mbind(2) System Calls Manual mbind(2)

mbind - Définir la politique mémoire pour une zone de mémoire

Bibliothèque de règles NUMA (Non-Uniform Memory Access) (libnuma, -lnuma)

#include <numaif.h>
long mbind(void addr[.len], unsigned long len, int mode,
           const unsigned long nodemask[(.maxnode + ULONG_WIDTH - 1)
/ ULONG_WIDTH],
           unsigned long maxnode, unsigned int flags);

mbind() configure la politique mémoire NUMA, qui consiste en un mode de politique et zéro ou plusieurs nœuds, pour l'intervalle mémoire démarrant à addr et s'étalant sur len octets. La politique mémoire définit à partir de quel nœud la mémoire sera allouée.

Si la plage mémoire spécifiée par les paramètres addr et len inclut une région « anonyme » de mémoire (c'est-à-dire une région de mémoire créée avec l'appel système mmap(2) et l'attribut MAP_ANONYMOUS) ou un fichier de mémoire projetée, projection créée en utilisant l'appel système mmap(2) et l'attribut MAP_PRIVATE, les pages seront seulement allouées conformément à la politique spécifiée lorsque l'application écrit (enregistre) dans la page. Pour les régions anonymes, un accès initial en lecture utilisera une page partagée du noyau contenant des zéros. Pour un fichier projeté avec MAP_PRIVATE, un accès initial en lecture allouera des pages conformément à la politique du thread qui a fait que cette page a été allouée. Cela peut ne pas être le thread qui a appelé mbind().

La politique spécifiée sera ignorée pour toute projection MAP_SHARED dans la plage mémoire spécifiée. Les pages seront plutôt allouées conformément à la politique de mémoire du thread qui a fait que la page a été allouée. Cela peut ne pas être le thread qui a appelé mbind().

Si la plage de mémoire spécifiée inclut une région de mémoire partagée créée avec l'appel système shmget(2) et attachée avec l'appel système shmat(2), les pages allouées pour la région de mémoire anonyme ou partagée seront allouées conformément à la politique spécifiée, sans se soucier du processus attaché au segment de mémoire partagé qui a provoqué l'allocation. Si toutefois la région de mémoire partagée a été créée avec l'attribut SHM_HUGETLB, les grosses pages seront allouées conformément à la politique spécifiée seulement si l'allocation de pages est provoquée par le processus qui a appelé mbind() pour cette région.

Par défaut, mbind() n'a d'effet que sur les nouvelles allocations ; s'il y a déjà eu un accès aux pages dans la plage avant de configurer la politique, alors la politique n'a pas d'effet. Ce comportement par défaut peut être écrasé par les attributs MPOL_MF_MOVE et MPOL_MF_MOVE_ALL décrits plus loin.

Le paramètre mode doit spécifier l'un des attributs parmi MPOL_DEFAULT, MPOL_BIND, MPOL_INTERLEAVE, MPOL_PREFERRED ou MPOL_LOCAL (qui sont décrits en détails ci-dessous). Tous les modes de politique excepté MPOL_DEFAULT nécessitent que l'appelant spécifie, dans le paramètre nodemask, le ou les nœuds auxquels s'appliquent le mode.

L'argument mode peut aussi contenir des attributs optionnels. Les valeurs possibles sont :

Un paramètre nodemask non vide indique des identifiants de nœuds physiques. Linux ne réassocie pas nodemask quand le thread change de contexte de cpuset ou après une modification de l'ensemble de nœuds autorisés par le contexte de cpuset en cours du thread.
Un paramètre nodemask non vide indique des identifiants de nœuds relatifs à l'ensemble des identifiants de nœuds autorisés par le cpuset en cours du thread.

nodemask pointe sur un masque de bits qui contient jusqu'à maxnode bits. La taille du masque de bits est arrondie au multiple supérieur de sizeof(unsigned long), mais le noyau n'utilisera que jusqu'à maxnode bits. Une valeur NULL pour nodemask ou une valeur maxnode de zéro indique un ensemble vide de nœuds. Si la valeur de maxnode est zéro, l'argument nodemask est ignoré. Quand un nodemask est exigé, il doit contenir au moins un nœud de connecté, autorisé dans le contexte de cpuset en cours du thread appelant (à moins que le drapeau MPOL_F_STATIC_NODES ne soit fourni) et doit contenir de la mémoire.

