[PATCH] SLAB: use a multiply instead of a divide in obj_to_index()
authorEric Dumazet <dada1@cosmosbay.com>
Wed, 13 Dec 2006 08:34:27 +0000 (00:34 -0800)
committerLinus Torvalds <torvalds@woody.osdl.org>
Wed, 13 Dec 2006 17:05:49 +0000 (09:05 -0800)
commit6a2d7a955d8de6cb19ed9cd194b3c83008a22c32
treedc440341412a45a7c1f363dcaa1505fe711eadec
parent02a0e53d8227aff5e62e0433f82c12c1c2805fd6
[PATCH] SLAB: use a multiply instead of a divide in obj_to_index()

When some objects are allocated by one CPU but freed by another CPU we can
consume lot of cycles doing divides in obj_to_index().

(Typical load on a dual processor machine where network interrupts are
handled by one particular CPU (allocating skbufs), and the other CPU is
running the application (consuming and freeing skbufs))

Here on one production server (dual-core AMD Opteron 285), I noticed this
divide took 1.20 % of CPU_CLK_UNHALTED events in kernel.  But Opteron are
quite modern cpus and the divide is much more expensive on oldest
architectures :

On a 200 MHz sparcv9 machine, the division takes 64 cycles instead of 1
cycle for a multiply.

Doing some math, we can use a reciprocal multiplication instead of a divide.

If we want to compute V = (A / B)  (A and B being u32 quantities)
we can instead use :

V = ((u64)A * RECIPROCAL(B)) >> 32 ;

where RECIPROCAL(B) is precalculated to ((1LL << 32) + (B - 1)) / B

Note :

I wrote pure C code for clarity. gcc output for i386 is not optimal but
acceptable :

mull   0x14(%ebx)
mov    %edx,%eax // part of the >> 32
xor     %edx,%edx // useless
mov    %eax,(%esp) // could be avoided
mov    %edx,0x4(%esp) // useless
mov    (%esp),%ebx

[akpm@osdl.org: small cleanups]
Signed-off-by: Eric Dumazet <dada1@cosmosbay.com>
Cc: Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
Cc: David Miller <davem@davemloft.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@osdl.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@osdl.org>
include/linux/reciprocal_div.h [new file with mode: 0644]
lib/Makefile
lib/reciprocal_div.c [new file with mode: 0644]
mm/slab.c