Kernel Shared Memory May 7, 2009

현재 barrios가 관심을 가지고 있는 feature는 KSM(kernel shared memory)이다.

http://lkml.org/lkml/2009/5/4/400


기능의 이름만으로는 어떤 역할을 하는 것인지 쉽게 예측하기 어려울 수 있다.
안그래도 Hugh는 이 패치의 이름을 바꿀 것을 제안하였다.

이 기능의 목적은 user level의 shared memory와는 전혀 관련이 없다.
이 패치가 이루고자 하는 목적은 application들의 page중 동일한 데이터를 가지고 있는 page들을
하나의 page로 merge하고 나머지 page들은 free시켜 주자는 것이다.(이것은 user level의 shared memory와는 전혀 관련이 없다)
이것이 user application에게 transparent하게 동작할수 있는 이유는 merge된 하나의 페이지를 COW로 만들기 때문이다.

이 패치는 KVM을 primary target으로 개발되어졌지만 general한 approach로 만들어졌기 때문에
일반 application들도 sysfs의 KSM node에게 ioctl을 사용하여 자신의 address range를 KSM에게 등록할 수 있다.

이 패치를 개발하고 있는 Redhat의 Izik Eidus은 이 기능으로 KVM이 많은 메모리 이득을 본다고 얘기하고 있지만, 아직까지 어떤 benchmark 결과는 내놓지 않고 있다. 하지만 KVM과 같은 virtualization solution들에게 이득이 지될 수 밖에 없는 이유는 VMM 위의 guest들은 host memory를 유사한 kernels, librarys, cache와 같은 데이터로 채우게 될 것이기 때문이다. 또한 Jared Hulbert는 embedded 환경에서도 10% 정도의 memory save를 할 수 있었다고 말하고 있지만, 어떤 test 환경에서 어떤 application들을 테스트 했는지에 대해서 언급이 없기 때문에 사실 얼마나 이득이 될지 예측할 수는 없다.

현재 이 패치는 여러 design issue를 가지고 있다. 그 중 가장 대표적인 것이 user application과의 interface이다. 현재는 sysfs의 ksm node를 통해 ioctl을 통해 application들은 자신의 virtual address range를 등록할 수 있게 되어 있다. 하지만 Rik과 Hugh는 이 interface보다는 madivse와 가은 기존의 system call을 더 선호하고 있다. interface는 결국 madivse로 바뀔 것으로 보이며, 이 기능이 module로 들어갈 것인지 커널에 built-in으로 해서 VM code들의 약간의 수정과 함께 들어가게 될 것인지도 확실지 않다. 또한 rmap의 hooking을 통해 page들을 shared page들을 tracking하게 될지 또한 명확하지 않다.