开发者为zswap提交两项优化补丁 特定测试中的页面读取延迟大幅下降

Linux开发者乌萨马·阿里夫向内核邮件列表提交两项补丁，旨在减少zswap加载交换页时的请求争用。zswap是Linux的压缩缓存机制，会把准备换出内存的页面压缩后暂存在内存中；若页面能从压缩缓存读取，就可减少对交换设备的访问，尤其有助于缓解内存紧张时的磁盘I/O压力。

问题在于，现有代码让压缩写入和解压读取共用每CPU的异步压缩请求及互斥锁。低优先级的写入任务如果在持锁期间被抢占，高优先级的读取任务也可能被迫等待。第一项补丁为压缩与解压分别设置请求、等待对象和互斥锁，使读取不再被写入任务阻塞；第二项补丁则让同步软件压缩算法使用栈上请求，进一步绕过zswap锁。需要异步处理或额外请求上下文的算法仍沿用每CPU请求和互斥锁。

补丁作者公布的基准测试显示，在单虚拟CPU环境下，每轮最慢读取延迟的中位数从22.3毫秒降至0.97毫秒；在8个虚拟CPU环境下，则从314毫秒降至7毫秒。测试每项运行5轮，使用zstd压缩器、虚拟机和内存盘作为交换设备，并通过不同优先级任务制造负载；超过10毫秒的读取次数也从单核每轮26至35次降至零，多核环境则从每轮3至18次降至最多一次。作者说明，基准和测试程序借助大语言模型编写。

这些数字反映的是特定压力测试中的读取延迟改善，并不代表所有Linux设备或日常负载都会获得同等幅度的整体提速。

补丁目前仍处于内核邮件列表评审阶段，尚未并入主线内核：

https://lore.kernel.org/lkml/[email protected]/

https://www.cnbeta.com.tw/articles/tech/1580970.htm