Le paramètre mode doit contenir une des valeurs suivantes :

Ce mode demande à ce que toute politique n'étant pas une politique par défaut soit retirée, ce qui restaure le comportement par défaut. Lorsqu'il est appliqué à une plage mémoire à l’aide de mbind(), cela signifie d'utiliser la politique mémoire du thread qui peut être définie avec set_mempolicy(2). Si le mode de la politique de mémoire du thread est également MPOL_DEFAULT, la politique par défaut du système sera utilisée. La politique par défaut du système alloue des pages sur le nœud du processeur qui a déclenché l'allocation. Pour MPOL_DEFAULT, les paramètres nodemask et maxnode doivent spécifier l'ensemble vide de nœuds.
Ce mode spécifie une politique stricte qui restreint l'allocation mémoire aux nœuds indiqués dans nodemask. Si nodemask indique plus d'un nœud, les allocations de pages se feront à partir du nœud ayant assez d'espace libre et étant le plus proche de celui où elles ont lieu. Il n'y aura pas d'allocation de pages à partir de nœuds non indiqués dans nodemask (avant Linux 2.6.26, les allocations de pages se faisaient d'abord à partir du nœud dont l'identifiant numérique était le plus petit jusqu'à ce que ce nœud ne contienne plus de mémoire libre. Les allocations se faisaient ensuite à partir du nœud dont l'identifiant était le prochain plus grand spécifié dans nodemask et ainsi de suite jusqu'à ce que plus un seul nœud indiqué ne contienne de mémoire libre).
Ce mode spécifie que les allocations de pages sont entrelacées à travers l'ensemble de nœuds spécifiés dans nodemask. Cela optimise la bande passante au lieu de la latence en étalant les pages et l'accès mémoire à ces pages à travers plusieurs nœuds. Pour être efficace, la zone mémoire doit être relativement grande, au moins 1 Mo ou plus avec un modèle d'accès assez uniforme. Les accès à une unique page de la zone seront toujours limités à la capacité mémoire d'un seul nœud.
Ce mode définit le nœud préféré pour les allocations. Le noyau essaiera d'abord d'allouer sur ce nœud, avant de ce rabattre sur d'autres nœuds si celui-ci n'a plus assez de mémoire libre. Si nodemask précise plus d'un identifiant de nœud, le premier nœud du masque sera choisi comme le nœud préféré. Si les paramètres nodemask et maxnode indiquent un ensemble vide, la mémoire est allouée sur le nœud du processeur qui a déclenché l'allocation.
Ce mode indique « allocation locale » ; la mémoire est allouée sur le nœud du processeur qui a déclenché l'allocation (le « nœud local »). Les paramètres nodemask et maxnode doivent indiquer un ensemble vide. Si le « nœud local » possède peu de mémoire libre, le noyau essaiera d'allouer de la mémoire à partir d'autres nœuds. Le noyau allouera de la mémoire du « nœud local » à chaque fois qu'il y en aura de disponible. Si le « nœud local » n'est pas autorisé par le contexte de cpuset actuel du thread, le noyau essaiera d'allouer de la mémoire à partir d'autres nœuds. Le noyau allouera de la mémoire à partir du « nœud local » à chaque fois qu'il y sera autorisé par le contexte de cpuset actuel du thread. Au contraire, MPOL_DEFAULT ramène à la politique mémoire du thread (qui peut être définie par set_mempolicy(2)) ; il peut s'agir d'une autre politique que l'« allocation locale ».

Si l'option MPOL_MF_STRICT est passée dans flags et si mode n'est pas MPOL_DEFAULT, l'appel échoue avec l'erreur EIO si les pages de la plage mémoire ne suivent pas la politique.

Si MPOL_MF_MOVE est passé dans flags, le noyau essaiera de déplacer toutes les pages existantes dans la plage de mémoire pour qu'elles suivent la politique. Les pages partagées avec d'autres processus ne sont pas déplacées. Si MPOL_MF_STRICT est également indiqué, l'appel échouera avec l'erreur EIO si certaines pages ne peuvent pas être déplacées.

