On 05.04.2019 07:48, Rafał Miłecki wrote:
On 05.04.2019 06:26, Toshiaki Makita wrote:
My test results:

Receiving packets from eth0.10, forwarding them to eth0.20 and applying
MASQUERADE on eth0.20, using i40e 25G NIC on kernel 4.20.13.
Disabled rxvlan by ethtool -K to exercise vlan_gro_receive().
Measured TCP throughput by netperf.

GRO on : 17 Gbps
GRO off:  5 Gbps

So I failed to reproduce your problem.

:( Thanks for trying & checking that!


Would you check the CPU usage by "mpstat -P ALL" or similar (like "sar
-u ALL -P ALL") to check if the traffic is able to consume 100% CPU on
your machine?

1) ethtool -K eth0 gro on + iperf running (577 Mb/s)
root@OpenWrt:/# mpstat -P ALL 10 3
Linux 5.1.0-rc3+ (OpenWrt)      03/27/19        _armv7l_        (2 CPU)

16:33:40     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:33:50     all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   58.79    0.00    
0.00   41.21
16:33:50       0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00    0.00    
0.00    0.00
16:33:50       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   17.58    0.00    
0.00   82.42

16:33:50     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:34:00     all    0.00    0.00    0.05    0.00    0.00   59.44    0.00    
0.00   40.51
16:34:00       0    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   99.90    0.00    
0.00    0.00
16:34:00       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   18.98    0.00    
0.00   81.02

16:34:00     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:34:10     all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   59.59    0.00    
0.00   40.41
16:34:10       0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00    0.00    
0.00    0.00
16:34:10       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   19.18    0.00    
0.00   80.82

Average:     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
Average:     all    0.00    0.00    0.02    0.00    0.00   59.27    0.00    
0.00   40.71
Average:       0    0.00    0.00    0.03    0.00    0.00   99.97    0.00    
0.00    0.00
Average:       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   18.58    0.00    
0.00   81.42


2) ethtool -K eth0 gro off + iperf running (941 Mb/s)
root@OpenWrt:/# mpstat -P ALL 10 3
Linux 5.1.0-rc3+ (OpenWrt)      03/27/19        _armv7l_        (2 CPU)

16:34:39     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:34:49     all    0.00    0.00    0.05    0.00    0.00   86.91    0.00    
0.00   13.04
16:34:49       0    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   78.22    0.00    
0.00   21.68
16:34:49       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   95.60    0.00    
0.00    4.40

16:34:49     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:34:59     all    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   87.06    0.00    
0.00   12.84
16:34:59       0    0.00    0.00    0.20    0.00    0.00   79.72    0.00    
0.00   20.08
16:34:59       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   94.41    0.00    
0.00    5.59

16:34:59     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:35:09     all    0.00    0.00    0.05    0.00    0.00   85.71    0.00    
0.00   14.24
16:35:09       0    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   79.42    0.00    
0.00   20.48
16:35:09       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   92.01    0.00    
0.00    7.99

Average:     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
Average:     all    0.00    0.00    0.07    0.00    0.00   86.56    0.00    
0.00   13.37
Average:       0    0.00    0.00    0.13    0.00    0.00   79.12    0.00    
0.00   20.75
Average:       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   94.01    0.00    
0.00    5.99


3) System idle (no iperf)
root@OpenWrt:/# mpstat -P ALL 10 1
Linux 5.1.0-rc3+ (OpenWrt)      03/27/19        _armv7l_        (2 CPU)

16:35:31     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
16:35:41     all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00
16:35:41       0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00
16:35:41       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00

Average:     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  
%guest   %idle
Average:     all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00
Average:       0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00
Average:       1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    
0.00  100.00


If CPU is 100%, perf may help us analyze your problem. If it's
available, try running below while testing:
# perf record -a -g -- sleep 5

And then run this after testing:
# perf report --no-child

I can see my CPU 0 is fully loaded when using "gro on". I'll try perf now.

I guess its GRO + csum_partial() to be blamed for this performance drop.

Maybe csum_partial() is very fast on your powerful machine and few extra calls
don't make a difference? I can imagine it affecting much slower home router with
ARM cores.


