mm: vmscan: make rotations a secondary factor in balancing anon vs file
authorJohannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Thu, 13 Oct 2022 19:31:13 +0000 (15:31 -0400)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Wed, 9 Nov 2022 01:37:11 +0000 (17:37 -0800)
commit0538a82c39e94d49fa6985c6a0101ca819be11ee
tree9ceaff53dbf4cd39680617274f5856b0bdb853ae
parent57a196a58421a4b0c45949ae7309f21829aaa77f
mm: vmscan: make rotations a secondary factor in balancing anon vs file

We noticed a 2% webserver throughput regression after upgrading from 5.6.
This could be tracked down to a shift in the anon/file reclaim balance
(confirmed with swappiness) that resulted in worse reclaim efficiency and
thus more kswapd activity for the same outcome.

The change that exposed the problem is aae466b0052e ("mm/swap: implement
workingset detection for anonymous LRU").  By qualifying swapins based on
their refault distance, it lowered the cost of anon reclaim in this
workload, in turn causing (much) more anon scanning than before.  Scanning
the anon list is more expensive due to the higher ratio of mmapped pages
that may rotate during reclaim, and so the result was an increase in %sys
time.

Right now, rotations aren't considered a cost when balancing scan pressure
between LRUs.  We can end up with very few file refaults putting all the
scan pressure on hot anon pages that are rotated en masse, don't get
reclaimed, and never push back on the file LRU again.  We still only
reclaim file cache in that case, but we burn a lot CPU rotating anon
pages.  It's "fair" from an LRU age POV, but doesn't reflect the real cost
it imposes on the system.

Consider rotations as a secondary factor in balancing the LRUs.  This
doesn't attempt to make a precise comparison between IO cost and CPU cost,
it just says: if reloads are about comparable between the lists, or
rotations are overwhelmingly different, adjust for CPU work.

This fixed the regression on our webservers.  It has since been deployed
to the entire Meta fleet and hasn't caused any problems.

Link: https://lkml.kernel.org/r/20221013193113.726425-1-hannes@cmpxchg.org
Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Rik van Riel <riel@surriel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
include/linux/swap.h
mm/swap.c
mm/vmscan.c
mm/workingset.c