ldiskfs/kernel_patches/patches/ext4-prealloc-rhel5.patch

   1 Index: linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/ext4_sb.h
   2 ===================================================================
   3 --- linux-2.6.18-128.1.6.orig/fs/ext4/ext4_sb.h 2009-05-28 17:16:51.000000000 +0530
   4 +++ linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/ext4_sb.h      2009-05-28 17:16:52.000000000 +0530
   5 @@ -108,11 +108,14 @@
   6
   7         /* tunables */
   8         unsigned long s_stripe;
   9 -       unsigned long s_mb_stream_request;
  10 +       unsigned long s_mb_small_req;
  11 +       unsigned long s_mb_large_req;
  12         unsigned long s_mb_max_to_scan;
  13         unsigned long s_mb_min_to_scan;
  14         unsigned long s_mb_stats;
  15         unsigned long s_mb_order2_reqs;
  16 +       unsigned long *s_mb_prealloc_table;
  17 +       unsigned long s_mb_prealloc_table_size;
  18         unsigned long s_mb_group_prealloc;
  19         /* where last allocation was done - for stream allocation */
  20         unsigned long s_mb_last_group;
  21 Index: linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/mballoc.c
  22 ===================================================================
  23 --- linux-2.6.18-128.1.6.orig/fs/ext4/mballoc.c 2009-05-28 17:16:51.000000000 +0530
  24 +++ linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/mballoc.c      2009-05-28 17:19:57.000000000 +0530
  25 @@ -1744,7 +1744,7 @@
  26         if (size < isize)
  27                 size = isize;
  28
  29 -       if (size < sbi->s_mb_stream_request &&
  30 +       if ((ac->ac_g_ex.fe_len < sbi->s_mb_large_req) &&
  31                         (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA)) {
  32                 /* TBD: may be hot point */
  33                 spin_lock(&sbi->s_md_lock);
  34 @@ -2484,6 +2484,26 @@
  35         return -ENOMEM;
  36  }
  37
  38 +static void ext4_mb_prealloc_table_add(struct ext4_sb_info *sbi, int value)
  39 +{
  40 +       int i;
  41 +
  42 +       if (value > (sbi->s_blocks_per_group - 1 - 1 - sbi->s_itb_per_group))
  43 +               return;
  44 +
  45 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
  46 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table[i] == 0) {
  47 +                       sbi->s_mb_prealloc_table[i] = value;
  48 +                       return;
  49 +               }
  50 +
  51 +               /* they should add values in order */
  52 +               if (value <= sbi->s_mb_prealloc_table[i])
  53 +                       return;
  54 +       }
  55 +}
  56 +
  57 +
  58  int ext4_mb_init(struct super_block *sb, int needs_recovery)
  59  {
  60         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
  61 @@ -2542,15 +2562,59 @@
  62         sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
  63         sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
  64         sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
  65 -       sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
  66         sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
  67         sbi->s_mb_history_filter = EXT4_MB_HISTORY_DEFAULT;
  68 -       sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
  69 +
  70 +       if (sbi->s_stripe == 0) {
  71 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 8;
  72 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
  73 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
  74 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
  75 +                               clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
  76 +                               kfree(sbi->s_mb_offsets);
  77 +                               kfree(sbi->s_mb_maxs);
  78 +                               return -ENOMEM;
  79 +               }
  80 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
  81 +
  82 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
  83 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
  84 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
  85 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
  86 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
  87 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
  88 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
  89 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
  90 +
  91 +               sbi->s_mb_small_req = 256;
  92 +               sbi->s_mb_large_req = 1024;
  93 +               sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
  94 +       } else {
  95 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
  96 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
  97 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
  98 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
  99 +                       clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
 100 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 101 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 102 +                       return -ENOMEM;
 103 +               }
 104 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 105 +
 106 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
 107 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
 108 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
 109 +
 110 +               sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
 111 +               sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
 112 +               sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
 113 +       }
 114
 115         i = sizeof(struct ext4_locality_group) * num_possible_cpus();
 116         sbi->s_locality_groups = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
 117         if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
 118                 clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
 119 +               kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 120                 kfree(sbi->s_mb_offsets);
 121                 kfree(sbi->s_mb_maxs);
 122                 return -ENOMEM;
 123 @@ -2725,10 +2789,82 @@
 124  #define EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME       "max_to_scan"
 125  #define EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME       "min_to_scan"
 126  #define EXT4_MB_ORDER2_REQ             "order2_req"
 127 -#define EXT4_MB_STREAM_REQ             "stream_req"
