share/doc/papers/sysperf/7.t

   1 .\" Copyright (c) 1985 The Regents of the University of California.
   2 .\" All rights reserved.
   3 .\"
   4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
   6 .\" are met:
   7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12 .\" 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  13 .\"    may be used to endorse or promote products derived from this software
  14 .\"    without specific prior written permission.
  15 .\"
  16 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26 .\" SUCH DAMAGE.
  27 .\"
  28 .\"     @(#)7.t 5.1 (Berkeley) 4/17/91
  29 .\"
  30 .ds RH Conclusions
  31 .NH
  32 Conclusions
  33 .PP
  34 4.2BSD, while functionally superior to 4.1BSD, lacked much of the
  35 performance tuning required of a good system.  We found that
  36 the distributed system spent 10-20% more time in the kernel than
  37 4.1BSD.  This added overhead combined with problems with several
  38 user programs severely limited the overall performance of the
  39 system in a general timesharing environment.
  40 .PP
  41 Changes made to the system since the 4.2BSD distribution have
  42 eliminated most of the
  43 added system overhead by replacing old algorithms
  44 or introducing additional cacheing schemes.
  45 The combined caches added to the name translation process
  46 reduce the average cost of translating a pathname to an inode by more than 50%.
  47 These changes reduce the percentage of time spent running
  48 in the system by nearly 9%.
  49 .PP
  50 The use of silo input on terminal ports only when necessary
  51 has allowed the system to avoid a large amount of software interrupt
  52 processing.  Observations show that the system is forced to
  53 field about 25% fewer interrupts than before.
  54 .PP
  55 The kernel
  56 changes, combined with many bug fixes, make the system much more
  57 responsive in a general timesharing environment.
  58 The 4.3BSD Berkeley UNIX system now appears
  59 capable of supporting loads at least as large as those supported under
  60 4.1BSD while providing all the new interprocess communication, networking,
  61 and file system facilities.
  62 .nr H2 1
  63 .ds RH Acknowledgements
  64 .SH
  65 \s+2Acknowledgements\s0
  66 .PP
  67 We would like to thank Robert Elz for sharing his ideas and
  68 his code for cacheing system wide names and searching the process table.
  69 We thank Alan Smith for initially suggesting the use of a
  70 capability based cache.
  71 We also acknowledge
  72 George Goble who dropped many of our changes
  73 into his production system and reported back fixes to the
  74 disasters that they caused.
  75 The buffer cache read-ahead trace package was based
  76 on a program written by Jim Lawson.  Ralph Campbell
  77 implemented several of the C library changes.  The original
  78 version of the Internet daemon was written by Bill Joy.
  79 In addition,
  80 we would like to thank the many other people that contributed
  81 ideas, information, and work while the system was undergoing change.
  82 .ds RH References
  83 .nr H2 1
  84 .sp 2
  85 .SH
  86 \s+2References\s-2
  87 .LP
  88 .IP [Cabrera84] 20
  89 Luis Felipe Cabrera, Eduard Hunter, Michael J. Karels, and David Mosher,
  90 ``A User-Process Oriented Performance Study of Ethernet Networking Under
  91 Berkeley UNIX 4.2BSD,''
  92 Research Report No. UCB/CSD 84/217, University of California,
  93 Berkeley, December 1984.
  94 .IP [Cabrera85] 20
  95 Luis Felipe Cabrera, Michael J. Karels, and David Mosher,
  96 ``The Impact of Buffer Management on Networking Software Performance
  97 in Berkeley UNIX 4.2BSD: A Case Study,''
  98 Proceedings of the Summer Usenix Conference, Portland, Oregon,
  99 June 1985, pp. 507-517.
 100 .IP [GADS85] 20
 101 GADS (Gateway Algorithms and Data Structures Task Force),
 102 ``Toward an Internet Standard for Subnetting,'' RFC-940,
 103 Network Information Center, SRI International,
 104 April 1985.
 105 .IP [Joy80] 20
 106 Joy, William,
 107 ``Comments on the performance of UNIX on the VAX'',
 108 Computer System Research Group, U.C. Berkeley.
 109 April 1980.
 110 .IP [Kashtan80] 20
 111 Kashtan, David L.,
 112 ``UNIX and VMS, Some Performance Comparisons'',
 113 SRI International.  February 1980.
 114 .IP [Lankford84] 20
 115 Jeffrey Lankford,
 116 ``UNIX System V and 4BSD Performance,''
 117 \fIProceedings of the Salt Lake City Usenix Conference\fP,
 118 pp 228-236, June 1984.
 119 .IP [Leffler84] 20
 120 Sam Leffler, Mike Karels, and M. Kirk McKusick,
 121 ``Measuring and Improving the Performance of 4.2BSD,''
 122 \fIProceedings of the Salt Lake City Usenix Conference\fP,
 123 pp 237-252, June 1984.
 124 .IP [McKusick85]
 125 M. Kirk McKusick, Mike Karels, and Samual Leffler,
 126 ``Performance Improvements and Functional Enhancements in 4.3BSD''
 127 \fIProceedings of the Portland Usenix Conference\fP,
 128 pp 519-531, June 1985.
 129 .IP [Mockapetris83] 20
 130 Paul Mockapetris, ``Domain Names \- Implementation and Schedule,''
 131 Network Information Center, SRI International,
 132 RFC-883,
 133 November 1983.
 134 .IP [Mogul84] 20
 135 Jeffrey Mogul, ``Broadcasting Internet Datagrams,'' RFC-919,
 136 Network Information Center, SRI International,
 137 October 1984.
 138 .IP [Mosher80] 20
 139 Mosher, David,
 140 ``UNIX Performance, an Introspection'',
 141 Presented at the Boulder, Colorado Usenix Conference, January 1980.
 142 Copies of the paper are available from
 143 Computer System Research Group, U.C. Berkeley.
 144 .IP [Nagle84] 20
 145 John Nagle, ``Congestion Control in IP/TCP Internetworks,'' RFC-896,
 146 Network Information Center, SRI International,
 147 January 1984.
 148 .IP [Ritchie74] 20
 149 Ritchie, D. M. and Thompson, K.,
 150 ``The UNIX Time-Sharing System'',
 151 CACM 17, 7. July 1974. pp 365-375
 152 .IP [Shannon83] 20
 153 Shannon, W.,
 154 private communication,
 155 July 1983
 156 .IP [Walsh84] 20
 157 Robert Walsh and Robert Gurwitz,
 158 ``Converting BBN TCP/IP to 4.2BSD,''
 159 \fIProceedings of the Salt Lake City Usenix Conference\fP,
 160 pp 52-61, June 1984.