tools/vm/page_owner_sort.c: provide allocator labelling and update --cull and --sort...
authorYixuan Cao <caoyixuan2019@email.szu.edu.cn>
Fri, 29 Apr 2022 06:15:57 +0000 (23:15 -0700)
committerakpm <akpm@linux-foundation.org>
Fri, 29 Apr 2022 06:15:57 +0000 (23:15 -0700)
commitf09654bb88127473b4baf3bc0b68d4d4695aca7b
treebe5b610323ddf782ae9aec0352c5796a6d397bb7
parenta72469aa593881c2a5ad3a38cfb3e7871c50f169
tools/vm/page_owner_sort.c: provide allocator labelling and update --cull and --sort options

An application is suspected of having memory leak when its memory
consumption is high and keeps increasing.  There are several commonly used
memory allocators: slab, cma, vmalloc, etc.  The memory leak
identification can be sped up if the page information allocated by an
allocator can be analyzed separately.

This patch provides supports for memory allocator labelling for slab,
vmalloc, and cma.  The pages allocated by slab and cma can be confirmed
from the "PFN" line according to the kernel codes, and the label of the
vmalloc allocator can be obtained by analyzing the stack trace.  Thanks
for Vlastimil Babka's constructive suggestions.

Based on Yinan Zhang's study, the call chain of vmalloc() is vmalloc() ->
...  -> __vmalloc_node_range() -> __vmalloc_area_node().
__vmalloc_area_node() requests memory through the interface of buddy
allocation system.  In the current version, __vmalloc_area_node() uses
four interfaces: alloc_pages_bulk_array_mempolicy(),
alloc_pages_bulk_array_node(), alloc_pages() and alloc_pages_node().  By
disassembling the code, we find that __vmalloc_area_node() is expanded in
__vmalloc_node_range().  So __vmalloc_area_node is not in the stack trace.

On the test machine, the stack trace of pages allocated by vmalloc has the
following four forms:

__alloc_pages_bulk+0x230/0x6a0
__vmalloc_node_range+0x19c/0x598

alloc_pages_bulk_array_mempolicy+0xbc/0x278
__vmalloc_node_range+0x1e8/0x598

__alloc_pages+0x160/0x2b0
__vmalloc_node_range+0x234/0x598

alloc_pages+0xac/0x150
__vmalloc_node_range+0x44c/0x598

Therefore, in two consecutive lines of stacktrace, if the first line
contains the word "alloc_pages" and the second line contains the word
"__vmalloc_node_range", it can be determined that the page is allocated by
vmalloc.  And the function offset and size are not the same on different
machines, so there is no need to match them.

At the same time, this patch updates the --cull and --sort options to
support allocator-based merge statistics and sorting.  The added functions
are fully compatible with the original work.  When using, you can use
"allocator", or abbreviated as "ator".  Relevant updates have also been
made in the documentation(Documentation/vm/page_owner.rst).

Example:
./page_owner_sort <input> <output> --cull=st,pid,name,allocator
./page_owner_sort <input> <output> --sort=ator,pid,name

This work is coauthored by Jiajian Ye, Yinan Zhang, Shenghong Han,
Chongxi Zhao, Yuhong Feng and Yongqiang Liu.

Link: https://lkml.kernel.org/r/20220410132932.9402-1-caoyixuan2019@email.szu.edu.cn
Signed-off-by: Yixuan Cao <caoyixuan2019@email.szu.edu.cn>
Cc: Chongxi Zhao <zhaochongxi2019@email.szu.edu.cn>
Cc: Haowen Bai <baihaowen@meizu.com>
Cc: Jiajian Ye <yejiajian2018@email.szu.edu.cn>
Cc: Sean Anderson <seanga2@gmail.com>
Cc: Shenghong Han <hanshenghong2019@email.szu.edu.cn>
Cc: Yinan Zhang <zhangyinan2019@email.szu.edu.cn>
Cc: Yongqiang Liu <liuyongqiang13@huawei.com>
Cc: Yuhong Feng <yuhongf@szu.edu.cn>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Documentation/vm/page_owner.rst
tools/vm/page_owner_sort.c