lib: Improve EWMA efficiency by using bitshifts
authorBruno Randolf <br1@einfach.org>
Thu, 2 Dec 2010 10:50:37 +0000 (19:50 +0900)
committerJohn W. Linville <linville@tuxdriver.com>
Mon, 6 Dec 2010 20:58:43 +0000 (15:58 -0500)
Using bitshifts instead of division and multiplication should improve
performance. That requires weight and factor to be powers of two, but i think
this is something we can live with.

Thanks to Peter Zijlstra for the improved formula!

Signed-off-by: Bruno Randolf <br1@einfach.org>
--

v2: use log2.h functions
Signed-off-by: John W. Linville <linville@tuxdriver.com>
include/linux/average.h
lib/average.c

index 7706e40f95fa43eb1ffa23af0fb60c6c2687ae60..c6028fd742c1a18309a323a016e3be076d9b13be 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 #ifndef _LINUX_AVERAGE_H
 #define _LINUX_AVERAGE_H
 
-#include <linux/kernel.h>
-
 /* Exponentially weighted moving average (EWMA) */
 
 /* For more documentation see lib/average.c */
@@ -26,7 +24,7 @@ extern struct ewma *ewma_add(struct ewma *avg, unsigned long val);
  */
 static inline unsigned long ewma_read(const struct ewma *avg)
 {
-       return DIV_ROUND_CLOSEST(avg->internal, avg->factor);
+       return avg->internal >> avg->factor;
 }
 
 #endif /* _LINUX_AVERAGE_H */
index f1d1b4660c428f18d9e8779a2db83779d351f8e3..5576c28414968a1d384913885bfa8c3e5cd2b1c9 100644 (file)
@@ -8,6 +8,7 @@
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/average.h>
 #include <linux/bug.h>
+#include <linux/log2.h>
 
 /**
  * DOC: Exponentially Weighted Moving Average (EWMA)
  * ewma_init() - Initialize EWMA parameters
  * @avg: Average structure
  * @factor: Factor to use for the scaled up internal value. The maximum value
- *     of averages can be ULONG_MAX/(factor*weight).
+ *     of averages can be ULONG_MAX/(factor*weight). For performance reasons
+ *     factor has to be a power of 2.
  * @weight: Exponential weight, or decay rate. This defines how fast the
- *     influence of older values decreases. Has to be bigger than 1.
+ *     influence of older values decreases. For performance reasons weight has
+ *     to be a power of 2.
  *
  * Initialize the EWMA parameters for a given struct ewma @avg.
  */
 void ewma_init(struct ewma *avg, unsigned long factor, unsigned long weight)
 {
-       WARN_ON(weight <= 1 || factor == 0);
+       WARN_ON(!is_power_of_2(weight) || !is_power_of_2(factor));
+
+       avg->weight = ilog2(weight);
+       avg->factor = ilog2(factor);
        avg->internal = 0;
-       avg->weight = weight;
-       avg->factor = factor;
 }
 EXPORT_SYMBOL(ewma_init);
 
@@ -49,9 +53,9 @@ EXPORT_SYMBOL(ewma_init);
 struct ewma *ewma_add(struct ewma *avg, unsigned long val)
 {
        avg->internal = avg->internal  ?
-               (((avg->internal * (avg->weight - 1)) +
-                       (val * avg->factor)) / avg->weight) :
-               (val * avg->factor);
+               (((avg->internal << avg->weight) - avg->internal) +
+                       (val << avg->factor)) >> avg->weight :
+               (val << avg->factor);
        return avg;
 }
 EXPORT_SYMBOL(ewma_add);