1) ethtool -K eth0 gro on

Samples: 34K of event 'cycles', Event count (approx.): 10041345370
  Overhead  Command          Shared Object           Symbol
+   25,46%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] csum_partial
+    8,82%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_inv_range
+    6,03%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] arch_cpu_idle
+    4,08%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_clean_range
+    3,82%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] l2c210_inv_range
+    3,14%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] rcu_idle_exit
+    3,00%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] l2c210_clean_range
+    2,43%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] bgmac_start_xmit
+    1,24%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] csum_partial
+    1,20%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] do_idle
+    1,19%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] skb_segment
+    1,19%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] arm_dma_unmap_page
+    1,00%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] bgmac_poll
+    0,95%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] __slab_free.constprop.3
+    0,80%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] skb_release_data
+    0,77%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __dev_queue_xmit
+    0,73%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] build_skb
+    0,68%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] skb_segment
+    0,66%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] mmiocpy
+    0,66%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] skb_checksum_help
+    0,65%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] dev_gro_receive
+    0,64%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] page_address
+    0,62%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] __qdisc_run
+    0,62%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] dma_cache_maint_page
+    0,59%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __kmalloc_track_caller
+    0,59%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] mmiocpy
+    0,58%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] sch_direct_xmit
+    0,55%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] mmioset
+    0,52%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] inet_gro_receive
     0,49%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] netdev_alloc_frag
     0,47%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] 
__netif_receive_skb_core
     0,45%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] kmem_cache_alloc
     0,45%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] __skb_checksum
     0,43%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_clean_range
     0,39%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] kmem_cache_alloc
     0,36%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] qdisc_dequeue_head
     0,36%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] arm_dma_map_page
     0,35%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] mmioset
     0,34%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] tcp_gro_receive
     0,33%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __copy_skb_header
     0,33%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] kmem_cache_free
     0,32%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] netif_skb_features
     0,30%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] netif_skb_features
     0,30%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] __skb_flow_dissect

2) ethtool -K eth0 gro off

Samples: 39K of event 'cycles', Event count (approx.): 13065826851
  Overhead  Command          Shared Object           Symbol
+   11,09%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_inv_range
+    5,86%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_clean_range
+    5,77%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] l2c210_inv_range
+    5,38%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __irqentry_text_end
+    4,44%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] bcma_host_soc_read32
+    3,28%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] 
__netif_receive_skb_core
+    3,25%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] l2c210_clean_range
+    2,70%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] arch_cpu_idle
+    2,25%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] bgmac_poll
+    2,14%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] bgmac_start_xmit
+    1,79%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] __dev_queue_xmit
+    1,36%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] skb_vlan_untag
+    1,11%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __skb_flow_dissect
+    1,07%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] netif_skb_features
+    0,98%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_rcv_core.constprop.3
+    0,92%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] sch_direct_xmit
+    0,90%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] __local_bh_enable_ip
+    0,86%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] nf_hook_slow
+    0,82%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] net_rx_action
+    0,80%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] 
validate_xmit_skb.constprop.30
+    0,75%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] build_skb
+    0,72%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_forward
+    0,71%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] br_handle_frame_finish
+    0,71%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] skb_pull_rcsum
+    0,65%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] arm_dma_unmap_page
+    0,59%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_finish_output2
+    0,59%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] __skb_get_hash
+    0,58%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] dma_cache_maint_page
+    0,55%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] fdb_find_rcu
+    0,54%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] bcma_host_soc_write32
+    0,53%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] vlan_do_receive
+    0,52%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] memmove
+    0,52%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] rcu_idle_exit
+    0,51%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_rcv
+    0,51%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] dev_hard_start_xmit
     0,49%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_output
     0,46%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] 
vlan_dev_hard_start_xmit
     0,45%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] enqueue_to_backlog
     0,42%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] netdev_alloc_frag
     0,42%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] skb_release_data
     0,41%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_forward_finish
     0,40%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] br_handle_frame
     0,37%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] mmiocpy
     0,37%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] page_address
     0,36%  ksoftirqd/0      [kernel.kallsyms]       [k] v7_dma_inv_range
     0,36%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] memcmp
     0,36%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] 
netif_receive_skb_internal
     0,34%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] page_address
     0,34%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] mmioset
     0,33%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] br_pass_frame_up
     0,33%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] neigh_connected_output
     0,33%  swapper          [kernel.kallsyms]       [k] kmem_cache_alloc
     0,31%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] mmioset
     0,30%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] ip_finish_output
     0,30%  ksoftirqd/1      [kernel.kallsyms]       [k] bcma_bgmac_write

Reply via email to