ldiskfs/kernel_patches/patches/ext4-prealloc-sles11.patch

   1 Index: linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/super.c
   2 ===================================================================
   3 --- linux-2.6.18-128.1.6.orig/fs/ext4/super.c
   4 +++ linux-2.6.18-128.1.6/fs/ext4/super.c
   5 @@ -108,7 +108,8 @@
   6  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_max_to_scan, s_mb_max_to_scan);
   7  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_min_to_scan, s_mb_min_to_scan);
   8  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_order2_req, s_mb_order2_reqs);
   9 -EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_stream_req, s_mb_stream_request);
  10 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_small_req, s_mb_small_req);
  11 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_large_req, s_mb_large_req);
  12  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_group_prealloc, s_mb_group_prealloc);
  13  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(max_dir_size, s_max_dir_size);
  14
  15 @@ -108,7 +108,8 @@
  16         ATTR_LIST(mb_max_to_scan),
  17         ATTR_LIST(mb_min_to_scan),
  18         ATTR_LIST(mb_order2_req),
  19 -       ATTR_LIST(mb_stream_req),
  20 +       ATTR_LIST(mb_small_req),
  21 +       ATTR_LIST(mb_large_req),
  22         ATTR_LIST(mb_group_prealloc),
  23         ATTR_LIST(max_dir_size),
  24         NULL,
  25 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/ext4_sb.h
  26 ===================================================================
  27 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/ext4_sb.h  2009-05-28 11:13:24.000000000 +0530
  28 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/ext4_sb.h       2009-05-28 11:16:48.000000000 +0530
  29 @@ -109,11 +109,14 @@
  30
  31         /* tunables */
  32         unsigned long s_stripe;
  33 -       unsigned int s_mb_stream_request;
  34 +       unsigned long s_mb_small_req;
  35 +       unsigned long s_mb_large_req;
  36         unsigned int s_mb_max_to_scan;
  37         unsigned int s_mb_min_to_scan;
  38         unsigned int s_mb_stats;
  39         unsigned int s_mb_order2_reqs;
  40 +       unsigned long *s_mb_prealloc_table;
  41 +       unsigned long s_mb_prealloc_table_size;
  42         unsigned int s_mb_group_prealloc;
  43         /* where last allocation was done - for stream allocation */
  44         unsigned long s_mb_last_group;
  45 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/mballoc.c
  46 ===================================================================
  47 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/mballoc.c  2009-05-28 11:12:43.000000000 +0530
  48 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/mballoc.c       2009-05-28 11:18:09.000000000 +0530
  49 @@ -2686,6 +2686,26 @@
  50         return -ENOMEM;
  51  }
  52
  53 +static void ext4_mb_prealloc_table_add(struct ext4_sb_info *sbi, int value)
  54 +{
  55 +       int i;
  56 +
  57 +       if (value > (sbi->s_blocks_per_group - 1 - 1 - sbi->s_itb_per_group))
  58 +               return;
  59 +
  60 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
  61 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table[i] == 0) {
  62 +                       sbi->s_mb_prealloc_table[i] = value;
  63 +                       return;
  64 +               }
  65 +
  66 +               /* they should add values in order */
  67 +               if (value <= sbi->s_mb_prealloc_table[i])
  68 +                       return;
  69 +       }
  70 +}
  71 +
  72 +
  73  static int ext4_mb_good_group(struct ext4_allocation_context *ac,
  74                                 ext4_group_t group, int cr)
  75  {
  76 @@ -2325,6 +2389,80 @@
  77         .llseek         = seq_lseek,
  78         .release        = seq_release,
  79  };
  80 +
  81 +#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE          "prealloc_table"
  82 +
  83 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
  84 +                                           int count, int *eof, void *data)
  85 +{
  86 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
  87 +       int len = 0;
  88 +       int i;
  89 +
  90 +       *eof = 1;
  91 +       if (off != 0)
  92 +               return 0;
  93 +
  94 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
  95 +               len += sprintf(page + len, "%ld ",
  96 +                              sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
  97 +       len += sprintf(page + len, "\n");
  98 +
  99 +       *start = page;
 100 +       return len;
 101 +}
 102 +
 103 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
 104 +                                            const char __user *buf,
 105 +                                            unsigned long cnt, void *data)
 106 +{
 107 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
 108 +       unsigned long value;
 109 +       unsigned long prev = 0;
 110 +       char str[128];
 111 +       char *cur;
 112 +       char *end;
 113 +       unsigned long *new_table;
 114 +       int num = 0;
 115 +       int i = 0;
 116 +
 117 +       if (cnt >= sizeof(str))
 118 +               return -EINVAL;
 119 +       if (copy_from_user(str, buf, cnt))
 120 +               return -EFAULT;
 121 +
 122 +       num = 0;
 123 +       cur = str;
 124 +       end = str + cnt;
 125 +       while (cur < end) {
 126 +               while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 127 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 128 +               if (value == 0)
 129 +                       break;
 130 +               if (value <= prev)
 131 +                       return -EINVAL;
 132 +               prev = value;
 133 +               num++;
 134 +       }
 135 +
 136 +       new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
 137 +       if (new_table == NULL)
 138 +               return -ENOMEM;
 139 +       kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 140 +       memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
 141 +       sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
 142 +       sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
 143 +       cur = str;
 144 +       end = str + cnt;
 145 +       while (cur < end && i < num) {
 146 +       while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 147 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 148 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
 149 +               i++;
 150 +       }
 151 +
 152 +       return cnt;
 153 +}
 154
 155  static void ext4_mb_history_release(struct super_block *sb)
 156  {
 157 @@ -2400,6 +2400,7 @@
 158                 remove_proc_entry("mb_groups", sbi->s_proc);
 159                 if (sbi->s_mb_history_max)
 160                         remove_proc_entry("mb_history", sbi->s_proc);
 161 +               remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
 162         }
 163         kfree(sbi->s_mb_history);
 164  }
 165 @@ -2408,6 +2446,13 @@
 166                         p->proc_fops = &ext4_mb_seq_groups_fops;
 167                         p->data = sb;
 168                 }
 169 +               p = create_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, S_IFREG |
 170 +                                     S_IRUGO | S_IWUSR, sbi->s_proc);
 171 +               if (p) {
 172 +                       p->data = sbi;
 173 +                       p->read_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_read;
 174 +                       p->write_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_write;
 175 +               }
 176         }
 177
 178         sbi->s_mb_history_cur = 0;
 179 @@ -2542,13 +2562,57 @@
 180         sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
 181         sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
 182         sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
 183 -       sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
 184         sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
 185         sbi->s_mb_history_filter = EXT4_MB_HISTORY_DEFAULT;
 186 -       sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
 187 +
 188 +       if (sbi->s_stripe == 0) {
 189 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 10;
 190 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 191 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 192 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 193 +                               kfree(sbi->s_mb_offsets);
 194 +                               kfree(sbi->s_mb_maxs);
 195 +                               return -ENOMEM;
 196 +               }
 197 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 198 +
 199 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
 200 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
 201 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
 202 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
 203 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
 204 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
 205 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
 206 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
 207 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 1024);
 208 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 2048);
 209 +
 210 +               sbi->s_mb_small_req = 256;
 211 +               sbi->s_mb_large_req = 1024;
 212 +               sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
 213 +       } else {
 214 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
 215 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 216 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 217 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 218 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 219 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 220 +                       return -ENOMEM;
 221 +               }
 222 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 223 +
 224 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
 225 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
 226 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
 227 +
 228 +               sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
 229 +               sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
 230 +               sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
 231 +       }
 232
 233         sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
 234         if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
 235 +               kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 236                 kfree(sbi->s_mb_offsets);
 237                 kfree(sbi->s_mb_maxs);
 238                 return -ENOMEM;
 239 @@ -3032,11 +3186,12 @@
 240  ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
 241                                 struct ext4_allocation_request *ar)
 242  {
 243 -       int bsbits, max;
 244 +       int bsbits, i, wind;
 245         ext4_lblk_t end;
 246 -       loff_t size, orig_size, start_off;
 247 +       loff_t size, orig_size;
 248         ext4_lblk_t start, orig_start;
 249         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
 250 +       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
 251         struct ext4_prealloc_space *pa;
 252
 253         /* do normalize only data requests, metadata requests
 254 @@ -3196,49 +3351,35 @@
 255         size = size << bsbits;
 256         if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
 257                 size = i_size_read(ac->ac_inode);
 258 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
 259
 260 -       /* max size of free chunks */
