rcu-tasks: Stop RCU Tasks Trace from scanning full tasks list
authorPaul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Fri, 20 May 2022 17:21:00 +0000 (10:21 -0700)
committerPaul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Tue, 21 Jun 2022 22:37:28 +0000 (15:37 -0700)
commit1a4a8153e0df1705397aa3ff561dd8fdc2e6fc23
tree1864b89595ef7018cd92e68e8ee76e31346ad8b5
parent955a0192082023bf08f1be279182090264cb2557
rcu-tasks: Stop RCU Tasks Trace from scanning full tasks list

This commit takes off the training wheels and relies only on scanning
currently running tasks and tasks that have blocked or been preempted
within their current RCU Tasks Trace read-side critical section.

Before this commit, the time complexity of an RCU Tasks Trace grace
period is O(T), where T is the number of tasks.  After this commit,
this time complexity is O(C+B), where C is the number of CPUs and B
is the number of tasks that have blocked (or been preempted) at least
once during their current RCU Tasks Trace read-side critical sections.
Of course, if all tasks have blocked (or been preempted) at least once
during their current RCU Tasks Trace read-side critical sections, this is
still O(T), but current expectations are that RCU Tasks Trace read-side
critical section will be short and that there will normally not be large
numbers of tasks blocked within such a critical section.

Dave Marchevsky kindly measured the effects of this commit on the RCU
Tasks Trace grace-period latency and the rcu_tasks_trace_kthread task's
CPU consumption per RCU Tasks Trace grace period over the course of a
fixed test, all in milliseconds:

Before After

GP latency 22.3 ms stddev > 0.1 17.0 ms stddev < 0.1

GP CPU  2.3 ms stddev 0.3  1.1 ms stddev 0.2

This was on a system with 15,000 tasks, so it is reasonable to expect
much larger savings on the systems on which this issue was first noted,
given that they sport well in excess of 100,000 tasks.  CPU consumption
was measured using profiling techniques.

Signed-off-by: Paul E. McKenney <paulmck@kernel.org>
Cc: Neeraj Upadhyay <quic_neeraju@quicinc.com>
Cc: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Cc: Alexei Starovoitov <ast@kernel.org>
Cc: Andrii Nakryiko <andrii@kernel.org>
Cc: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Cc: KP Singh <kpsingh@kernel.org>
Tested-by: Dave Marchevsky <davemarchevsky@fb.com>
kernel/rcu/tasks.h