x86/tlb: enable tlb flush range support for x86
authorAlex Shi <alex.shi@intel.com>
Thu, 28 Jun 2012 01:02:22 +0000 (09:02 +0800)
committerH. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
Thu, 28 Jun 2012 02:29:11 +0000 (19:29 -0700)
commit611ae8e3f5204f7480b3b405993b3352cfa16662
treefc8d829c331eafccc0939f2ed10655f605bac8c7
parent597e1c3580b7cfd95bb0f3167e2b297bf8a5a3ae
x86/tlb: enable tlb flush range support for x86

Not every tlb_flush execution moment is really need to evacuate all
TLB entries, like in munmap, just few 'invlpg' is better for whole
process performance, since it leaves most of TLB entries for later
accessing.

This patch also rewrite flush_tlb_range for 2 purposes:
1, split it out to get flush_blt_mm_range function.
2, clean up to reduce line breaking, thanks for Borislav's input.

My micro benchmark 'mummap' http://lkml.org/lkml/2012/5/17/59
show that the random memory access on other CPU has 0~50% speed up
on a 2P * 4cores * HT NHM EP while do 'munmap'.

Thanks Yongjie's testing on this patch:
-------------
I used Linux 3.4-RC6 w/ and w/o his patches as Xen dom0 and guest
kernel.
After running two benchmarks in Xen HVM guest, I found his patches
brought about 1%~3% performance gain in 'kernel build' and 'netperf'
testing, though the performance gain was not very stable in 'kernel
build' testing.

Some detailed testing results are below.

Testing Environment:
Hardware: Romley-EP platform
Xen version: latest upstream
Linux kernel: 3.4-RC6
Guest vCPU number: 8
NIC: Intel 82599 (10GB bandwidth)

In 'kernel build' testing in guest:
Command line  |  performance gain
    make -j 4      |    3.81%
    make -j 8      |    0.37%
    make -j 16     |    -0.52%

In 'netperf' testing, we tested TCP_STREAM with default socket size
16384 byte as large packet and 64 byte as small packet.
I used several clients to add networking pressure, then 'netperf' server
automatically generated several threads to response them.
I also used large-size packet and small-size packet in the testing.
Packet size  |  Thread number | performance gain
16384 bytes  |      4       |   0.02%
16384 bytes  |      8       |   2.21%
16384 bytes  |      16      |   2.04%
64 bytes     |      4       |   1.07%
64 bytes     |      8       |   3.31%
64 bytes     |      16      |   0.71%

Signed-off-by: Alex Shi <alex.shi@intel.com>
Link: http://lkml.kernel.org/r/1340845344-27557-8-git-send-email-alex.shi@intel.com
Tested-by: Ren, Yongjie <yongjie.ren@intel.com>
Signed-off-by: H. Peter Anvin <hpa@zytor.com>
arch/x86/include/asm/tlb.h
arch/x86/include/asm/tlbflush.h
arch/x86/mm/tlb.c