bpf: Try harder when allocating memory for large maps
authorMartynas Pumputis <m@lambda.lt>
Mon, 18 Mar 2019 15:10:26 +0000 (16:10 +0100)
committerDaniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Mon, 18 Mar 2019 15:48:25 +0000 (16:48 +0100)
commitf01a7dbe98ae4265023fa5d3af0f076f0b18a647
tree1a3ed6ee305519403b394ceebde3c87013571f86
parentea239314fe42ace880bdd834256834679346c80e
bpf: Try harder when allocating memory for large maps

It has been observed that sometimes a higher order memory allocation
for BPF maps fails when there is no obvious memory pressure in a system.
E.g. the map (BPF_MAP_TYPE_LRU_HASH, key=38, value=56, max_elems=524288)
could not be created due to vmalloc unable to allocate 75497472B,
when the system's memory consumption (in MB) was the following:

    Total: 3942 Used: 837 (21.24%) Free: 138 Buffers: 239 Cached: 2727

Later analysis [1] by Michal Hocko showed that the vmalloc was not trying
to reclaim memory from the page cache and was failing prematurely due to
__GFP_NORETRY.

Considering dcda9b0471 ("mm, tree wide: replace __GFP_REPEAT by
__GFP_RETRY_MAYFAIL with more useful semantic") and [1], we can replace
__GFP_NORETRY with __GFP_RETRY_MAYFAIL, as it won't invoke OOM killer
and will try harder to fulfil allocation requests.

Unfortunately, replacing the body of the BPF map memory allocation
function with the kvmalloc_node helper function is not an option at
this point in time, given 1) kmalloc is non-optional for higher order
allocations, and 2) passing __GFP_RETRY_MAYFAIL to the kmalloc would
stress the slab allocator too much for large requests.

The change has been tested with the workloads mentioned above and by
observing oom_kill value from /proc/vmstat.

[1]: https://lore.kernel.org/bpf/20190310071318.GW5232@dhcp22.suse.cz/

Signed-off-by: Martynas Pumputis <m@lambda.lt>
Acked-by: Yonghong Song <yhs@fb.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Daniel Borkmann <daniel@iogearbox.net>
Link: https://lore.kernel.org/bpf/20190318153940.GL8924@dhcp22.suse.cz/
kernel/bpf/syscall.c