selftests/mm: compaction_test: fix bogus test success and reduce probability of OOM...
authorDev Jain <dev.jain@arm.com>
Tue, 21 May 2024 07:43:58 +0000 (13:13 +0530)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Fri, 24 May 2024 18:55:06 +0000 (11:55 -0700)
Reset nr_hugepages to zero before the start of the test.

If a non-zero number of hugepages is already set before the start of the
test, the following problems arise:

 - The probability of the test getting OOM-killed increases.  Proof:
   The test wants to run on 80% of available memory to prevent OOM-killing
   (see original code comments).  Let the value of mem_free at the start
   of the test, when nr_hugepages = 0, be x.  In the other case, when
   nr_hugepages > 0, let the memory consumed by hugepages be y.  In the
   former case, the test operates on 0.8 * x of memory.  In the latter,
   the test operates on 0.8 * (x - y) of memory, with y already filled,
   hence, memory consumed is y + 0.8 * (x - y) = 0.8 * x + 0.2 * y > 0.8 *
   x.  Q.E.D

 - The probability of a bogus test success increases.  Proof: Let the
   memory consumed by hugepages be greater than 25% of x, with x and y
   defined as above.  The definition of compaction_index is c_index = (x -
   y)/z where z is the memory consumed by hugepages after trying to
   increase them again.  In check_compaction(), we set the number of
   hugepages to zero, and then increase them back; the probability that
   they will be set back to consume at least y amount of memory again is
   very high (since there is not much delay between the two attempts of
   changing nr_hugepages).  Hence, z >= y > (x/4) (by the 25% assumption).
   Therefore, c_index = (x - y)/z <= (x - y)/y = x/y - 1 < 4 - 1 = 3
   hence, c_index can always be forced to be less than 3, thereby the test
   succeeding always.  Q.E.D

Link: https://lkml.kernel.org/r/20240521074358.675031-4-dev.jain@arm.com
Fixes: bd67d5c15cc1 ("Test compaction of mlocked memory")
Signed-off-by: Dev Jain <dev.jain@arm.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Cc: Anshuman Khandual <anshuman.khandual@arm.com>
Cc: Shuah Khan <shuah@kernel.org>
Cc: Sri Jayaramappa <sjayaram@akamai.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
tools/testing/selftests/mm/compaction_test.c

index 5e9bd1da9370ca6942f18549ba7be4df99fede7f..e140558e6f53f8b11b051f78b2e6fb7820ac3194 100644 (file)
@@ -82,13 +82,16 @@ int prereq(void)
        return -1;
 }
 
-int check_compaction(unsigned long mem_free, unsigned long hugepage_size)
+int check_compaction(unsigned long mem_free, unsigned long hugepage_size,
+                    unsigned long initial_nr_hugepages)
 {
        unsigned long nr_hugepages_ul;
        int fd, ret = -1;
        int compaction_index = 0;
-       char initial_nr_hugepages[20] = {0};
        char nr_hugepages[20] = {0};
+       char init_nr_hugepages[20] = {0};
+
+       sprintf(init_nr_hugepages, "%lu", initial_nr_hugepages);
 
        /* We want to test with 80% of available memory. Else, OOM killer comes
           in to play */
@@ -102,23 +105,6 @@ int check_compaction(unsigned long mem_free, unsigned long hugepage_size)
                goto out;
        }
 
-       if (read(fd, initial_nr_hugepages, sizeof(initial_nr_hugepages)) <= 0) {
-               ksft_print_msg("Failed to read from /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
-                              strerror(errno));
-               goto close_fd;
-       }
-
-       lseek(fd, 0, SEEK_SET);
-
-       /* Start with the initial condition of 0 huge pages*/
-       if (write(fd, "0", sizeof(char)) != sizeof(char)) {
-               ksft_print_msg("Failed to write 0 to /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
-                              strerror(errno));
-               goto close_fd;
-       }
-
-       lseek(fd, 0, SEEK_SET);
-
        /* Request a large number of huge pages. The Kernel will allocate
           as much as it can */
        if (write(fd, "100000", (6*sizeof(char))) != (6*sizeof(char))) {
@@ -146,8 +132,8 @@ int check_compaction(unsigned long mem_free, unsigned long hugepage_size)
 
        lseek(fd, 0, SEEK_SET);
 
-       if (write(fd, initial_nr_hugepages, strlen(initial_nr_hugepages))
-           != strlen(initial_nr_hugepages)) {
+       if (write(fd, init_nr_hugepages, strlen(init_nr_hugepages))
+           != strlen(init_nr_hugepages)) {
                ksft_print_msg("Failed to write value to /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
                               strerror(errno));
                goto close_fd;
@@ -171,6 +157,41 @@ int check_compaction(unsigned long mem_free, unsigned long hugepage_size)
        return ret;
 }
 
+int set_zero_hugepages(unsigned long *initial_nr_hugepages)
+{
+       int fd, ret = -1;
+       char nr_hugepages[20] = {0};
+
+       fd = open("/proc/sys/vm/nr_hugepages", O_RDWR | O_NONBLOCK);
+       if (fd < 0) {
+               ksft_print_msg("Failed to open /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
+                              strerror(errno));
+               goto out;
+       }
+       if (read(fd, nr_hugepages, sizeof(nr_hugepages)) <= 0) {
+               ksft_print_msg("Failed to read from /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
+                              strerror(errno));
+               goto close_fd;
+       }
+
+       lseek(fd, 0, SEEK_SET);
+
+       /* Start with the initial condition of 0 huge pages */
+       if (write(fd, "0", sizeof(char)) != sizeof(char)) {
+               ksft_print_msg("Failed to write 0 to /proc/sys/vm/nr_hugepages: %s\n",
+                              strerror(errno));
+               goto close_fd;
+       }
+
+       *initial_nr_hugepages = strtoul(nr_hugepages, NULL, 10);
+       ret = 0;
+
+ close_fd:
+       close(fd);
+
+ out:
+       return ret;
+}
 
 int main(int argc, char **argv)
 {
@@ -181,6 +202,7 @@ int main(int argc, char **argv)
        unsigned long mem_free = 0;
        unsigned long hugepage_size = 0;
        long mem_fragmentable_MB = 0;
+       unsigned long initial_nr_hugepages;
 
        ksft_print_header();
 
@@ -189,6 +211,10 @@ int main(int argc, char **argv)
 
        ksft_set_plan(1);
 
+       /* Start the test without hugepages reducing mem_free */
+       if (set_zero_hugepages(&initial_nr_hugepages))
+               ksft_exit_fail();
+
        lim.rlim_cur = RLIM_INFINITY;
        lim.rlim_max = RLIM_INFINITY;
        if (setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &lim))
@@ -232,7 +258,8 @@ int main(int argc, char **argv)
                entry = entry->next;
        }
 
-       if (check_compaction(mem_free, hugepage_size) == 0)
+       if (check_compaction(mem_free, hugepage_size,
+                            initial_nr_hugepages) == 0)
                ksft_exit_pass();
 
        ksft_exit_fail();