]> git.apps.os.sepia.ceph.com Git - xfstests-dev.git/commitdiff
fsx: support reads/writes from buffers backed by hugepages
authorJoanne Koong <joannelkoong@gmail.com>
Tue, 21 Jan 2025 21:56:40 +0000 (13:56 -0800)
committerZorro Lang <zlang@kernel.org>
Sat, 1 Feb 2025 06:04:02 +0000 (14:04 +0800)
Add support for reads/writes from buffers backed by hugepages.
This can be enabled through the '-h' flag. This flag should only be used
on systems where THP capabilities are enabled.

This is motivated by a recent bug that was due to faulty handling of
userspace buffers backed by hugepages. This patch is a mitigation
against problems like this in the future.

Signed-off-by: Joanne Koong <joannelkoong@gmail.com>
Reviewed-by: Brian Foster <bfoster@redhat.com>
Reviewed-by: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>
Signed-off-by: Zorro Lang <zlang@kernel.org>
ltp/fsx.c

index 3e89d57010c041caab9394e0f8d420537729c8b1..634c496ffe9317f5f0d65329201d8e59b96ac3df 100644 (file)
--- a/ltp/fsx.c
+++ b/ltp/fsx.c
@@ -198,6 +198,16 @@ int        aio = 0;
 int    uring = 0;
 int    mark_nr = 0;
 int    dontcache_io = 1;
+int    hugepages = 0;                  /* -h flag */
+
+/* Stores info needed to periodically collapse hugepages */
+struct hugepages_collapse_info {
+       void *orig_good_buf;
+       long good_buf_size;
+       void *orig_temp_buf;
+       long temp_buf_size;
+};
+struct hugepages_collapse_info hugepages_info;
 
 int page_size;
 int page_mask;
@@ -2500,7 +2510,7 @@ void
 usage(void)
 {
        fprintf(stdout, "usage: %s",
-               "fsx [-dfknqxyzBEFHIJKLORWXZ0]\n\
+               "fsx [-dfhknqxyzBEFHIJKLORWXZ0]\n\
           [-b opnum] [-c Prob] [-g filldata] [-i logdev] [-j logid]\n\
           [-l flen] [-m start:end] [-o oplen] [-p progressinterval]\n\
           [-r readbdy] [-s style] [-t truncbdy] [-w writebdy]\n\
@@ -2512,8 +2522,11 @@ usage(void)
        -d: debug output for all operations\n\
        -e: pollute post-eof on size changes (default 0)\n\
        -f: flush and invalidate cache after I/O\n\
-       -g X: write character X instead of random generated data\n\
-       -i logdev: do integrity testing, logdev is the dm log writes device\n\
+       -g X: write character X instead of random generated data\n"
+#ifdef MADV_COLLAPSE
+"      -h hugepages: use buffers backed by hugepages for reads/writes\n"
+#endif
+"      -i logdev: do integrity testing, logdev is the dm log writes device\n\
        -j logid: prefix debug log messsages with this id\n\
        -k: do not truncate existing file and use its size as upper bound on file size\n\
        -l flen: the upper bound on file size (default 262144)\n\
@@ -2866,11 +2879,41 @@ __test_fallocate(int mode, const char *mode_str)
 #endif
 }
 
+/*
+ * Reclaim may break up hugepages, so do a best-effort collapse every once in
+ * a while.
+ */
+static void
+collapse_hugepages(void)
+{
+#ifdef MADV_COLLAPSE
+       int ret;
+
+       /* re-collapse every 16k fsxops after we start */
+       if (!numops || (numops & ((1U << 14) - 1)))
+               return;
+
+       ret = madvise(hugepages_info.orig_good_buf,
+                     hugepages_info.good_buf_size, MADV_COLLAPSE);
+       if (ret)
+               prt("collapsing hugepages for good_buf failed (numops=%llu): %s\n",
+                    numops, strerror(errno));
+       ret = madvise(hugepages_info.orig_temp_buf,
+                     hugepages_info.temp_buf_size, MADV_COLLAPSE);
+       if (ret)
+               prt("collapsing hugepages for temp_buf failed (numops=%llu): %s\n",
+                    numops, strerror(errno));
+#endif
+}
+
 bool
 keep_running(void)
 {
        int ret;
 
+       if (hugepages)
+               collapse_hugepages();
+
        if (deadline.tv_nsec) {
                struct timespec now;
 