 128 +#define EXT4_MB_SMALL_REQ              "small_req"
 129 +#define EXT4_MB_LARGE_REQ              "large_req"
 130 +#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE          "prealloc_table"
 131  #define EXT4_MB_GROUP_PREALLOC         "group_prealloc"
 132
 133 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
 134 +                                           int count, int *eof, void *data)
 135 +{
 136 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
 137 +       int len = 0;
 138 +       int i;
 139 +
 140 +       *eof = 1;
 141 +       if (off != 0)
 142 +               return 0;
 143 +
 144 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
 145 +               len += sprintf(page + len, "%ld ",
 146 +                              sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
 147 +       len += sprintf(page + len, "\n");
 148 +
 149 +       *start = page;
 150 +       return len;
 151 +}
 152 +
 153 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
 154 +                                            const char __user *buf,
 155 +                                            unsigned long cnt, void *data)
 156 +{
 157 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
 158 +       unsigned long value;
 159 +       unsigned long prev = 0;
 160 +       char str[128];
 161 +       char *cur;
 162 +       char *end;
 163 +       unsigned long *new_table;
 164 +       int num = 0;
 165 +       int i = 0;
 166 +
 167 +       if (cnt >= sizeof(str))
 168 +               return -EINVAL;
 169 +       if (copy_from_user(str, buf, cnt))
 170 +               return -EFAULT;
 171 +
 172 +       num = 0;
 173 +       cur = str;
 174 +       end = str + cnt;
 175 +       while (cur < end) {
 176 +               while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 177 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 178 +               if (value == 0)
 179 +                       break;
 180 +               if (value <= prev)
 181 +                       return -EINVAL;
 182 +               prev = value;
 183 +               num++;
 184 +       }
 185
 186 +       new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
 187 +       if (new_table == NULL)
 188 +               return -ENOMEM;
 189 +       kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 190 +       memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
 191 +       sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
 192 +       sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
 193 +       cur = str;
 194 +       end = str + cnt;
 195 +       while (cur < end && i < num) {
 196 +       while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 197 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 198 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
 199 +               i++;
 200 +       }
 201 +
 202 +       return cnt;
 203 +}
 204
 205  #define MB_PROC_FOPS(name)                                     \
 206  static int ext4_mb_##name##_proc_show(struct seq_file *m, void *v)     \
 207 @@ -2774,7 +2910,8 @@
 208  MB_PROC_FOPS(max_to_scan);
 209  MB_PROC_FOPS(min_to_scan);
 210  MB_PROC_FOPS(order2_reqs);
 211 -MB_PROC_FOPS(stream_request);
 212 +MB_PROC_FOPS(small_req);
 213 +MB_PROC_FOPS(large_req);
 214  MB_PROC_FOPS(group_prealloc);
 215
 216  #define        MB_PROC_HANDLER(name, var)                                      \
 217 @@ -2795,6 +2932,7 @@
 218         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUGO | S_IWUSR;
 219         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
 220         struct proc_dir_entry *proc;
 221 +       struct proc_dir_entry *proc_entry;
 222         char devname[64];
 223
 224         if (proc_root_ext4 == NULL) {
 225 @@ -2808,15 +2946,29 @@
 226         MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, max_to_scan);
 227         MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, min_to_scan);
 228         MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_ORDER2_REQ, order2_reqs);
 229 -       MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_STREAM_REQ, stream_request);
 230 +       MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_SMALL_REQ, small_req);
 231 +       MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_LARGE_REQ, large_req);
 232         MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, group_prealloc);
 233
 234 +       proc_entry = create_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, S_IFREG |
 235 +                                      S_IRUGO | S_IWUSR, sbi->s_mb_proc);
 236 +       if (proc_entry == NULL) {
 237 +               printk(KERN_ERR "EXT4-fs: unable to create %s\n",
 238 +                      EXT4_MB_PREALLOC_TABLE);
 239 +               goto err_out;
 240 +       }
 241 +       proc_entry->data = sbi;
 242 +       proc_entry->read_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_read;
 243 +       proc_entry->write_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_write;
 244 +
 245         return 0;
 246
 247  err_out:
 248         printk(KERN_ERR "EXT4-fs: Unable to create %s\n", devname);
 249         remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_mb_proc);
 250 -       remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_mb_proc);
 251 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_mb_proc);
 252 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_LARGE_REQ, sbi->s_mb_proc);
 253 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_SMALL_REQ, sbi->s_mb_proc);
 254         remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_mb_proc);
 255         remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
 256         remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
 257 @@ -2838,7 +2990,9 @@
 258
 259         bdevname(sb->s_bdev, devname);
 260         remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_mb_proc);
 261 -       remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_mb_proc);
 262 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_mb_proc);
 263 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_LARGE_REQ, sbi->s_mb_proc);
 264 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_SMALL_REQ, sbi->s_mb_proc);
 265         remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_mb_proc);
 266         remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
