io_uring: implement multishot mode for accept
authorHao Xu <howeyxu@tencent.com>
Sat, 14 May 2022 14:20:46 +0000 (22:20 +0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Sat, 14 May 2022 14:34:22 +0000 (08:34 -0600)
commit4e86a2c980137f7be1ea600af5f1f5c8342ecc09
tree65329593a6884df5de35173506ffa3d4a81ebfc8
parentdbc2564cfe0faff439dc46adb8c009589054ea46
io_uring: implement multishot mode for accept

Refactor io_accept() to support multishot mode.

theoretical analysis:
  1) when connections come in fast
    - singleshot:
              add accept sqe(userspace) --> accept inline
                              ^                 |
                              |-----------------|
    - multishot:
             add accept sqe(userspace) --> accept inline
                                              ^     |
                                              |--*--|

    we do accept repeatedly in * place until get EAGAIN

  2) when connections come in at a low pressure
    similar thing like 1), we reduce a lot of userspace-kernel context
    switch and useless vfs_poll()

tests:
Did some tests, which goes in this way:

  server    client(multiple)
  accept    connect
  read      write
  write     read
  close     close

Basically, raise up a number of clients(on same machine with server) to
connect to the server, and then write some data to it, the server will
write those data back to the client after it receives them, and then
close the connection after write return. Then the client will read the
data and then close the connection. Here I test 10000 clients connect
one server, data size 128 bytes. And each client has a go routine for
it, so they come to the server in short time.
test 20 times before/after this patchset, time spent:(unit cycle, which
is the return value of clock())
before:
  1930136+1940725+1907981+1947601+1923812+1928226+1911087+1905897+1941075
  +1934374+1906614+1912504+1949110+1908790+1909951+1941672+1969525+1934984
  +1934226+1914385)/20.0 = 1927633.75
after:
  1858905+1917104+1895455+1963963+1892706+1889208+1874175+1904753+1874112
  +1874985+1882706+1884642+1864694+1906508+1916150+1924250+1869060+1889506
  +1871324+1940803)/20.0 = 1894750.45

(1927633.75 - 1894750.45) / 1927633.75 = 1.65%

Signed-off-by: Hao Xu <howeyxu@tencent.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20220514142046.58072-5-haoxu.linux@gmail.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
fs/io_uring.c