ldiskfs/kernel_patches/patches/ext4-prealloc-rhel6.patch

   1 Index: linux-stage/fs/ext4/ext4.h
   2 ===================================================================
   3 --- linux-stage.orig/fs/ext4/ext4.h     2011-03-11 14:17:02.000000000 +0800
   4 +++ linux-stage/fs/ext4/ext4.h  2011-03-11 14:20:08.269063193 +0800
   5 @@ -999,11 +999,14 @@
   6
   7         /* tunables */
   8         unsigned long s_stripe;
   9 -       unsigned int s_mb_stream_request;
  10 +       unsigned long s_mb_small_req;
  11 +       unsigned long s_mb_large_req;
  12         unsigned int s_mb_max_to_scan;
  13         unsigned int s_mb_min_to_scan;
  14         unsigned int s_mb_stats;
  15         unsigned int s_mb_order2_reqs;
  16 +       unsigned long *s_mb_prealloc_table;
  17 +       unsigned long s_mb_prealloc_table_size;
  18         unsigned int s_mb_group_prealloc;
  19         unsigned int s_max_writeback_mb_bump;
  20         /* where last allocation was done - for stream allocation */
  21 Index: linux-stage/fs/ext4/inode.c
  22 ===================================================================
  23 @@ -3028,6 +3028,11 @@ static int ext4_da_writepages(struct add
  24         if (unlikely(sbi->s_mount_flags & EXT4_MF_FS_ABORTED))
  25                 return -EROFS;
  26
  27 +       if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_small_req) {
  28 +               nr_to_writebump = sbi->s_mb_small_req - wbc->nr_to_write;
  29 +               wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_small_req;
  30 +       }
  31 +
  32         if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
  33                 range_whole = 1;
  34
  35 Index: linux-stage/fs/ext4/mballoc.c
  36 ===================================================================
  37 --- linux-stage.orig/fs/ext4/mballoc.c  2011-03-11 14:03:32.000000000 +0800
  38 +++ linux-stage/fs/ext4/mballoc.c       2011-03-11 14:44:49.106543493 +0800
  39 @@ -1823,6 +1823,26 @@
  40         }
  41  }
  42
  43 +static void ext4_mb_prealloc_table_add(struct ext4_sb_info *sbi, int value)
  44 +{
  45 +       int i;
  46 +
  47 +       if (value > (sbi->s_blocks_per_group - 1 - 1 - sbi->s_itb_per_group))
  48 +               return;
  49 +
  50 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
  51 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table[i] == 0) {
  52 +                       sbi->s_mb_prealloc_table[i] = value;
  53 +                       return;
  54 +               }
  55 +
  56 +               /* they should add values in order */
  57 +               if (value <= sbi->s_mb_prealloc_table[i])
  58 +                       return;
  59 +       }
  60 +}
  61 +
  62 +
  63  static int ext4_mb_good_group(struct ext4_allocation_context *ac,
  64                                 ext4_group_t group, int cr)
  65  {
  66 @@ -2173,6 +2193,80 @@
  67         .show   = ext4_mb_seq_groups_show,
  68  };
  69
  70 +#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE          "prealloc_table"
  71 +
  72 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
  73 +                                           int count, int *eof, void *data)
  74 +{
  75 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
  76 +       int len = 0;
  77 +       int i;
  78 +
  79 +       *eof = 1;
  80 +       if (off != 0)
  81 +               return 0;
  82 +
  83 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
  84 +               len += sprintf(page + len, "%ld ",
  85 +                              sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
  86 +       len += sprintf(page + len, "\n");
  87 +
  88 +       *start = page;
  89 +       return len;
  90 +}
  91 +
  92 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
  93 +                                            const char __user *buf,
  94 +                                            unsigned long cnt, void *data)
  95 +{
  96 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
  97 +       unsigned long value;
  98 +       unsigned long prev = 0;
  99 +       char str[128];
 100 +       char *cur;
 101 +       char *end;
 102 +       unsigned long *new_table;
 103 +       int num = 0;
 104 +       int i = 0;
 105 +
 106 +       if (cnt >= sizeof(str))
 107 +               return -EINVAL;
 108 +       if (copy_from_user(str, buf, cnt))
 109 +               return -EFAULT;
 110 +
 111 +       num = 0;
 112 +       cur = str;
 113 +       end = str + cnt;
 114 +       while (cur < end) {
 115 +               while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 116 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 117 +               if (value == 0)
 118 +                       break;
 119 +               if (value <= prev)
 120 +                       return -EINVAL;
 121 +               prev = value;
 122 +               num++;
 123 +       }
 124 +
 125 +       new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
 126 +       if (new_table == NULL)
 127 +               return -ENOMEM;
 128 +       kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 129 +       memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
 130 +       sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
 131 +       sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
 132 +       cur = str;
 133 +       end = str + cnt;
 134 +       while (cur < end && i < num) {
 135 +       while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 136 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 137 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
 138 +               i++;
 139 +       }
 140 +
 141 +       return cnt;
 142 +}
 143 +
