dma-contiguous: provide the ability to reserve per-numa CMA
authorBarry Song <song.bao.hua@hisilicon.com>
Sun, 23 Aug 2020 23:03:07 +0000 (11:03 +1200)
committerChristoph Hellwig <hch@lst.de>
Tue, 1 Sep 2020 07:19:28 +0000 (09:19 +0200)
commitb7176c261cdbced87bed9562577333150ed05b01
tree97b2ca14fd7833dbb40cee18082b0b1a93157605
parentf75aef392f869018f78cfedf3c320a6b3fcfda6b
dma-contiguous: provide the ability to reserve per-numa CMA

Right now, drivers like ARM SMMU are using dma_alloc_coherent() to get
coherent DMA buffers to save their command queues and page tables. As
there is only one default CMA in the whole system, SMMUs on nodes other
than node0 will get remote memory. This leads to significant latency.

This patch provides per-numa CMA so that drivers like SMMU can get local
memory. Tests show localizing CMA can decrease dma_unmap latency much.
For instance, before this patch, SMMU on node2  has to wait for more than
560ns for the completion of CMD_SYNC in an empty command queue; with this
patch, it needs 240ns only.

A positive side effect of this patch would be improving performance even
further for those users who are worried about performance more than DMA
security and use iommu.passthrough=1 to skip IOMMU. With local CMA, all
drivers can get local coherent DMA buffers.

Also, this patch changes the default CONFIG_CMA_AREAS to 19 in NUMA. As
1+CONFIG_CMA_AREAS should be quite enough for most servers on the market
even they enable both hugetlb_cma and pernuma_cma.
2 numa nodes: 2(hugetlb) + 2(pernuma) + 1(default global cma) = 5
4 numa nodes: 4(hugetlb) + 4(pernuma) + 1(default global cma) = 9
8 numa nodes: 8(hugetlb) + 8(pernuma) + 1(default global cma) = 17

Signed-off-by: Barry Song <song.bao.hua@hisilicon.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
include/linux/dma-contiguous.h
kernel/dma/Kconfig
kernel/dma/contiguous.c
mm/Kconfig