]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/commitdiff
net: rfs: add hash collision detection
authorEric Dumazet <edumazet@google.com>
Fri, 6 Feb 2015 20:59:01 +0000 (12:59 -0800)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Mon, 9 Feb 2015 00:53:57 +0000 (16:53 -0800)
Receive Flow Steering is a nice solution but suffers from
hash collisions when a mix of connected and unconnected traffic
is received on the host, when flow hash table is populated.

Also, clearing flow in inet_release() makes RFS not very good
for short lived flows, as many packets can follow close().
(FIN , ACK packets, ...)

This patch extends the information stored into global hash table
to not only include cpu number, but upper part of the hash value.

I use a 32bit value, and dynamically split it in two parts.

For host with less than 64 possible cpus, this gives 6 bits for the
cpu number, and 26 (32-6) bits for the upper part of the hash.

Since hash bucket selection use low order bits of the hash, we have
a full hash match, if /proc/sys/net/core/rps_sock_flow_entries is big
enough.

If the hash found in flow table does not match, we fallback to RPS (if
it is enabled for the rxqueue).

This means that a packet for an non connected flow can avoid the
IPI through a unrelated/victim CPU.

This also means we no longer have to clear the table at socket
close time, and this helps short lived flows performance.

Signed-off-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Acked-by: Tom Herbert <therbert@google.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
drivers/net/tun.c
include/linux/netdevice.h
include/net/sock.h
net/core/dev.c
net/core/sysctl_net_core.c
net/ipv4/af_inet.c

index ad7d3d5f3ee55408cba6e5fb3cfb911f2f82b02b..857dca47bf80eb9127e9e11d70c3cd681d114aae 100644 (file)
@@ -256,7 +256,6 @@ static void tun_flow_delete(struct tun_struct *tun, struct tun_flow_entry *e)
 {
        tun_debug(KERN_INFO, tun, "delete flow: hash %u index %u\n",
                  e->rxhash, e->queue_index);
-       sock_rps_reset_flow_hash(e->rps_rxhash);
        hlist_del_rcu(&e->hash_link);
        kfree_rcu(e, rcu);
        --tun->flow_count;
@@ -373,10 +372,8 @@ unlock:
  */
 static inline void tun_flow_save_rps_rxhash(struct tun_flow_entry *e, u32 hash)
 {
-       if (unlikely(e->rps_rxhash != hash)) {
-               sock_rps_reset_flow_hash(e->rps_rxhash);
+       if (unlikely(e->rps_rxhash != hash))
                e->rps_rxhash = hash;
-       }
 }
 
 /* We try to identify a flow through its rxhash first. The reason that
index ce784d5018e07dab38807313fa4666e6b7cc4223..ab3b7cef4638ceba92b749bc35564a60b0ff2a75 100644 (file)
@@ -644,39 +644,39 @@ struct rps_dev_flow_table {
 /*
  * The rps_sock_flow_table contains mappings of flows to the last CPU
  * on which they were processed by the application (set in recvmsg).
+ * Each entry is a 32bit value. Upper part is the high order bits
+ * of flow hash, lower part is cpu number.
+ * rps_cpu_mask is used to partition the space, depending on number of
+ * possible cpus : rps_cpu_mask = roundup_pow_of_two(nr_cpu_ids) - 1
+ * For example, if 64 cpus are possible, rps_cpu_mask = 0x3f,
+ * meaning we use 32-6=26 bits for the hash.
  */
 struct rps_sock_flow_table {
-       unsigned int mask;
-       u16 ents[0];
+       u32     mask;
+       u32     ents[0];
 };
-#define        RPS_SOCK_FLOW_TABLE_SIZE(_num) (sizeof(struct rps_sock_flow_table) + \
-    ((_num) * sizeof(u16)))
+#define        RPS_SOCK_FLOW_TABLE_SIZE(_num) (offsetof(struct rps_sock_flow_table, ents[_num]))
 
