入门

本文档通过演示 DAMON 的默认用户空间工具,简要描述了如何使用 DAMON。请注意,为简洁起见,本文档仅描述了其部分功能。有关更多详细信息,请参阅该工具的用法 文档

先决条件

内核

您首先应确保您的系统运行的内核是使用 CONFIG_DAMON_*=y 构建的。

用户空间工具

为了演示,我们将使用 DAMON 的默认用户空间工具,名为 DAMON Operator (DAMO)。它可在 https://github.com/damonitor/damo 获取。下面的示例假设 damo 在您的 $PATH 中。但这并非强制要求。

因为 DAMO 使用 DAMON 的 sysfs 接口(详细信息请参阅 详细用法),所以您应该确保 sysfs 已挂载。

快照数据访问模式

以下命令显示程序在执行时的内存访问模式。

$ git clone https://github.com/sjp38/masim; cd masim; make
$ sudo damo start "./masim ./configs/stairs.cfg --quiet"
$ sudo damo report access
heatmap: 641111111000000000000000000000000000000000000000000000[...]33333333333333335557984444[...]7
# min/max temperatures: -1,840,000,000, 370,010,000, column size: 3.925 MiB
0   addr 86.182 TiB   size 8.000 KiB   access 0 %   age 14.900 s
1   addr 86.182 TiB   size 8.000 KiB   access 60 %  age 0 ns
2   addr 86.182 TiB   size 3.422 MiB   access 0 %   age 4.100 s
3   addr 86.182 TiB   size 2.004 MiB   access 95 %  age 2.200 s
4   addr 86.182 TiB   size 29.688 MiB  access 0 %   age 14.100 s
5   addr 86.182 TiB   size 29.516 MiB  access 0 %   age 16.700 s
6   addr 86.182 TiB   size 29.633 MiB  access 0 %   age 17.900 s
7   addr 86.182 TiB   size 117.652 MiB access 0 %   age 18.400 s
8   addr 126.990 TiB  size 62.332 MiB  access 0 %   age 9.500 s
9   addr 126.990 TiB  size 13.980 MiB  access 0 %   age 5.200 s
10  addr 126.990 TiB  size 9.539 MiB   access 100 % age 3.700 s
11  addr 126.990 TiB  size 16.098 MiB  access 0 %   age 6.400 s
12  addr 127.987 TiB  size 132.000 KiB access 0 %   age 2.900 s
total size: 314.008 MiB
$ sudo damo stop

上述示例中的第一个命令下载并构建了一个名为 masim 的人工内存访问生成器程序。第二个命令要求 DAMO 通过给定命令启动程序,并使 DAMON 监视新启动的进程。第三个命令从 DAMON 检索所监视进程的当前访问模式快照,并以人类可读的格式显示该模式。

输出的第一行以单行热力图格式显示区域的相对访问温度(热度)。热力图上的每列表示受监视虚拟地址空间上相同大小的区域。列在行上的位置和列上的数字表示区域的相对位置和访问温度。[...] 表示虚拟地址空间上未映射的巨大区域。第二行显示额外信息,以便更好地理解热力图。

输出的第三行起的每一行显示进程的哪个虚拟地址范围(addr XX size XX)被访问的频率(access XX %)以及持续了多长时间(age XX)。例如,大小约为 9.5 MiB 的第十一个区域在过去 3.7 秒内被访问得最频繁。最后,第四个命令停止 DAMON。

请注意,DAMON 不仅可以监视虚拟地址空间,还可以监视多种类型的地址空间,包括物理地址空间。

记录数据访问模式

以下命令记录程序的内存访问模式并将监视结果保存到文件中。

$ ./masim ./configs/zigzag.cfg &
$ sudo damo record -o damon.data $(pidof masim)

这些命令再次运行人工内存访问生成器程序。该生成器将重复地逐个访问两个 100 MiB 大小的内存区域。您可以将其替换为您的实际工作负载。最后一行要求 damo 将访问模式记录到 damon.data 文件中。

可视化记录的模式

您可以在热力图中可视化该模式,显示哪个内存区域(X轴)何时(Y轴)以何种频率(数字)被访问。

$ sudo damo report heatmap
22222222222222222222222222222222222222211111111111111111111111111111111111111100
44444444444444444444444444444444444444434444444444444444444444444444444444443200
44444444444444444444444444444444444444433444444444444444444444444444444444444200
33333333333333333333333333333333333333344555555555555555555555555555555555555200
33333333333333333333333333333333333344444444444444444444444444444444444444444200
22222222222222222222222222222222222223355555555555555555555555555555555555555200
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
33333333333333333333333333333333333333355555555555555555555555555555555555555200
88888888888888888888888888888888888888600000000000000000000000000000000000000000
88888888888888888888888888888888888888600000000000000000000000000000000000000000
33333333333333333333333333333333333333444444444444444444444444444444444444443200
00000000000000000000000000000000000000288888888888888888888888888888888888888400
[...]
# access_frequency:  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
# x-axis: space (139728247021568-139728453431248: 196.848 MiB)
# y-axis: time (15256597248362-15326899978162: 1 m 10.303 s)
# resolution: 80x40 (2.461 MiB and 1.758 s for each character)

您还可以可视化工作集大小的分布,按大小排序。

$ sudo damo report wss --range 0 101 10
# <percentile> <wss>
# target_id     18446632103789443072
# avr:  107.708 MiB
  0             0 B |                                                           |
 10      95.328 MiB |****************************                               |
 20      95.332 MiB |****************************                               |
 30      95.340 MiB |****************************                               |
 40      95.387 MiB |****************************                               |
 50      95.387 MiB |****************************                               |
 60      95.398 MiB |****************************                               |
 70      95.398 MiB |****************************                               |
 80      95.504 MiB |****************************                               |
 90     190.703 MiB |*********************************************************  |
100     196.875 MiB |***********************************************************|

使用上述命令的 --sortby 选项,您可以显示工作集大小是如何按时间顺序变化的。

$ sudo damo report wss --range 0 101 10 --sortby time
# <percentile> <wss>
# target_id     18446632103789443072
# avr:  107.708 MiB
  0       3.051 MiB |                                                           |
 10     190.703 MiB |***********************************************************|
 20      95.336 MiB |*****************************                              |
 30      95.328 MiB |*****************************                              |
 40      95.387 MiB |*****************************                              |
 50      95.332 MiB |*****************************                              |
 60      95.320 MiB |*****************************                              |
 70      95.398 MiB |*****************************                              |
 80      95.398 MiB |*****************************                              |
 90      95.340 MiB |*****************************                              |
100      95.398 MiB |*****************************                              |

数据访问模式感知内存管理

以下命令将您的工作负载中所有大小 >=4K 且超过 >=60 秒未被访问的内存区域交换出去。

$ sudo damo start --damos_access_rate 0 0 --damos_sz_region 4K max \
                  --damos_age 60s max --damos_action pageout \
                  <pid of your workload>