 144  static int ext4_mb_seq_groups_open(struct inode *inode, struct file *file)
 145  {
 146         struct super_block *sb = PDE(inode)->data;
 147 @@ -2411,12 +2505,56 @@
 148         sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
 149         sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
 150         sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
 151 -       sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
 152         sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
 153 -       sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
 154 +
 155 +       if (sbi->s_stripe == 0) {
 156 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 10;
 157 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 158 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 159 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 160 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 161 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 162 +                       return -ENOMEM;
 163 +               }
 164 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 165 +
 166 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
 167 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
 168 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
 169 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
 170 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
 171 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
 172 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
 173 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
 174 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 1024);
 175 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 2048);
 176 +
 177 +               sbi->s_mb_small_req = 256;
 178 +               sbi->s_mb_large_req = 1024;
 179 +               sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
 180 +       } else {
 181 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
 182 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 183 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 184 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 185 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 186 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 187 +                       return -ENOMEM;
 188 +               }
 189 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 190 +
 191 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
 192 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
 193 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
 194 +
 195 +               sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
 196 +               sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
 197 +               sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
 198 +       }
 199
 200         sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
 201         if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
 202 +               kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 203                 kfree(sbi->s_mb_offsets);
 204                 kfree(sbi->s_mb_maxs);
 205                 return -ENOMEM;
 206 @@ -2430,9 +2568,18 @@
 207                 spin_lock_init(&lg->lg_prealloc_lock);
 208         }
 209
 210 -       if (sbi->s_proc)
 211 +       if (sbi->s_proc) {
 212 +               struct proc_dir_entry *p;
 213                 proc_create_data("mb_groups", S_IRUGO, sbi->s_proc,
 214                                  &ext4_mb_seq_groups_fops, sb);
 215 +               p = create_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, S_IFREG |
 216 +                                     S_IRUGO | S_IWUSR, sbi->s_proc);
 217 +               if (p) {
 218 +                       p->data = sbi;
 219 +                       p->read_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_read;
 220 +                       p->write_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_write;
 221 +               }
 222 +       }
 223
 224         if (sbi->s_journal)
 225                 sbi->s_journal->j_commit_callback = release_blocks_on_commit;
 226 @@ -2512,8 +2659,10 @@
 227         }
 228
 229         free_percpu(sbi->s_locality_groups);
 230 -       if (sbi->s_proc)
 231 +       if (sbi->s_proc) {
 232                 remove_proc_entry("mb_groups", sbi->s_proc);
 233 +               remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
 234 +       }
 235
 236         return 0;
 237  }
 238 @@ -2807,11 +2956,12 @@
 239  ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
 240                                 struct ext4_allocation_request *ar)
 241  {
 242 -       int bsbits, max;
 243 +       int bsbits, i, wind;
 244         ext4_lblk_t end;
 245 -       loff_t size, orig_size, start_off;
 246 +       loff_t size, orig_size;
 247         ext4_lblk_t start, orig_start;
 248         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
 249 +       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
 250         struct ext4_prealloc_space *pa;
 251
 252         /* do normalize only data requests, metadata requests
 253 @@ -2841,49 +2991,35 @@
 254         size = size << bsbits;
 255         if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
 256                 size = i_size_read(ac->ac_inode);
 257 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
 258
 259 -       /* max size of free chunks */
 260 -       max = 2 << bsbits;
 261 +       start = wind = 0;
 262
 263 -#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)     \
 264 -               (req <= (size) || max <= (chunk_size))
 265 +       /* let's choose preallocation window depending on file size */
