numa=fake command line option and its various ways of
  21 configuring fake nodes, see Documentation/x86/x86_64/boot-options.txt.
  22
  23 For the purposes of this introduction, we'll assume a very primitive NUMA
  24 emulation setup of "numa=fake=4*512,".  This will split our system memory into
  25 four equal chunks of 512M each that we can now use to assign to cpusets.  As
  26 you become more familiar with using this combination for resource control,
  27 you'll determine a better setup to minimize the number of nodes you have to deal
  28 with.
  29
  30 A machine may be split as follows with "numa=fake=4*512," as reported by dmesg::
  31
  32         Faking node 0 at 0000000000000000-0000000020000000 (512MB)
  33         Faking node 1 at 0000000020000000-0000000040000000 (512MB)
  34         Faking node 2 at 0000000040000000-0000000060000000 (512MB)
  35         Faking node 3 at 0000000060000000-0000000080000000 (512MB)
  36         ...
  37         On node 0 totalpages: 130975
  38         On node 1 totalpages: 131072
  39         On node 2 totalpages: 131072
  40         On node 3 totalpages: 131072
  41
  42 Now following the instructions for mounting the cpusets filesystem from
  43 Documentation/cgroup-v1/cpusets.txt, you can assign fake nodes (i.e. contiguous memory
  44 address spaces) to individual cpusets::
  45
  46         [root@xroads /]# mkdir exampleset
  47         [root@xroads /]# mount -t cpuset none exampleset
  48         [root@xroads /]# mkdir exampleset/ddset
  49         [root@xroads /]# cd exampleset/ddset
  50         [root@xroads /exampleset/ddset]# echo 0-1 > cpus
  51         [root@xroads /exampleset/ddset]# echo 0-1 > mems
  52
  53 Now this cpuset, 'ddset', will only allowed access to fake nodes 0 and 1 for
  54 memory allocations (1G).
  55
  56 You can now assign tasks to these cpusets to limit the memory resources
  57 available to them according to the fake nodes assigned as mems::
  58
  59         [root@xroads /exampleset/ddset]# echo $$ > tasks
  60         [root@xroads /exampleset/ddset]# dd if=/dev/zero of=tmp bs=1024 count=1G
  61         [1] 13425
  62
  63 Notice the difference between the system memory usage as reported by
  64 /proc/meminfo between the restricted cpuset case above and the unrestricted
  65 case (i.e. running the same 'dd' command without assigning it to a fake NUMA
  66 cpuset):
  67
  68         ========        ============    ==========
  69         Name            Unrestricted    Restricted
  70         ========        ============    ==========
  71         MemTotal        3091900 kB      3091900 kB
  72         MemFree         42113 kB        1513236 kB
  73         ========        ============    ==========
  74
  75 This allows for coarse memory management for the tasks you assign to particular
  76 cpusets.  Since cpusets can form a hierarchy, you can create some pretty
  77 interesting combinations of use-cases for various classes of tasks for your
  78 memory management needs.