收紧 mmap_miss 命中计数

背景

mmap_miss 是 readahead 启发式的输入：它会在"需要同步 mmap readahead"时递增，在 filemap_map_pages 把已在 page cache 的 folio 映射上时递减；递减代表一次"命中"。当 mmap_miss 累积超过 MMAP_LOTSAMISS，内核判定这是随机访问、不再值得预读。所以这个计数准不准，直接决定 readahead 该不该继续干活。

┌──────────────────────────────┐
│ 未命中计数在映射命中页时抵扣 │
└──────────────┬───────────────┘
               ▼
┌──────────────────────────────┐
│      抵扣被两类来源虚高      │  预填周围页表项都算命中；重试抵消同一未命中
└──────────────┬───────────────┘
               ▼
┌──────────────────────────────┐
│    计数虚低误导预读启发式    │  随机与大步长访问被当成顺序，触发大量无用预读
└──────────────────────────────┘

问题出在递减那一侧，它有两种过度 credit：

• fault-around：缺页处理会把 faulting address 附近的 PTE 一并装上，可这次 fault 只能证明 faulting address 被访问过，附近那些 PTE 并没有被真正访问，把它们都算成命中，等于凭空压低了 mmap_miss
• retry：一次启动同步 readahead 的 fault 可能在释放 mmap_lock 后以 VM_FAULT_RETRY 返回，retry 时直接映射上那次 miss 刚带入的 folio，又把同一个 miss 抵消掉

两类虚低加起来，mmap_miss 长期低于真实未命中量，readahead 启发式被误导，把本该判定为随机的访问当成顺序，持续触发大量无用预读。

问题

• mmap_miss 递减侧有两类过度 credit
• fault-around 把附近 PTE 都算命中
• retry 抵消同一未命中
• 计数虚低误导 readahead，随机访问触发大量无用预读

方案

修复分两处收紧递减那一侧：

• fault-around：只有真正映射了故障地址时才递减 mmap_miss，fault-around 顺手装上的附近 PTE 不再算作命中
• retry：缺页重试不再计为命中。重试时映射的 folio 虽来自 page cache，却正是触发那次同步 readahead 的 miss 所带入的页，若算作命中会把同一个 miss 抵消掉

旧：命中被虚高，启发式被误导
┌────────────────────────────────┐
│  预填周围页表项与重试都算命中  │
└───────────────┬────────────────┘
                ▼
┌────────────────────────────────┐
│ 计数虚低，随机访问触发无用预读 │
└────────────────────────────────┘

新：只算真正命中，组合才生效
┌──────────────────────────────────┐
│    只计故障地址，不计缺页重试    │
└────────────────┬─────────────────┘
                 ▼
┌──────────────────────────────────┐
│ 计数反映真实未命中，无用预读消失 │  两处单独改都不显著，组合才把计数扳回
└──────────────────────────────────┘

关键在两处必须一起改。作者用 ablation 拆开测：只收紧 fault-around、或只收紧 retry，random 和大步长访问的 pgpgin 都和 baseline 几乎一样；只有两处一起改，计数才被真正扳回真实未命中量。

收益

作者用 mmap_miss_probe 实测（KVM/data-disk，8 GiB guest，2 vCPUs，8192 KiB read_ahead_kb，每次 cold page cache，访问文件 1%，3 次中位数；指标 pgpgin GiB / elapsed s）。

20 GiB larger-than-memory（完整修复前后）：

ablation（20 GiB，random 与 stride2053，pgpgin）：

random 和大步长访问的 pgpgin 从数百 GiB 降到约 1 GiB，无用 readahead 几乎被消除。

4 GiB fit-in-memory 场景趋势一致（random 3.987→0.980 GiB、stride2053 3.991→0.811 GiB）。