 266 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
 267 +               if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
 268 +                       wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
 269 +                       break;
 270 +               }
 271 +       }
 272 +       size = wind;
 273
 274 -       /* first, try to predict filesize */
 275 -       /* XXX: should this table be tunable? */
 276 -       start_off = 0;
 277 -       if (size <= 16 * 1024) {
 278 -               size = 16 * 1024;
 279 -       } else if (size <= 32 * 1024) {
 280 -               size = 32 * 1024;
 281 -       } else if (size <= 64 * 1024) {
 282 -               size = 64 * 1024;
 283 -       } else if (size <= 128 * 1024) {
 284 -               size = 128 * 1024;
 285 -       } else if (size <= 256 * 1024) {
 286 -               size = 256 * 1024;
 287 -       } else if (size <= 512 * 1024) {
 288 -               size = 512 * 1024;
 289 -       } else if (size <= 1024 * 1024) {
 290 -               size = 1024 * 1024;
 291 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
 292 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 293 -                                               (21 - bsbits)) << 21;
 294 -               size = 2 * 1024 * 1024;
 295 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
 296 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 297 -                                                       (22 - bsbits)) << 22;
 298 -               size = 4 * 1024 * 1024;
 299 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
 300 -                                       (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
 301 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 302 -                                                       (23 - bsbits)) << 23;
 303 -               size = 8 * 1024 * 1024;
 304 -       } else {
 305 -               start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
 306 -               size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
 307 +       if (wind == 0) {
 308 +               __u64 tstart, tend;
 309 +               /* file is quite large, we now preallocate with
 310 +                * the biggest configured window with regart to
 311 +                * logical offset */
 312 +               wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
 313 +               tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
 314 +               do_div(tstart, wind);
 315 +               start = tstart * wind;
 316 +               tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
 317 +               do_div(tend, wind);
 318 +               tend = tend * wind + wind;
 319 +               size = tend - start;
 320         }
 321 -       orig_size = size = size >> bsbits;
 322 -       orig_start = start = start_off >> bsbits;
 323 +       orig_size = size;
 324 +       orig_start = start;
 325
 326         /* don't cover already allocated blocks in selected range */
 327         if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
 328 @@ -2955,7 +3091,6 @@
 329         }
 330         BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
 331                         start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
 332 -       BUG_ON(size <= 0 || size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
 333
 334         /* now prepare goal request */
 335
 336 @@ -3939,11 +4074,19 @@
 337
 338         /* don't use group allocation for large files */
 339         size = max(size, isize);
 340 -       if (size > sbi->s_mb_stream_request) {
 341 +       if ((ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req) ||
 342 +           (size >= sbi->s_mb_large_req)) {
 343                 ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
 344                 return;
 345         }
 346
 347 +       /*
 348 +        * request is so large that we don't care about
 349 +        * streaming - it overweights any possible seek
 350 +        */
 351 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
 352 +               return;
 353 +
 354         BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
 355         /*
 356          * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
 357 Index: linux-stage/fs/ext4/super.c
 358 ===================================================================
 359 --- linux-stage.orig/fs/ext4/super.c    2011-03-11 14:16:56.000000000 +0800
 360 +++ linux-stage/fs/ext4/super.c 2011-03-11 14:19:24.664467626 +0800
 361 @@ -2632,7 +2632,8 @@
 362  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_max_to_scan, s_mb_max_to_scan);
 363  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_min_to_scan, s_mb_min_to_scan);
 364  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_order2_req, s_mb_order2_reqs);
 365 -EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_stream_req, s_mb_stream_request);
 366 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_small_req, s_mb_small_req);
 367 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_large_req, s_mb_large_req);
 368  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_group_prealloc, s_mb_group_prealloc);
 369  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(max_writeback_mb_bump, s_max_writeback_mb_bump);
 370
 371 @@ -2647,7 +2648,8 @@
 372         ATTR_LIST(mb_max_to_scan),
 373         ATTR_LIST(mb_min_to_scan),
 374         ATTR_LIST(mb_order2_req),
 375 -       ATTR_LIST(mb_stream_req),
 376 +       ATTR_LIST(mb_small_req),
 377 +       ATTR_LIST(mb_large_req),
 378         ATTR_LIST(mb_group_prealloc),
 379         ATTR_LIST(max_writeback_mb_bump),
 380         NULL,