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Technique · Atelier

Page fault : un seul retry sous le verrou per-VMA

Patch v6 (Hongru Zhang / Xiaomi, LKML 11 septembre 2026) : après un VM_FAULT_RETRY sur le chemin fast per-VMA, retenter une fois sous lock_vma_under_rcu avant de tomber sur le mmap_lock. Pas un changement de sémantique mm — un micro-détour d’architecture pour rester sur le chemin léger quand le folio vient enfin d’être verrouillable.

Le goulot. Le fault path per-VMA lâche le VMA lock quand le folio ne peut pas être pris, attend sans le tenir, puis retry. Historiquement, ce retry prenait toujours le mmap_lock (lecture). Sous un writer concurrent (munmap, mprotect…), la file de lecteurs explose : latence page-fault et contention visibles, surtout file-backed et swap sous pression memcg.

Le levier. Dans les handlers arch (x86, arm64, arm, riscv, powerpc, s390, loongarch) : booléen vma_lock_retried, label lock_vma, et si le premier passage renvoie encore retry sans avoir déjà retenté, goto lock_vma. Un seul essai. Les cas qui exigent vraiment le mmap_lock (__vmf_anon_prepare, device-private…) paient au pire une prise VMA cheap avant de retomber sur le chemin lourd. Feedback Lorenzo Stoakes / Barry Song : pas de bit advisory VM_FAULT_MAY_USE_VMA_LOCK — toujours retry une fois.

Mesures (i7-12700, 20 cœurs). Filemap sous pression + munmap parallèle : débit +31 % à 40 fils, +70 % à 80 ; compteurs de contention mmap_lock −98 %. Sous swap avec 8 writers mmap, le vanilla s’effondre (~0,6 tours/s) alors que le patch tient (~15 k/s). Sur Pixel 6 (Android 17), 100 cold launches : Baidu Tieba −2,5 % mean / −17,6 % temps d’attente mmap_lock du main thread ; Tencent Video −3,5 % / −52 %.

Leçon Atelier. Un fast path ne l’est que si le retry y reste. Ici la première tentative a déjà payé l’I/O / l’attente folio : retomber systématiquement sur le verrou global convertit un succès probable en queue pour writers. Motif classique en concurrence userspace aussi (lock-free → mutex de secours) : borner le repli, retenter une fois sur le chemin étroit, et seulement ensuite élargir. Mesurer la contention du verrou large sous charge mixte read/write avant d’« optimiser » le happy path seul.

Sources : LKML, [PATCH v6] mm: retry page faults once under the per-VMA lock (Hongru Zhang), 11.09.2026