]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-eoan-kernel.git/commitdiff
mm/mempolicy.c: convert the shared_policy lock to a rwlock
authorNathan Zimmer <nzimmer@sgi.com>
Thu, 14 Jan 2016 23:18:36 +0000 (15:18 -0800)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Fri, 15 Jan 2016 00:00:49 +0000 (16:00 -0800)
When running the SPECint_rate gcc on some very large boxes it was
noticed that the system was spending lots of time in
mpol_shared_policy_lookup().  The gamess benchmark can also show it and
is what I mostly used to chase down the issue since the setup for that I
found to be easier.

To be clear the binaries were on tmpfs because of disk I/O requirements.
We then used text replication to avoid icache misses and having all the
copies banging on the memory where the instruction code resides.  This
results in us hitting a bottleneck in mpol_shared_policy_lookup() since
lookup is serialised by the shared_policy lock.

I have only reproduced this on very large (3k+ cores) boxes.  The
problem starts showing up at just a few hundred ranks getting worse
until it threatens to livelock once it gets large enough.  For example
on the gamess benchmark at 128 ranks this area consumes only ~1% of
time, at 512 ranks it consumes nearly 13%, and at 2k ranks it is over
90%.

To alleviate the contention in this area I converted the spinlock to an
rwlock.  This allows a large number of lookups to happen simultaneously.
The results were quite good reducing this consumtion at max ranks to
around 2%.

[akpm@linux-foundation.org: tidy up code comments]
Signed-off-by: Nathan Zimmer <nzimmer@sgi.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Nadia Yvette Chambers <nyc@holomorphy.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
fs/hugetlbfs/inode.c
include/linux/mempolicy.h
mm/mempolicy.c

index f6820ecf0a11f6c7af0507c1db73ce1b7387770f..a1cb8fd2289b991f2d10473ff29693f29da1c344 100644 (file)
@@ -738,7 +738,7 @@ static struct inode *hugetlbfs_get_inode(struct super_block *sb,
                /*
                 * The policy is initialized here even if we are creating a
                 * private inode because initialization simply creates an
-                * an empty rb tree and calls spin_lock_init(), later when we
+                * an empty rb tree and calls rwlock_init(), later when we
                 * call mpol_free_shared_policy() it will just return because
                 * the rb tree will still be empty.
                 */
index 3d385c81c153497e9970b4f6227aeded05fd6f22..2696c1f05ed138a219aa4988acda27f44aca8852 100644 (file)
@@ -122,7 +122,7 @@ struct sp_node {
 
 struct shared_policy {
        struct rb_root root;
-       spinlock_t lock;
+       rwlock_t lock;
 };
 
 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst);
index 87a177917cb2e60a13b09e6a53836ccd9f9275bf..d8caff071a3053642eece912609a3877cb503be5 100644 (file)
@@ -2142,12 +2142,14 @@ bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
  *
  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
- * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
+ * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
  * for any accesses to the tree.
  */
 
-/* lookup first element intersecting start-end */
-/* Caller holds sp->lock */
+/*
+ * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
+ * reading or for writing
+ */
 static struct sp_node *
 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
 {
@@ -2178,8 +2180,10 @@ sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
        return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
 }
 
-/* Insert a new shared policy into the list. */
-/* Caller holds sp->lock */
+/*
+ * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
+ * writing.
+ */
 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
 {
        struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
@@ -2211,13 +2215,13 @@ mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
 
        if (!sp->root.rb_node)
                return NULL;
-       spin_lock(&sp->lock);
+       read_lock(&sp->lock);
        sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
        if (sn) {
                mpol_get(sn->policy);
                pol = sn->policy;
        }
-       spin_unlock(&sp->lock);
+       read_unlock(&sp->lock);
        return pol;
 }
 
@@ -2360,7 +2364,7 @@ static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
        int ret = 0;
 
 restart:
-       spin_lock(&sp->lock);
+       write_lock(&sp->lock);
        n = sp_lookup(sp, start, end);
        /* Take care of old policies in the same range. */
        while (n && n->start < end) {
@@ -2393,7 +2397,7 @@ restart:
        }
        if (new)
                sp_insert(sp, new);
-       spin_unlock(&sp->lock);
+       write_unlock(&sp->lock);
        ret = 0;
 
 err_out:
@@ -2405,7 +2409,7 @@ err_out:
        return ret;
 
 alloc_new:
-       spin_unlock(&sp->lock);
+       write_unlock(&sp->lock);
        ret = -ENOMEM;
        n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
        if (!n_new)
@@ -2431,7 +2435,7 @@ void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
        int ret;
 
        sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
-       spin_lock_init(&sp->lock);
+       rwlock_init(&sp->lock);
 
        if (mpol) {
                struct vm_area_struct pvma;
@@ -2497,14 +2501,14 @@ void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
 
        if (!p->root.rb_node)
                return;
-       spin_lock(&p->lock);
+       write_lock(&p->lock);
        next = rb_first(&p->root);
        while (next) {
                n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
                next = rb_next(&n->nd);
                sp_delete(p, n);
        }
-       spin_unlock(&p->lock);
+       write_unlock(&p->lock);
 }
 
 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING