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set_mempolicy - プロセスとその子プロセスの NUMA メモリーの デフォルトポリシーを設定する
#include <numaif.h>
long set_mempolicy(int mode, const unsigned long *nodemask,
unsigned long maxnode);
-lnuma でリンクする。
set_mempolicy() は、呼び出し元プロセスの NUMA ポリシーを policy に設定する。 NUMA ポリシーはポリシーモードと 0 個以上のノードから構成され、 設定内容は引き数 mode, nodemask, maxnode により指定される。
NUMA (非対称メモリーアクセス) マシンでは、CPU により メモリーコントローラーが異なり、距離も異なっている。 メモリーポリシーは、どのノードからメモリーをそのプロセスに 割り当てるかを定めるものである。
set_mempolicy() は、プロセスのデフォルトポリシーを定める。 プロセスのポリシーは、 mbind(2) で設定される特定のポリシーにより制御されるメモリー領域以外の プロセスのアドレス空間におけるページの割り当てに適用される。 プロセスのデフォルトポリシーは、 MAP_PRIVATE フラグを指定した mmap(2) を使ってマップされたメモリーマップファイルに対する読み出し専用 (ロードされるだけ) のページの割り当てにも適用される。 また、 MAP_SHARED フラグを指定した mmap(2) を使ってマップされたメモリーマップファイルに対するページの割り当てにも 適用される (この場合はページのアクセス種別に関わらず適用される) 。 設定したポリシーは、プロセスに新規のページが割り当てられるときにのみ 適用される。無名メモリー (anonymous memory) の場合、新規ページの割り当ては アプリケーションが初めてページにアクセスした際に行われる。
mode 引き数には MPOL_DEFAULT, MPOL_BIND, MPOL_INTERLEAVE, MPOL_PREFERRED のいずれか一つを指定してしなければならない。 MPOL_DEFAULT 以外のポリシーの場合、呼び出し元は nodemask 引き数で一つ以上のノードを指定する必要がある。
mode 引き数には、追加で モードフラグ を含めることもできる。 サポートされている モードフラグ は以下の通りである。
nodemask は、最大で maxnode ビットから構成されるノード ID のビットマスクを指す。 ビットマスクの大きさは、直近の sizeof(unsigned long) の倍数に切り上げられるが、カーネルが使用するのは maxnode 個までのビットだけである。 NULL 値の nodemask もしくは値が 0 の maxnode はノードの空集合を表す。 maxnode の値が 0 の場合、 nodemask 引き数は無視される。
nodemask が必須の場面では、 nodemask に、オンラインで、そのプロセスの現在の CPU 集合コンテキストで 許可されており (MPOL_F_STATIC_NODES モードフラグが指定されていない場合)、メモリーがあるノードが 少なくとも一つ入っていなければならない。 mode に MPOL_F_STATIC_NODES がセットされ、 nodemask が必須の場面で、 nodemask に、そのプロセスの現在の CPU 集合コンテキストで許可されたノードが 一つも含まれていない場合には、メモリーのポリシーとしてデフォルトの 「ローカルから割り当て (local allocation)」が適用される。 そのプロセスの CPU 集合コンテキストが nodemask で指定されたノードを少なくとも一つ含むようになるまでは、 結果的に指定された動作が上書きされることになる。
MPOL_DEFAULT モードは、デフォルトではないプロセスのメモリーポリシーを削除することを 指定するものである。これにより、メモリーポリシーはシステムの デフォルトポリシーに「戻る」ことになる。 システムのデフォルトポリシーは「ローカルからの割り当て (local allocation)」、 つまりメモリー割り当てのきっかけとなった CPU のノードのメモリーが割り当てられる。 nodemask には NULL を指定しなければならない。 「自ノード (local node)」に空きメモリーが全くない場合、システムは 「近くの (near by) ノード」からメモリーを割り当てようと試みる。
MPOL_BIND モードは厳密なポリシーで、メモリー割り当ては nodemask に指定されたノードに限定される。 nodemask に 2 個以上のノードが指定された場合、ページの割り当ては ノード ID が数字として最小のノードから開始され、 そのノードに空きメモリーがなくなるまでそのノードから ページ割り当てが行われる。そのノードに空きメモリーがなくなったら、 次に小さなノード ID を持つノードからページ割り当てが行われる。 これを、 nodemask で指定された全てのノードで空きメモリーがなくなるまで繰り返す。 nodemask で指定された以外のノードからはページの割り当ては行われない。
MPOL_INTERLEAVE では、ページ割り当てを nodemask に指定されたノードの間でノード ID の数字順で交互に行う。 このポリシーでは、複数のノードにページを広げて配置し、これらのページへのメモリー アクセスを分散することで、遅延ではなく、帯域を最適化する。 ただし、一つのページへのアクセスに関しては依然として一つのノードのメモリー帯域 が上限となる。
MPOL_PREFERRED は、割り当て時に優先されるノード (preferred node) を設定する。 カーネルはまず優先ノードからページ割り当てを行おうとし、 優先ノードに空きメモリーが少ない場合に「近くの (near by)」ノードから 割り当てを行う。 nodemask に複数のノード ID が指定された場合は、 nodemask 内の最初のノードが優先ノードとして選択される。 引き数 nodemask, maxnode で空集合が指定された場合は、ポリシーは (上述のシステムの デフォルトポリシーと同様に) 「ローカルからの割り当て」となる。
プロセスのメモリーポリシーは execve(2) の前後で保持され、 fork(2) や clone(2) を使って作成された子プロセスに継承される。
成功すると、 set_mempolicy() は 0 を返す。エラーの場合、-1 を返し、 errno にエラーを示す値を設定する。
set_mempolicy() システムコールはバージョン 2.6.7 で Linux カーネルに追加された。
このシステムコールは Linux 固有である。
ページがスワップアウトされる場合には、 プロセスポリシーの設定は推奨されない。 スワップアウトされたページがページインする際にも、 ページ割り当て時に適用されるプロセスポリシーやメモリー領域ポリシーが 使用される。
ライブラリによるサポートについては numa(7) を参照。
get_mempolicy(2), getcpu(2), mbind(2), mmap(2), numa(3), cpuset(7), numa(7), numactl(8)
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.79 の一部 である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。
| 2014-05-28 | Linux |