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