 #define RPS_NO_CPU 0xffff
 
+extern u32 rps_cpu_mask;
+extern struct rps_sock_flow_table __rcu *rps_sock_flow_table;
+
 static inline void rps_record_sock_flow(struct rps_sock_flow_table *table,
                                        u32 hash)
 {
        if (table && hash) {
-               unsigned int cpu, index = hash & table->mask;
+               unsigned int index = hash & table->mask;
+               u32 val = hash & ~rps_cpu_mask;
 
                /* We only give a hint, preemption can change cpu under us */
-               cpu = raw_smp_processor_id();
+               val |= raw_smp_processor_id();
 
-               if (table->ents[index] != cpu)
-                       table->ents[index] = cpu;
+               if (table->ents[index] != val)
+                       table->ents[index] = val;
        }
 }
 
-static inline void rps_reset_sock_flow(struct rps_sock_flow_table *table,
-                                      u32 hash)
-{
-       if (table && hash)
-               table->ents[hash & table->mask] = RPS_NO_CPU;
-}
-
-extern struct rps_sock_flow_table __rcu *rps_sock_flow_table;
-
 #ifdef CONFIG_RFS_ACCEL
 bool rps_may_expire_flow(struct net_device *dev, u16 rxq_index, u32 flow_id,
                         u16 filter_id);
index d28b8fededd60946c65dfcfaefb1388442e1e8d9..e13824570b0fdc8bf8d4f45de506e8a53aca7adc 100644 (file)
@@ -857,18 +857,6 @@ static inline void sock_rps_record_flow_hash(__u32 hash)
 #endif
 }
 
-static inline void sock_rps_reset_flow_hash(__u32 hash)
-{
-#ifdef CONFIG_RPS
-       struct rps_sock_flow_table *sock_flow_table;
-
-       rcu_read_lock();
-       sock_flow_table = rcu_dereference(rps_sock_flow_table);
-       rps_reset_sock_flow(sock_flow_table, hash);
-       rcu_read_unlock();
-#endif
-}
-
 static inline void sock_rps_record_flow(const struct sock *sk)
 {
 #ifdef CONFIG_RPS
@@ -876,28 +864,18 @@ static inline void sock_rps_record_flow(const struct sock *sk)
 #endif
 }
 
-static inline void sock_rps_reset_flow(const struct sock *sk)
-{
-#ifdef CONFIG_RPS
-       sock_rps_reset_flow_hash(sk->sk_rxhash);
-#endif
-}
-
 static inline void sock_rps_save_rxhash(struct sock *sk,
                                        const struct sk_buff *skb)
 {
 #ifdef CONFIG_RPS
-       if (unlikely(sk->sk_rxhash != skb->hash)) {
-               sock_rps_reset_flow(sk);
+       if (unlikely(sk->sk_rxhash != skb->hash))
                sk->sk_rxhash = skb->hash;
-       }
 #endif
 }
 
 static inline void sock_rps_reset_rxhash(struct sock *sk)
 {
 #ifdef CONFIG_RPS
-       sock_rps_reset_flow(sk);
        sk->sk_rxhash = 0;
 #endif
 }
index a3a96ffc67f484277c964a05c71aba4eee1c4a81..8be38675e1a861eb84090e1960dfe44e5fa17ed0 100644 (file)
@@ -3030,6 +3030,8 @@ static inline void ____napi_schedule(struct softnet_data *sd,
 /* One global table that all flow-based protocols share. */
 struct rps_sock_flow_table __rcu *rps_sock_flow_table __read_mostly;
 EXPORT_SYMBOL(rps_sock_flow_table);
+u32 rps_cpu_mask __read_mostly;
+EXPORT_SYMBOL(rps_cpu_mask);
 
 struct static_key rps_needed __read_mostly;
 