@@ -2889,6 +2932,103 @@ keep_running(void)
        return numops-- != 0;
 }
 
+static long
+get_hugepage_size(void)
+{
+       const char str[] = "Hugepagesize:";
+       size_t str_len =  sizeof(str) - 1;
+       unsigned int hugepage_size = 0;
+       char buffer[64];
+       FILE *file;
+
+       file = fopen("/proc/meminfo", "r");
+       if (!file) {
+               prterr("get_hugepage_size: fopen /proc/meminfo");
+               return -1;
+       }
+       while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {
+               if (strncmp(buffer, str, str_len) == 0) {
+                       sscanf(buffer + str_len, "%u", &hugepage_size);
+                       break;
+               }
+       }
+       fclose(file);
+       if (!hugepage_size) {
+               prterr("get_hugepage_size: failed to find "
+                       "hugepage size in /proc/meminfo\n");
+               return -1;
+       }
+
+       /* convert from KiB to bytes */
+       return hugepage_size << 10;
+}
+
+static void *
+init_hugepages_buf(unsigned len, int hugepage_size, int alignment, long *buf_size)
+{
+       void *buf = NULL;
+#ifdef MADV_COLLAPSE
+       int ret;
+       long size = roundup(len, hugepage_size) + alignment;
+
+       ret = posix_memalign(&buf, hugepage_size, size);
+       if (ret) {
+               prterr("posix_memalign for buf");
+               return NULL;
+       }
+       memset(buf, '\0', size);
+       ret = madvise(buf, size, MADV_COLLAPSE);
+       if (ret) {
+               prterr("madvise collapse for buf");
+               free(buf);
+               return NULL;
+       }
+
+       *buf_size = size;
+#endif
+       return buf;
+}
+
+static void
+init_buffers(void)
+{
+       int i;
+
+       original_buf = (char *) malloc(maxfilelen);
+       for (i = 0; i < maxfilelen; i++)
+               original_buf[i] = random() % 256;
+       if (hugepages) {
+               long hugepage_size = get_hugepage_size();
+               if (hugepage_size == -1) {
+                       prterr("get_hugepage_size()");
+                       exit(102);
+               }
+               good_buf = init_hugepages_buf(maxfilelen, hugepage_size, writebdy,
+                                             &hugepages_info.good_buf_size);
+               if (!good_buf) {
+                       prterr("init_hugepages_buf failed for good_buf");
+                       exit(103);
+               }
+               hugepages_info.orig_good_buf = good_buf;
+
+               temp_buf = init_hugepages_buf(maxoplen, hugepage_size, readbdy,
+                                             &hugepages_info.temp_buf_size);
+               if (!temp_buf) {
+                       prterr("init_hugepages_buf failed for temp_buf");
+                       exit(103);
+               }
+               hugepages_info.orig_temp_buf = temp_buf;
+       } else {
+               unsigned long good_buf_len = maxfilelen + writebdy;
+               unsigned long temp_buf_len = maxoplen + readbdy;
+
+               good_buf = calloc(1, good_buf_len);
+               temp_buf = calloc(1, temp_buf_len);
+       }
+       good_buf = round_ptr_up(good_buf, writebdy, 0);
+       temp_buf = round_ptr_up(temp_buf, readbdy, 0);
+}
+
 static struct option longopts[] = {
        {"replay-ops", required_argument, 0, 256},
        {"record-ops", optional_argument, 0, 255},
@@ -2916,7 +3056,7 @@ main(int argc, char **argv)
        setvbuf(stdout, (char *)0, _IOLBF, 0); /* line buffered stdout */
 
        while ((ch = getopt_long(argc, argv,
-                                "0b:c:de:fg:i:j:kl:m:no:p:qr:s:t:uw:xyABD:EFJKHzCILN:OP:RS:UWXZ",
+                                "0b:c:de:fg:hi:j:kl:m:no:p:qr:s:t:uw:xyABD:EFJKHzCILN:OP:RS:UWXZ",
                                 longopts, NULL)) != EOF)
                switch (ch) {
                case 'b':
@@ -2949,6 +3089,14 @@ main(int argc, char **argv)
                case 'g':
                        filldata = *optarg;
                        break;
+               case 'h':
+#ifndef MADV_COLLAPSE
+                       fprintf(stderr, "MADV_COLLAPSE not supported. "
+                               "Can't support -h\n");
+                       exit(86);
+#endif
+                       hugepages = 1;
+                       break;
                case 'i':
                        integrity = 1;
                        logdev = strdup(optarg);
@@ -3266,15 +3414,7 @@ main(int argc, char **argv)
                        exit(95);
                }
        }
-       original_buf = (char *) malloc(maxfilelen);
-       for (i = 0; i < maxfilelen; i++)
-               original_buf[i] = random() % 256;
-       good_buf = (char *) malloc(maxfilelen + writebdy);
-       good_buf = round_ptr_up(good_buf, writebdy, 0);
-       memset(good_buf, '\0', maxfilelen);
-       temp_buf = (char *) malloc(maxoplen + readbdy);
-       temp_buf = round_ptr_up(temp_buf, readbdy, 0);
-       memset(temp_buf, '\0', maxoplen);
+       init_buffers();
        if (lite) {     /* zero entire existing file */
                ssize_t written;