Si MPOL_MF_MOVE_ALL est indiqué dans flags, alors le noyau essaiera de déplacer toutes les pages existantes dans la plage mémoire, même si d'autres processus les utilisent. Le thread appelant doit être privilégié (avoir la capacité CAP_SYS_NICE) pour utiliser cette option. Si MPOL_MF_STRICT est également utilisé, l'appel renverra l'erreur EIO si certaines pages ne peuvent pas être déplacées.

S'il réussit, mbind() renvoie 0. En cas d'erreur, il renvoie -1 et remplit errno avec la valeur d'erreur.

Une partie ou toute la plage mémoire spécifiée par nodemask et maxnode pointe en dehors de votre espace d'adressage accessible. Ou il y a eu un trou non projeté dans la plage de mémoire spécifiée avec addr et len.
Une valeur non valable a été spécifiée pour flags ou mode ; ou addr + len est plus petite que addr ; ou addr n'est pas un multiple de la taille de page système. Ou, mode est MPOL_DEFAULT et nodemask spécifiait un ensemble non vide ; ou mode est MPOL_BIND ou MPOL_INTERLEAVE et nodemask est vide. Ou, maxnode dépasse une limite imposée par le noyau. Ou, nodemask spécifie un ou plusieurs identifiants de nœud qui sont plus grands que l'identifiant maximal de nœud pris en charge. Ou aucun des identifiants de nœuds spécifiés par nodemask ne sont disponibles et autorisés dans le contexte de cpuset du thread en cours, ou aucun des nœuds spécifiés ne contient de mémoire. Ou le paramètre mode indiquait à la fois MPOL_F_STATIC_NODES et MPOL_F_RELATIVE_NODES.
MPOL_MF_STRICT a été utilisé et une page existante était déjà sur un nœud ne suivant pas la politique ; ou soit MPOL_MF_MOVE soit MPOL_MF_MOVE_ALL a été spécifié et le noyau n'a pas été capable de déplacer toutes les pages existantes dans la plage.
La mémoire disponible du noyau n'était pas suffisante.
Le paramètre flags incluait l'attribut MPOL_MF_MOVE_ALL et l'appelant n'avait pas le privilège CAP_SYS_NICE.

L'appel système mbind() a été ajouté dans Linux 2.6.7.

Cet appel système est spécifique à Linux.

Pour des informations sur la prise en charge des bibliothèques, consultez numa(7).

La politique NUMA n'est pas gérée sur les plages de fichiers projetés en mémoire qui ont été projetées avec l'attribut MAP_SHARED.

Le mode MPOL_DEFAULT peut avoir des effets différents sur mbind() et sur set_mempolicy(2). Lorsque MPOL_DEFAULT est spécifié pour set_mempolicy(2), la politique mémoire du thread est remise à la politique par défaut du système ou l'allocation locale. Lorsque MPOL_DEFAULT est spécifié pour une plage de mémoire utilisant mbind(), toutes les pages allouées par la suite pour cette plage utiliseront la politique du thread telle qu'elle a été définie par set_mempolicy(2). Cela supprime de manière effective la politique explicite de la plage spécifiée, ce qui peut éventuellement remettre une politique autre que celle par défaut. Pour choisir explicitement une « allocation locale » pour une plage mémoire, spécifiez mode de MPOL_LOCAL ou MPOL_PREFERRED avec un ensemble vide de nœuds. Cette méthode fonctionnera aussi avec set_mempolicy(2).

La gestion de politique pour les pages immenses a été ajoutée dans Linux 2.6.16. Pour que la politique d'entrelacement soit efficace sur les projections de pages immenses, la taille de la zone mémoire doit être au moins de dizaines de mégaoctets.

Avant Linux 5.7. MPOL_MF_STRICT était ignoré sur les projections de pages immenses.

MPOL_MF_MOVE et MPOL_MF_MOVE_ALL ne sont disponibles qu'à partir de Linux 2.6.16.

get_mempolicy(2), getcpu(2), mmap(2), set_mempolicy(2), shmat(2), shmget(2), numa(3), cpuset(7), numa(7), numactl(8)

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess https://www.blaess.fr/christophe/, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org> et Jean-Philippe MENGUAL <jpmengual@debian.org>

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5 février 2023 Pages du manuel de Linux 6.03