 261 -       max = 2 << bsbits;
 262 +       start = wind = 0;
 263
 264 -#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)     \
 265 -               (req <= (size) || max <= (chunk_size))
 266 +       /* let's choose preallocation window depending on file size */
 267 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
 268 +               if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
 269 +                       wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
 270 +                       break;
 271 +               }
 272 +       }
 273 +       size = wind;
 274
 275 -       /* first, try to predict filesize */
 276 -       /* XXX: should this table be tunable? */
 277 -       start_off = 0;
 278 -       if (size <= 16 * 1024) {
 279 -               size = 16 * 1024;
 280 -       } else if (size <= 32 * 1024) {
 281 -               size = 32 * 1024;
 282 -       } else if (size <= 64 * 1024) {
 283 -               size = 64 * 1024;
 284 -       } else if (size <= 128 * 1024) {
 285 -               size = 128 * 1024;
 286 -       } else if (size <= 256 * 1024) {
 287 -               size = 256 * 1024;
 288 -       } else if (size <= 512 * 1024) {
 289 -               size = 512 * 1024;
 290 -       } else if (size <= 1024 * 1024) {
 291 -               size = 1024 * 1024;
 292 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
 293 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 294 -                                               (21 - bsbits)) << 21;
 295 -               size = 2 * 1024 * 1024;
 296 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
 297 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 298 -                                                       (22 - bsbits)) << 22;
 299 -               size = 4 * 1024 * 1024;
 300 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
 301 -                                       (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
 302 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 303 -                                                       (23 - bsbits)) << 23;
 304 -               size = 8 * 1024 * 1024;
 305 -       } else {
 306 -               start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
 307 -               size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
 308 +       if (wind == 0) {
 309 +               __u64 tstart, tend;
 310 +               /* file is quite large, we now preallocate with
 311 +                * the biggest configured window with regart to
 312 +                * logical offset */
 313 +               wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
 314 +               tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
 315 +               do_div(tstart, wind);
 316 +               start = tstart * wind;
 317 +               tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
 318 +               do_div(tend, wind);
 319 +               tend = tend * wind + wind;
 320 +               size = tend - start;
 321         }
 322 -       orig_size = size = size >> bsbits;
 323 -       orig_start = start = start_off >> bsbits;
 324 +       orig_size = size;
 325 +       orig_start = start;
 326
 327         /* don't cover already allocated blocks in selected range */
 328         if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
 329 @@ -3185,7 +3326,6 @@
 330         }
 331         BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
 332                         start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
 333 -       BUG_ON(size <= 0 || size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
 334
 335         /* now prepare goal request */
 336
 337 @@ -4077,11 +4217,17 @@
 338
 339         /* don't use group allocation for large files */
 340         size = max(size, isize);
 341 -       if (size >= sbi->s_mb_stream_request) {
 342 +       if ((ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req) ||
 343 +           (size >= sbi->s_mb_large_req)) {
 344                 ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
 345                 return;
 346         }
 347
 348 +       /* request is so large that we don't care about
 349 +        * streaming - it overweights any possible seek */
 350 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
 351 +               return;
 352 +
 353         BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
 354         /*
 355          * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
 356 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/inode.c
 357 ===================================================================
 358 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/inode.c    2009-05-28 11:12:42.000000000 +0530
 359 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/inode.c 2009-05-28 11:16:48.000000000 +0530
 360 @@ -2442,14 +2442,14 @@
 361                 return -EROFS;
 362
 363         /*
 364 -        * Make sure nr_to_write is >= sbi->s_mb_stream_request
 365 +        * Make sure nr_to_write is >= sbi->s_mb_small_req
 366          * This make sure small files blocks are allocated in
 367          * single attempt. This ensure that small files
 368          * get less fragmented.
 369          */
 370 -       if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_stream_request) {
 371 -               nr_to_writebump = sbi->s_mb_stream_request - wbc->nr_to_write;
 372 -               wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_stream_request;
 373 +       if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_small_req) {
 374 +               nr_to_writebump = sbi->s_mb_small_req - wbc->nr_to_write;
 375 +               wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_small_req;
 376         }
 377         if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
 378                 range_whole = 1;