ipc: replace costly bailout check in sysvipc_find_ipc()
authorRafael Aquini <aquini@redhat.com>
Wed, 8 Sep 2021 03:00:53 +0000 (20:00 -0700)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Wed, 8 Sep 2021 18:50:28 +0000 (11:50 -0700)
commit20401d1058f3f841f35a594ac2fc1293710e55b9
treec98bd049b3d85c15a62a2879327e4aca6bd92eef
parentd42990f486b56ce4381edd42a47119c073b131d5
ipc: replace costly bailout check in sysvipc_find_ipc()

sysvipc_find_ipc() was left with a costly way to check if the offset
position fed to it is bigger than the total number of IPC IDs in use.  So
much so that the time it takes to iterate over /proc/sysvipc/* files grows
exponentially for a custom benchmark that creates "N" SYSV shm segments
and then times the read of /proc/sysvipc/shm (milliseconds):

    12 msecs to read   1024 segs from /proc/sysvipc/shm
    18 msecs to read   2048 segs from /proc/sysvipc/shm
    65 msecs to read   4096 segs from /proc/sysvipc/shm
   325 msecs to read   8192 segs from /proc/sysvipc/shm
  1303 msecs to read  16384 segs from /proc/sysvipc/shm
  5182 msecs to read  32768 segs from /proc/sysvipc/shm

The root problem lies with the loop that computes the total amount of ids
in use to check if the "pos" feeded to sysvipc_find_ipc() grew bigger than
"ids->in_use".  That is a quite inneficient way to get to the maximum
index in the id lookup table, specially when that value is already
provided by struct ipc_ids.max_idx.

This patch follows up on the optimization introduced via commit
15df03c879836 ("sysvipc: make get_maxid O(1) again") and gets rid of the
aforementioned costly loop replacing it by a simpler checkpoint based on
ipc_get_maxidx() returned value, which allows for a smooth linear increase
in time complexity for the same custom benchmark:

     2 msecs to read   1024 segs from /proc/sysvipc/shm
     2 msecs to read   2048 segs from /proc/sysvipc/shm
     4 msecs to read   4096 segs from /proc/sysvipc/shm
     9 msecs to read   8192 segs from /proc/sysvipc/shm
    19 msecs to read  16384 segs from /proc/sysvipc/shm
    39 msecs to read  32768 segs from /proc/sysvipc/shm

Link: https://lkml.kernel.org/r/20210809203554.1562989-1-aquini@redhat.com
Signed-off-by: Rafael Aquini <aquini@redhat.com>
Acked-by: Davidlohr Bueso <dbueso@suse.de>
Acked-by: Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
Cc: Waiman Long <llong@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
ipc/util.c