 267         remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
 268 @@ -3032,11 +3186,12 @@
 269  ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
 270                                 struct ext4_allocation_request *ar)
 271  {
 272 -       int bsbits, max;
 273 +       int bsbits, i, wind;
 274         ext4_lblk_t end;
 275 -       loff_t size, orig_size, start_off;
 276 +       loff_t size, orig_size;
 277         ext4_lblk_t start, orig_start;
 278         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
 279 +       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
 280         struct ext4_prealloc_space *pa;
 281
 282         /* do normalize only data requests, metadata requests
 283 @@ -3066,49 +3221,35 @@
 284         size = size << bsbits;
 285         if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
 286                 size = i_size_read(ac->ac_inode);
 287 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
 288
 289 -       /* max size of free chunks */
 290 -       max = 2 << bsbits;
 291 +       start = wind = 0;
 292
 293 -#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)     \
 294 -               (req <= (size) || max <= (chunk_size))
 295 +       /* let's choose preallocation window depending on file size */
 296 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
 297 +               if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
 298 +                       wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
 299 +                       break;
 300 +               }
 301 +       }
 302 +       size = wind;
 303
 304 -       /* first, try to predict filesize */
 305 -       /* XXX: should this table be tunable? */
 306 -       start_off = 0;
 307 -       if (size <= 16 * 1024) {
 308 -               size = 16 * 1024;
 309 -       } else if (size <= 32 * 1024) {
 310 -               size = 32 * 1024;
 311 -       } else if (size <= 64 * 1024) {
 312 -               size = 64 * 1024;
 313 -       } else if (size <= 128 * 1024) {
 314 -               size = 128 * 1024;
 315 -       } else if (size <= 256 * 1024) {
 316 -               size = 256 * 1024;
 317 -       } else if (size <= 512 * 1024) {
 318 -               size = 512 * 1024;
 319 -       } else if (size <= 1024 * 1024) {
 320 -               size = 1024 * 1024;
 321 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
 322 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 323 -                                               (21 - bsbits)) << 21;
 324 -               size = 2 * 1024 * 1024;
 325 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
 326 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 327 -                                                       (22 - bsbits)) << 22;
 328 -               size = 4 * 1024 * 1024;
 329 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
 330 -                                       (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
 331 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 332 -                                                       (23 - bsbits)) << 23;
 333 -               size = 8 * 1024 * 1024;
 334 -       } else {
 335 -               start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
 336 -               size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
 337 +       if (wind == 0) {
 338 +               __u64 tstart, tend;
 339 +               /* file is quite large, we now preallocate with
 340 +                * the biggest configured window with regart to
 341 +                * logical offset */
 342 +               wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
 343 +               tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
 344 +               do_div(tstart, wind);
 345 +               start = tstart * wind;
 346 +               tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
 347 +               do_div(tend, wind);
 348 +               tend = tend * wind + wind;
 349 +               size = tend - start;
 350         }
 351 -       orig_size = size = size >> bsbits;
 352 -       orig_start = start = start_off >> bsbits;
 353 +       orig_size = size;
 354 +       orig_start = start;
 355
 356         /* don't cover already allocated blocks in selected range */
 357         if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
 358 @@ -3185,7 +3326,6 @@
 359         }
 360         BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
 361                         start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
 362 -       BUG_ON(size <= 0 || size >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
 363
 364         /* now prepare goal request */
 365
 366 @@ -4077,22 +4217,32 @@
 367  {
 368         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
 369         int bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
 370 -       loff_t size, isize;
 371 +       loff_t size;
 372
 373         if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
 374                 return;
 375
 376 -       size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
 377 -       isize = i_size_read(ac->ac_inode) >> bsbits;
 378 -       size = max(size, isize);
 379 -
 380 -       /* don't use group allocation for large files */
 381 -       if (size >= sbi->s_mb_stream_request)
 382 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req)
 383                 return;
 384
 385         if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
 386                 return;
 387
 388 +       /* request is so large that we don't care about
 389 +        * streaming - it overweights any possible seek */
 390 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
 391 +               return;
 392 +
 393 +       size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
 394 +       size = size << bsbits;
 395 +       if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
 396 +               size = i_size_read(ac->ac_inode);
 397 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
 398 +
 399 +       /* don't use group allocation for large files */
 400 +       if (size >= sbi->s_mb_large_req)
 401 +               return;
 402 +
 403         BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
 404         /*
 405          * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having