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