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

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