kallsyms: Improve the performance of kallsyms_lookup_name()
authorZhen Lei <thunder.leizhen@huawei.com>
Wed, 2 Nov 2022 08:49:14 +0000 (16:49 +0800)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Thu, 27 Jul 2023 06:50:39 +0000 (08:50 +0200)
commit28fdfda791d424cc58ce1c347a8222b38936fa1b
treea470f05f48264925b996cbb86af2e0f3b8d5849e
parentc401b72836cac16297a7d8a903eb6c34f7e48358
kallsyms: Improve the performance of kallsyms_lookup_name()

[ Upstream commit 60443c88f3a89fd303a9e8c0e84895910675c316 ]

Currently, to search for a symbol, we need to expand the symbols in
'kallsyms_names' one by one, and then use the expanded string for
comparison. It's O(n).

If we sort names in ascending order like addresses, we can also use
binary search. It's O(log(n)).

In order not to change the implementation of "/proc/kallsyms", the table
kallsyms_names[] is still stored in a one-to-one correspondence with the
address in ascending order.

Add array kallsyms_seqs_of_names[], it's indexed by the sequence number
of the sorted names, and the corresponding content is the sequence number
of the sorted addresses. For example:
Assume that the index of NameX in array kallsyms_seqs_of_names[] is 'i',
the content of kallsyms_seqs_of_names[i] is 'k', then the corresponding
address of NameX is kallsyms_addresses[k]. The offset in kallsyms_names[]
is get_symbol_offset(k).

Note that the memory usage will increase by (4 * kallsyms_num_syms)
bytes, the next two patches will reduce (1 * kallsyms_num_syms) bytes
and properly handle the case CONFIG_LTO_CLANG=y.

Performance test results: (x86)
Before:
min=234, max=10364402, avg=5206926
min=267, max=11168517, avg=5207587
After:
min=1016, max=90894, avg=7272
min=1014, max=93470, avg=7293

The average lookup performance of kallsyms_lookup_name() improved 715x.

Signed-off-by: Zhen Lei <thunder.leizhen@huawei.com>
Signed-off-by: Luis Chamberlain <mcgrof@kernel.org>
Stable-dep-of: 8cc32a9bbf29 ("kallsyms: strip LTO-only suffixes from promoted global functions")
Signed-off-by: Sasha Levin <sashal@kernel.org>
kernel/kallsyms.c
kernel/kallsyms_internal.h
scripts/kallsyms.c