sched/numa：重置 NUMA fault locality 状态

系列概况

标题：[PATCH] sched/numa: Reset NUMA fault locality after scan period update
作者：Eric Kim <seohyun.kim@outlook.kr>；问题由 Binwon Song 报告
版本：v1 → v2（单 patch 系列）
规模：1 个 patch；v1 = +2 行；v2 = +5 / -2 行
修改文件：kernel/sched/fair.c
代码统计：v1 2 insertions(+)，v2 5 insertions(+), 2 deletions(-)
Message-ID：
- v1：OS7PR01MB13914DA08AC588DE5544B03E796D62@OS7PR01MB13914.jpnprd01.prod.outlook.com
- 回复：20260803071014.GW49951@noisy.programming.kicks-ass.net
- v2：OS7PR01MB139144C7E07C97B3F3B47016796D52@OS7PR01MB13914.jpnprd01.prod.outlook.com
完整性：完整，含 patch + maintainer 评审 + 修订后 v2

补丁目的

update_task_scan_period() 在两种情况下会主动增大扫描周期：

没有发生任何 fault（说明访问模式不再本地）。
出现一次失败的 migration（说明把任务搬过去也没改善）。

此时应该“重新观察”——也就是在更大的时间窗口下重新统计本地度。但当前实现只更新了 numa_scan_period 和 numa_next_scan，没有清空 numa_faults_locality[]。这个数组记录了上一轮 NUMA 节点上的局部性统计，会被后续决策继续使用，造成 “用旧数据决定新周期” 的脏读。

旧流程的问题

在 update_task_scan_period 中“增大扫描周期”的早返回分支：

p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
return;   // ← 这里直接 return

而函数尾部本来已经有一段：

memset(p->numa_faults_locality, 0, sizeof(p->numa_faults_locality));

但因为上面的早 return 跳过了函数尾部，faults_locality 没被清零。结果就是：下一次扫描窗口开始时，旧 locality 数据仍在 p->numa_faults_locality 里，污染下一轮“是否要再放大周期 / 是否要再迁移”的判断。

新流程

v1：在早 return 之前先 memset(...) 清零，确保增大周期分支也清空旧 locality。

v2：把尾部的 memset 提到 out: 标签里，把早 return 改成 goto out，让两条路径共用同一份清零代码。

Patch 概览

v1（Eric Kim）

@@ update_task_scan_period(...)
        p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
+       memset(p->numa_faults_locality, 0,
+              sizeof(p->numa_faults_locality));
        return;
 }

v2（Eric Kim，根据 Peter Zijlstra 评审调整）

@@ update_task_scan_period(...)
-       return;
+       goto out;
...
+out:
+       memset(p->numa_faults_locality, 0,
+              sizeof(p->numa_faults_locality));

关键实现

函数结构变成“单出口”：

static void update_task_scan_period(struct task_struct *p,
                                    u64 now, bool find_idle)
{
        ...
        if (increase_scan_period) {
                p->numa_scan_period = ...;
                goto out;          /* 原本是 return */
        }

        /* ... 正常缩周期 / 计算新周期 ... */
        p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);

out:
        memset(p->numa_faults_locality, 0,
               sizeof(p->numa_faults_locality));
}

要点：

memset 不再出现在两个不同位置，只有一个 out: 出口统一收尾。
行为不变：增大周期时 faults_locality 仍然被清零。
旧位置（函数末尾）的 memset 被搬到 out: 下，但执行顺序上仍然在 numa_next_scan 之后，语义和原本相同。

类比

想象你每天记录自己走了多少步：

“增大扫描周期”就像你换了一双新跑鞋，决定重新评估。
旧版的 bug 等于：你昨天走得多的腿（前一个鞋子）今天依旧被记录着，于是你以为是这条腿累，其实是数据串了。
v2 的做法相当于：你每次开始新评估前都擦干净记步器，不管今天要测 5 分钟还是 5 小时，都从零开始数。goto out 的清理，相当于把记步器集中放在“出门前最后一步”——出门前不管走哪条路都必经同一个玄关。

状态/控制流图

        update_task_scan_period()
                  |
                  v
        +-------------------+
        | compute new period |
        +-------------------+
                  |
        +---------+----------+
        | increase?          |
        +---------+----------+
            yes |        | no
                |        v
                |   update p->numa_scan_period /
                |   schedule numa_next_scan
                |        |
                v        v
              goto out  goto out
                  \      /
                   \    /
                    v  v
                +-----------+
                |    out:   |
                | memset    |
                | faults_   |
                | locality  |
                +-----------+

Highlight：风险与注意点

v1 把 memset 写在 return; 之前，但函数尾部本来就有一段 memset，容易出现“双写”或后续维护者误删其中一处；v2 改成单出口彻底消除重复。
numa_faults_locality 必须在 决定增大扫描周期 之后立刻清零；如果清得太晚，下一次 task_tick_fair / numa_scan 仍然读到旧数据。
goto out 是 Linux 内核常见风格（单出口清理），但要小心：未来如果有人往 out: 之后加新逻辑，可能改变放大分支的语义，需要仔细 review。
没有看到性能数据；理论上多一次 memset 数组（sizeof(p->numa_faults_locality)，通常 NR_NUMA_HINT_FAULT_TYPES * NR_NUMA_NODES），代价可忽略，但可以纳入后续 stress 跑分。
缺乏 Fixes: tag，建议上游加上对应 commit（应该是引入当前 update_task_scan_period 早 return 的 commit）。

版本变化

版本	关键改动
v1	在早 `return` 之前加 `memset(p->numa_faults_locality, 0, ...)`
v2	把 `return` 改成 `goto out`；函数尾部的 `memset` 收拢到 `out:` 标签下，两条路径共用同一段清零

Peter Zijlstra 的评审只提了一个建议（share core with the tail），Eric 在 v2 中直接落实，系列最小化收口。

一句话总结

NUMA scan 周期被放大时必须重置 numa_faults_locality，v2 用 goto out 把清零路径统一为函数单出口，避免旧 locality 数据污染下一轮调度决策。

[PATCH] sched/numa: Reset NUMA fault locality after scan period update

LLM 分析