io_uring: implement multishot mode for accept
authorHao Xu <howeyxu@tencent.com>
Fri, 6 May 2022 07:01:02 +0000 (15:01 +0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Mon, 9 May 2022 12:29:53 +0000 (06:29 -0600)
commit162597744fdeba38c0efb48939ff038cb4a57370
tree76e9c154dadadabf423fd82dcb658ceed92a15c4
parente2959ad0f1aa6081772c3d9c703497c15d9c6039
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(userpsace) --> 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>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
fs/io_uring.c