2026-06-09 内核社区日报

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今日焦点：zsmalloc zs_free() 锁竞争优化 v4 将 perf 提升归因于 Android 场景；memory-failure 新增 panic_on_unrecoverable_memory_failure sysctl，允许对不可恢复内核页 panic。

🧠 重点 · 内存

1. zsmalloc zs_free() 锁竞争优化 v4：编码 class 索引实现无锁查找，提前释放 class 锁

发生了什么：
Wenchao Hao 发布 v4 系列，降低 zs_free() 在内存压力下的锁开销。该路径在 Android unmap 和 zswap 重压场景中占主导地位。改动分四个补丁：

  1. 将 size_class 索引编码进 obj 值：在 zs_free() 入口，将 class 索引与 PFN、obj_idx 一同编码，使函数无需通过 handle 间接查找 class，避免获取 pool->lock（64-bit 系统下）。
  2. 在 64-bit 上移除 pool->lock：基于上述编码，直接拿 class->lock 即可；32-bit 保持不变。
  3. 在释放 zspage 前释放 class 锁：原逻辑中 class->lock 一直持有到 zspage 归还给 buddy。现改为：确定 zspage 已空后先释放 class 锁，再调用 free_zspage()，缩短临界区。
  4. 文档化三种 free_zspage 辅助变体：为因补丁 3 拆分出的变体添加统一注释块。

性能测试（各进程独立 mmap 256MB→写入→MADV_PAGEOUT 换出至 zram→并发 munmap）：

  • Raspberry Pi 4B (4 核 ARM64 Cortex-A72)：单进程 59.0ms→56.0ms (1.05x)；2 进程 94.6ms→66.7ms (1.42x)；4 进程 202.9ms→110.6ms (1.83x)。
  • x86 (20 核 i7-12700，16 并发)：单进程 11.7ms→9.8ms (1.19x)；2 进程 24.1ms→17.2ms (1.40x)；4 进程 63.0ms→45.3ms (1.39x)。

v3 曾获得 Nhat Pham（补丁 1-3）和 Joshua Hahn（补丁 3）的 Reviewed-by；v4 中因补丁 1、2 逻辑变化较大，Nhat Pham 的 Reviewed-by 已被撤销。补丁 4 仍有 Nhat Pham 的 Reviewed-by。

为什么重要：
该系列针对 zs_free() 的锁竞争瓶颈——pool->lock 的缓存行 bouncing 和 class->lock 在释放页时持有过久——通过编码 class 索引实现无锁 class 查找，并在释放 zspage 前释放 class 锁。性能数据表明，多进程并发场景下速度提升可达 1.83x（树莓派 4B）和 1.40x（x86），对 Android 内存压力下的 LMK 行为及服务器 zswap 工作负载有直接收益。

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2. memory-failure：新增 panic_on_unrecoverable_memory_failure sysctl，对不可恢复内核页 panic

发生了什么：
Breno Leitao 发布 v9 系列，完善对 HWPoison 内核页的处理：

  • 引入 -ENOTRECOVERABLE 返回值，区分可重试的 transient 失败（如 page 正在迁移）和确定的不可恢复错误（PG_reserved、slab、page tables、large kmalloc 等）。此前 get_any_page() 把所有不可处理情况都折成 -EIO，导致调用方无法区分。
  • 新增 sysctl vm.panic_on_unrecoverable_memory_failure（默认 disable）。当该 sysctl 置 1 且 memory_failure() 遇到不可恢复的内核页时，直接 panic。
  • 配套 selftest（hwpoison-panic）验证三种内核页类型：reserved、slab、page tables。

为什么重要：
对于生产环境 ECC 错误，遇到内核关键数据损坏时，立即 panic 比冒险继续运行更安全（避免静默数据损坏）。该 sysctl 让运维人员按需选择行为。本系列延续了 LSF/MM 2026 关于 HWPoison 讨论的成果，已获 David Hildenbrand 等多位 reviewer 的 Reviewed-by。

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3. MM: Tighten control over zero-page remapping：修复 KSM 与 THP split 交互 bug

发生了什么：
Nico Pache 发布新系列，解决 zero-page 重映射相关问题。commit b1f202060afe 在分裂 folio 时进行无条件的零页重映射，导致 KSM 的 pages_to_scan 限制被绕过，且无视 use_zero_pages 策略。该系列将零页重映射限制在 split_underused_thp 启用时才执行，为用户提供更多控制。包含 3 个补丁：导出 ksm_is_running() 以检查 KSM 合并状态；防止 folio 分裂与 KSM 交互；当 underused THP shrinker 禁用时跳过零页重映射。

