ipv4: PKTINFO doesnt need dst reference
authorEric Dumazet <eric.dumazet@gmail.com>
Wed, 9 Nov 2011 07:24:35 +0000 (07:24 +0000)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Wed, 9 Nov 2011 21:36:27 +0000 (16:36 -0500)
Le lundi 07 novembre 2011 à 15:33 +0100, Eric Dumazet a écrit :

> At least, in recent kernels we dont change dst->refcnt in forwarding
> patch (usinf NOREF skb->dst)
>
> One particular point is the atomic_inc(dst->refcnt) we have to perform
> when queuing an UDP packet if socket asked PKTINFO stuff (for example a
> typical DNS server has to setup this option)
>
> I have one patch somewhere that stores the information in skb->cb[] and
> avoid the atomic_{inc|dec}(dst->refcnt).
>

OK I found it, I did some extra tests and believe its ready.

[PATCH net-next] ipv4: IP_PKTINFO doesnt need dst reference

When a socket uses IP_PKTINFO notifications, we currently force a dst
reference for each received skb. Reader has to access dst to get needed
information (rt_iif & rt_spec_dst) and must release dst reference.

We also forced a dst reference if skb was put in socket backlog, even
without IP_PKTINFO handling. This happens under stress/load.

We can instead store the needed information in skb->cb[], so that only
softirq handler really access dst, improving cache hit ratios.

This removes two atomic operations per packet, and false sharing as
well.

On a benchmark using a mono threaded receiver (doing only recvmsg()
calls), I can reach 720.000 pps instead of 570.000 pps.

IP_PKTINFO is typically used by DNS servers, and any multihomed aware
UDP application.

Signed-off-by: Eric Dumazet <eric.dumazet@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
include/net/ip.h
net/ipv4/ip_sockglue.c
net/ipv4/raw.c
net/ipv4/udp.c
net/ipv6/raw.c
net/ipv6/udp.c

index eca0ef7..fd1561e 100644 (file)
@@ -450,7 +450,7 @@ extern int ip_options_rcv_srr(struct sk_buff *skb);
  *     Functions provided by ip_sockglue.c
  */
 
-extern int     ip_queue_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);
+extern void    ipv4_pktinfo_prepare(struct sk_buff *skb);
 extern void    ip_cmsg_recv(struct msghdr *msg, struct sk_buff *skb);
 extern int     ip_cmsg_send(struct net *net,
                             struct msghdr *msg, struct ipcm_cookie *ipc);
index 09ff51b..80d5fa4 100644 (file)
 /*
  *     SOL_IP control messages.
  */
+#define PKTINFO_SKB_CB(__skb) ((struct in_pktinfo *)((__skb)->cb))
 
 static void ip_cmsg_recv_pktinfo(struct msghdr *msg, struct sk_buff *skb)
 {
-       struct in_pktinfo info;
-       struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
+       struct in_pktinfo info = *PKTINFO_SKB_CB(skb);
 
        info.ipi_addr.s_addr = ip_hdr(skb)->daddr;
-       if (rt) {
-               info.ipi_ifindex = rt->rt_iif;
-               info.ipi_spec_dst.s_addr = rt->rt_spec_dst;
-       } else {
-               info.ipi_ifindex = 0;
-               info.ipi_spec_dst.s_addr = 0;
-       }
 
        put_cmsg(msg, SOL_IP, IP_PKTINFO, sizeof(info), &info);
 }
@@ -992,20 +985,28 @@ e_inval:
 }
 
 /**
- * ip_queue_rcv_skb - Queue an skb into sock receive queue
+ * ipv4_pktinfo_prepare - transfert some info from rtable to skb
  * @sk: socket
  * @skb: buffer
  *
- * Queues an skb into socket receive queue. If IP_CMSG_PKTINFO option
- * is not set, we drop skb dst entry now, while dst cache line is hot.
+ * To support IP_CMSG_PKTINFO option, we store rt_iif and rt_spec_dst
+ * in skb->cb[] before dst drop.
+ * This way, receiver doesnt make cache line misses to read rtable.
  */
-int ip_queue_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
+void ipv4_pktinfo_prepare(struct sk_buff *skb)
 {
-       if (!(inet_sk(sk)->cmsg_flags & IP_CMSG_PKTINFO))
-               skb_dst_drop(skb);
-       return sock_queue_rcv_skb(sk, skb);
+       struct in_pktinfo *pktinfo = PKTINFO_SKB_CB(skb);
+       const struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
+
+       if (rt) {
+               pktinfo->ipi_ifindex = rt->rt_iif;
+               pktinfo->ipi_spec_dst.s_addr = rt->rt_spec_dst;
+       } else {
+               pktinfo->ipi_ifindex = 0;
+               pktinfo->ipi_spec_dst.s_addr = 0;
+       }
+       skb_dst_drop(skb);
 }
-EXPORT_SYMBOL(ip_queue_rcv_skb);
 
 int ip_setsockopt(struct sock *sk, int level,
                int optname, char __user *optval, unsigned int optlen)
index 007e2eb..7a8410d 100644 (file)
@@ -292,7 +292,8 @@ static int raw_rcv_skb(struct sock * sk, struct sk_buff * skb)
 {
        /* Charge it to the socket. */
 
-       if (ip_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0) {
+       ipv4_pktinfo_prepare(skb);
+       if (sock_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0) {
                kfree_skb(skb);
                return NET_RX_DROP;
        }
index ab0966d..6854f58 100644 (file)
@@ -1357,7 +1357,7 @@ static int __udp_queue_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
        if (inet_sk(sk)->inet_daddr)
                sock_rps_save_rxhash(sk, skb);
 
-       rc = ip_queue_rcv_skb(sk, skb);
+       rc = sock_queue_rcv_skb(sk, skb);
        if (rc < 0) {
                int is_udplite = IS_UDPLITE(sk);
 
@@ -1473,6 +1473,7 @@ int udp_queue_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 
        rc = 0;
 
+       ipv4_pktinfo_prepare(skb);
        bh_lock_sock(sk);
        if (!sock_owned_by_user(sk))
                rc = __udp_queue_rcv_skb(sk, skb);
index 331af3b..204f2e8 100644 (file)
@@ -383,7 +383,8 @@ static inline int rawv6_rcv_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
        }
 
        /* Charge it to the socket. */
-       if (ip_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0) {
+       skb_dst_drop(skb);
+       if (sock_queue_rcv_skb(sk, skb) < 0) {
                kfree_skb(skb);
                return NET_RX_DROP;
        }
index 846f475..b4a4a15 100644 (file)
@@ -538,7 +538,9 @@ int udpv6_queue_rcv_skb(struct sock * sk, struct sk_buff *skb)
                        goto drop;
        }
 
-       if ((rc = ip_queue_rcv_skb(sk, skb)) < 0) {
+       skb_dst_drop(skb);
+       rc = sock_queue_rcv_skb(sk, skb);
+       if (rc < 0) {
                /* Note that an ENOMEM error is charged twice */
                if (rc == -ENOMEM)
                        UDP6_INC_STATS_BH(sock_net(sk),