]> git.baikalelectronics.ru Git - kernel.git/commit
locking/rwsem: Support optimistic spinning
authorDavidlohr Bueso <davidlohr@hp.com>
Fri, 2 May 2014 18:24:15 +0000 (11:24 -0700)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Thu, 5 Jun 2014 08:38:21 +0000 (10:38 +0200)
commit7187bb606c1741be9989cc9ec528a9eeb3002d88
tree9b53c7b53d6d487e03a383486171279965d3af15
parent683b6ccaa9b6f995fa027f1db19b15f1487ee218
locking/rwsem: Support optimistic spinning

We have reached the point where our mutexes are quite fine tuned
for a number of situations. This includes the use of heuristics
and optimistic spinning, based on MCS locking techniques.

Exclusive ownership of read-write semaphores are, conceptually,
just about the same as mutexes, making them close cousins. To
this end we need to make them both perform similarly, and
right now, rwsems are simply not up to it. This was discovered
by both reverting commit 9e83d81f (mm/rmap, migration: Make
rmap_walk_anon() and try_to_unmap_anon() more scalable) and
similarly, converting some other mutexes (ie: i_mmap_mutex) to
rwsems. This creates a situation where users have to choose
between a rwsem and mutex taking into account this important
performance difference. Specifically, biggest difference between
both locks is when we fail to acquire a mutex in the fastpath,
optimistic spinning comes in to play and we can avoid a large
amount of unnecessary sleeping and overhead of moving tasks in
and out of wait queue. Rwsems do not have such logic.

This patch, based on the work from Tim Chen and I, adds support
for write-side optimistic spinning when the lock is contended.
It also includes support for the recently added cancelable MCS
locking for adaptive spinning. Note that is is only applicable
to the xadd method, and the spinlock rwsem variant remains intact.

Allowing optimistic spinning before putting the writer on the wait
queue reduces wait queue contention and provided greater chance
for the rwsem to get acquired. With these changes, rwsem is on par
with mutex. The performance benefits can be seen on a number of
workloads. For instance, on a 8 socket, 80 core 64bit Westmere box,
aim7 shows the following improvements in throughput:

 +--------------+---------------------+-----------------+
 |   Workload   | throughput-increase | number of users |
 +--------------+---------------------+-----------------+
 | alltests     | 20%                 | >1000           |
 | custom       | 27%, 60%            | 10-100, >1000   |
 | high_systime | 36%, 30%            | >100, >1000     |
 | shared       | 58%, 29%            | 10-100, >1000   |
 +--------------+---------------------+-----------------+

There was also improvement on smaller systems, such as a quad-core
x86-64 laptop running a 30Gb PostgreSQL (pgbench) workload for up
to +60% in throughput for over 50 clients. Additionally, benefits
were also noticed in exim (mail server) workloads. Furthermore, no
performance regression have been seen at all.

Based-on-work-from: Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
Signed-off-by: Davidlohr Bueso <davidlohr@hp.com>
[peterz: rej fixup due to comment patches, sched/rt.h header]
Signed-off-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Alex Shi <alex.shi@linaro.org>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Michel Lespinasse <walken@google.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Peter Hurley <peter@hurleysoftware.com>
Cc: "Paul E.McKenney" <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Jason Low <jason.low2@hp.com>
Cc: Aswin Chandramouleeswaran <aswin@hp.com>
Cc: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Cc: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Cc: "Scott J Norton" <scott.norton@hp.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Chris Mason <clm@fb.com>
Cc: Josef Bacik <jbacik@fusionio.com>
Link: http://lkml.kernel.org/r/1399055055.6275.15.camel@buesod1.americas.hpqcorp.net
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
include/linux/rwsem.h
kernel/locking/rwsem-xadd.c
kernel/locking/rwsem.c