为什么重要：
避免 KSM 效率因 THP 分裂中的零页重映射而降低，并尊重用户对 use_zero_pages 的配置。

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4. folio refcount scalability：移除 page refcount zero state 语义，引入专用 bit 替代

发生了什么：
Gladyshev Ilya 发布 v4 系列，改变 folio refcount 的实现方式：

  • 放弃 "refcount = 0 表示 folio 已释放"的语义：目前内核将 _refcount == 0 作为 folio 死亡标志，这导致了大量 cmpxchg 循环用于安全递减。新方案改为使用一个专用 bit（类似 PG_locked 的作用）表示 folio 正在被释放或不可访问，从而允许 refcount 域接近标准的 atomic_t 操作。
  • 实现 refcount locking via dedicated bit：在 folio_put() 等路径上，检查并设置该 bit，避免误判活跃页为已释放。

为什么重要：
当前 refcount 语义是并发瓶颈之一——每个 get_page()/put_page() 都需要复杂的 memory ordering。新方案可显著降低 refcount 操作的延迟，特别是对 slab 回收、GUP 快速路径等高频场景。Matthew Wilcox 对此方向表示支持，但还需进一步性能验证。

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5. khugepaged：修复 PMD collapse 时 swap PTE 统计错误

发生了什么：
Lance Yang 发现 mthp_collapse_file 在 collapse 包含 swap entries 的 THP 时，未正确计算 swap PTE 数量——它使用了错误的 mask（~PMD_MASK 而非 ~HPAGE_PMD_MASK），导致在 alignment 检查中可能漏报或误报情况。补丁修正了 swap PTE accounting，确保与实际数量一致。

为什么重要：
该 bug 会影响 khugepaged 对 swapout 后 THP 的判断：如果统计不准，可能让 collapse 错误地推进或回退。reviewer 已确认修复正确。

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6. memory-failure 其他进展：serialize TestSetPageHWPoison with zone lock

发生了什么：
Michael S. Tsirkin 提交了一个拆分补丁，为 TestSetPageHWPoison 增加与 zone->lock 的序列化保护。此前，在 hotplug 路径中释放 HWPoison HugeTLB 页时，dissolve_free_hugetlb_folio() 可能和并发 TestSetPageHWPoison 产生竞争。补丁在热点路径上加上 zone->lock 预防。

为什么重要：
修复了 HWPoison 与 hotplug 交互的一个潜在 race，属于稳定性的提升。

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🔧 其它子系统

（今日没有明显跨子系统内容，eBPF 节只有少量 BTF 安全修复和 AI 生成 review 的讨论，均为日常维护。）

👀 值得追的讨论 / Patch

  • KHO 系列讨论版本控制与头文件解耦：Mike Rapoport 主张每个组件独立版本化、在 kexec 前检查兼容性，并使用数字版本号；Pasha Tatashin 接受独立版本化，但双方就 kho_preserve_vmalloc() 等 API 保留在主 KHO 头文件而非移出达成一致。来源

⚡ 一句话速览

  • page_table_check 排除 PFN-mapped PTEs：Andrey Smirnov 提交 v1，让 page_table_check 跳过 vDSO [vvar] 等特殊 PFN 映射的 tracking，避免 false positive 警告。来源

  • gup_test 拒绝包装用户范围：Samuel Moelius 修复 debugfs ioctl 中 addr + size 回绕导致循环被跳过并返回成功的问题。补丁通过 check_add_overflow 预先计算并验证终点，避免了回绕。来源

  • mm/lruvec: trace LRU add drains：JP Kobryn 添加 tracepoint 记录 LRU add batch 提前 drain 事件，便于诊断 LRU 锁竞争。来源

  • kho: granular compatibility：Pasha Tatashin 的 RFC v1 将各子系统兼容性版本与全局 KHO 版本解耦，获 Mike Rapoport 初步认可。来源

  • memblock: don’t touch arrays on free：memblock 修复在 memblock_free() 中不触发数组写入的问题（build success）。来源

  • constify nodemask in oom_control/scan_control/alloc_context：Gregory Price 将结构体中的 nodemask_t * 改为 const，防止意外修改。来源

  • samples/damon/mtier: 处理 damon_start/stop 失败：SeongJae Park 修复示例模块未检查返回值导致资源泄漏的问题。来源

  • zswap decompress task hung：工具报告 zswap_decompress 任务挂起 bug，内核版本 v7.0.6，已提供内核配置与报告附件；开发者称正在分析根因并开发可复现 PoC，尚无修复消息。来源

  • slab: introduce alloc_flags 系列：Vlastimil Babka 提交 RFC v1，用 alloc_flags 和 slab_alloc_context 替代 gfp_t 中部分 bit，为 slab 分配提供更精细控制。来源