Merge branch 'net-cacheline-optimizations'
authorDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Sat, 2 Dec 2023 22:24:37 +0000 (22:24 +0000)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Sat, 2 Dec 2023 22:24:37 +0000 (22:24 +0000)
commit8470e4368b0f3ba788814f3b3c1142ce51d87e21
treef42aebe19e9c791d92b0bdce2f176ace5601848d
parent7453d7a633d020d2481cfedbcfcab6dab89ee194
parent18fd64d2542292713b0322e6815be059bdee440c
Merge branch 'net-cacheline-optimizations'

Coco Li says:

====================
Analyze and Reorganize core Networking Structs to optimize cacheline consumption

Currently, variable-heavy structs in the networking stack is organized
chronologically, logically and sometimes by cacheline access.

This patch series attempts to reorganize the core networking stack
variables to minimize cacheline consumption during the phase of data
transfer. Specifically, we looked at the TCP/IP stack and the fast
path definition in TCP.

For documentation purposes, we also added new files for each core data
structure we considered, although not all ended up being modified due
to the amount of existing cacheline they span in the fast path. In
the documentation, we recorded all variables we identified on the
fast path and the reasons. We also hope that in the future when
variables are added/modified, the document can be referred to and
updated accordingly to reflect the latest variable organization.

Tested:
Our tests were run with neper tcp_rr using tcp traffic. The tests have $cpu
number of threads and variable number of flows (see below).

Tests were run on 6.5-rc1

Efficiency is computed as cpu seconds / throughput (one tcp_rr round trip).
The following result shows efficiency delta before and after the patch
series is applied.

On AMD platforms with 100Gb/s NIC and 256Mb L3 cache:
IPv4
Flows   with patches    clean kernel      Percent reduction
30k     0.0001736538065 0.0002741191042 -36.65%
20k     0.0001583661752 0.0002712559158 -41.62%
10k     0.0001639148817 0.0002951800751 -44.47%
5k      0.0001859683866 0.0003320642536 -44.00%
1k      0.0002035190546 0.0003152056382 -35.43%

IPv6
Flows   with patches  clean kernel    Percent reduction
30k     0.000202535503  0.0003275329163 -38.16%
20k     0.0002020654777 0.0003411304786 -40.77%
10k     0.0002122427035 0.0003803674705 -44.20%
5k      0.0002348776729 0.0004030403953 -41.72%
1k      0.0002237384583 0.0002813646157 -20.48%

On Intel platforms with 200Gb/s NIC and 105Mb L3 cache:
IPv6
Flows   with patches    clean kernel    Percent reduction
30k     0.0006296537873 0.0006370427753 -1.16%
20k     0.0003451029365 0.0003628016076 -4.88%
10k     0.0003187646958 0.0003346835645 -4.76%
5k      0.0002954676348 0.000311807592  -5.24%
1k      0.0001909169342 0.0001848069709 3.31%

v8 changes:
1. Update net_device_read_txrx cache group maximum
2. Update MAINTAINERS for documentations
3. Skip __cache_group variables in scripts/kernel-doc
====================

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>