@@ -3086,16 +3088,17 @@ set_rps_cpu(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb,
 static int get_rps_cpu(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb,
                       struct rps_dev_flow **rflowp)
 {
-       struct netdev_rx_queue *rxqueue;
-       struct rps_map *map;
+       const struct rps_sock_flow_table *sock_flow_table;
+       struct netdev_rx_queue *rxqueue = dev->_rx;
        struct rps_dev_flow_table *flow_table;
-       struct rps_sock_flow_table *sock_flow_table;
+       struct rps_map *map;
        int cpu = -1;
-       u16 tcpu;
+       u32 tcpu;
        u32 hash;
 
        if (skb_rx_queue_recorded(skb)) {
                u16 index = skb_get_rx_queue(skb);
+
                if (unlikely(index >= dev->real_num_rx_queues)) {
                        WARN_ONCE(dev->real_num_rx_queues > 1,
                                  "%s received packet on queue %u, but number "
@@ -3103,39 +3106,40 @@ static int get_rps_cpu(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb,
                                  dev->name, index, dev->real_num_rx_queues);
                        goto done;
                }
-               rxqueue = dev->_rx + index;
-       } else
-               rxqueue = dev->_rx;
+               rxqueue += index;
+       }
 
+       /* Avoid computing hash if RFS/RPS is not active for this rxqueue */
+
+       flow_table = rcu_dereference(rxqueue->rps_flow_table);
        map = rcu_dereference(rxqueue->rps_map);
-       if (map) {
-               if (map->len == 1 &&
-                   !rcu_access_pointer(rxqueue->rps_flow_table)) {
-                       tcpu = map->cpus[0];
-                       if (cpu_online(tcpu))
-                               cpu = tcpu;
-                       goto done;
-               }
-       } else if (!rcu_access_pointer(rxqueue->rps_flow_table)) {
+       if (!flow_table && !map)
                goto done;
-       }
 
        skb_reset_network_header(skb);
        hash = skb_get_hash(skb);
        if (!hash)
                goto done;
 
-       flow_table = rcu_dereference(rxqueue->rps_flow_table);
        sock_flow_table = rcu_dereference(rps_sock_flow_table);
        if (flow_table && sock_flow_table) {
-               u16 next_cpu;
                struct rps_dev_flow *rflow;
+               u32 next_cpu;
+               u32 ident;
+
+               /* First check into global flow table if there is a match */
+               ident = sock_flow_table->ents[hash & sock_flow_table->mask];
+               if ((ident ^ hash) & ~rps_cpu_mask)
+                       goto try_rps;
 
+               next_cpu = ident & rps_cpu_mask;
+
+               /* OK, now we know there is a match,
+                * we can look at the local (per receive queue) flow table
+                */
                rflow = &flow_table->flows[hash & flow_table->mask];
                tcpu = rflow->cpu;
 
-               next_cpu = sock_flow_table->ents[hash & sock_flow_table->mask];
-
                /*
                 * If the desired CPU (where last recvmsg was done) is
                 * different from current CPU (one in the rx-queue flow
@@ -3162,6 +3166,8 @@ static int get_rps_cpu(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb,
                }
        }
 
+try_rps:
+
        if (map) {
                tcpu = map->cpus[reciprocal_scale(hash, map->len)];
                if (cpu_online(tcpu)) {
index fde21d19e61b3a10c17a7eca093f05de41cabceb..7a31be5e361fbb06d4a5063bf68da507bab3e8ec 100644 (file)
@@ -65,7 +65,7 @@ static int rps_sock_flow_sysctl(struct ctl_table *table, int write,
                                        mutex_unlock(&sock_flow_mutex);
                                        return -ENOMEM;
                                }
-
+                               rps_cpu_mask = roundup_pow_of_two(nr_cpu_ids) - 1;
                                sock_table->mask = size - 1;
                        } else
                                sock_table = orig_sock_table;
index a44773c8346c13c24535448f7e33105c894ac279..d2e49baaff63420320486d310f5c8f7d0d54bcc2 100644 (file)
@@ -395,8 +395,6 @@ int inet_release(struct socket *sock)
        if (sk) {
                long timeout;
 
-               sock_rps_reset_flow(sk);
-
                /* Applications forget to leave groups before exiting */
                ip_mc_drop_socket(sk);