perf lock contention: Do not try to update if hash map is full
authorNamhyung Kim <namhyung@kernel.org>
Thu, 6 Apr 2023 21:06:11 +0000 (14:06 -0700)
committerArnaldo Carvalho de Melo <acme@redhat.com>
Fri, 7 Apr 2023 00:53:54 +0000 (21:53 -0300)
commit222de5e53926252bf8815751ba555778cf8ff6ca
tree738c7a8cd5889b5edd426ccfb5c2cfee9f3d53e3
parent0fba226548501099616b7f1cc73c853ffd560511
perf lock contention: Do not try to update if hash map is full

It doesn't delete data in the task_data and lock_stat maps.  The data
is kept there until it's consumed by userspace at the end.  But it calls
bpf_map_update_elem() again and again, and the data will be discarded if
the map is full.  This is not good.

Worse, in the bpf_map_update_elem(), it keeps trying to get a new node
even if the map was full.  I guess it makes sense if it deletes some node
like in the tstamp map (that's why I didn't make the change there).

In a pre-allocated hash map, that means it'd iterate all CPU to check the
freelist.  And it has a bad performance impact on large machines.

I've checked it on my 64 CPU machine with this.

  $ perf bench sched messaging -g 1000
  # Running 'sched/messaging' benchmark:
  # 20 sender and receiver processes per group
  # 1000 groups == 40000 processes run

       Total time: 2.825 [sec]

And I used the task mode, so that it can guarantee the map is full.
The default map entry size is 16K and this workload has 40K tasks.

Before:
  $ sudo ./perf lock con -abt -E3 -- perf bench sched messaging -g 1000
  # Running 'sched/messaging' benchmark:
  # 20 sender and receiver processes per group
  # 1000 groups == 40000 processes run

       Total time: 11.299 [sec]
   contended   total wait     max wait     avg wait          pid   comm

       19284      3.51 s       3.70 ms    181.91 us      1305863   sched-messaging
         243     84.09 ms    466.67 us    346.04 us      1336608   sched-messaging
         177     66.35 ms     12.08 ms    374.88 us      1220416   node

For some reason, it didn't report the data failures.  But you can see the
total time in the workload is increased a lot (2.8 -> 11.3).  If it fails
early when the map is full, it goes back to normal.

After:
  $ sudo ./perf lock con -abt -E3 -- perf bench sched messaging -g 1000
  # Running 'sched/messaging' benchmark:
  # 20 sender and receiver processes per group
  # 1000 groups == 40000 processes run

       Total time: 3.044 [sec]
   contended   total wait     max wait     avg wait          pid   comm

       18743    591.92 ms    442.96 us     31.58 us      1431454   sched-messaging
          51    210.64 ms    207.45 ms      4.13 ms      1468724   sched-messaging
          81     68.61 ms     65.79 ms    847.07 us      1463183   sched-messaging

  === output for debug ===

  bad: 1164137, total: 2253341
  bad rate: 51.66 %
  histogram of failure reasons
         task: 0
        stack: 0
         time: 0
         data: 1164137

Signed-off-by: Namhyung Kim <namhyung@kernel.org>
Acked-by: Ian Rogers <irogers@google.com>
Cc: Adrian Hunter <adrian.hunter@intel.com>
Cc: Hao Luo <haoluo@google.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Cc: Jiri Olsa <jolsa@kernel.org>
Cc: Juri Lelli <juri.lelli@redhat.com>
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Song Liu <song@kernel.org>
Cc: bpf@vger.kernel.org
Link: https://lore.kernel.org/r/20230406210611.1622492-2-namhyung@kernel.org
Signed-off-by: Arnaldo Carvalho de Melo <acme@redhat.com>
tools/perf/util/bpf_skel/lock_contention.bpf.c