Whamcloud - gitweb
i=brian,b=15870:
[fs/lustre-release.git] / ldiskfs / kernel_patches / patches / ext4-prealloc-sles11.patch
1 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/ext4_sb.h
2 ===================================================================
3 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/ext4_sb.h
4 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/ext4_sb.h
5 @@ -111,11 +111,14 @@ struct ext4_sb_info {
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         /* where last allocation was done - for stream allocation */
20         unsigned long s_mb_last_group;
21 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/mballoc.c
22 ===================================================================
23 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/mballoc.c
24 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/mballoc.c
25 @@ -1996,7 +1996,7 @@ ext4_mb_regular_allocator(struct ext4_al
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 @@ -2686,6 +2686,26 @@ err_freesgi:
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 @@ -2738,13 +2758,55 @@ int ext4_mb_init(struct super_block *sb,
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 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
76 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
77 +                       return -ENOMEM;
78 +               }
79 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
80 +
81 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
82 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
83 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
84 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
85 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
86 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
87 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
88 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
89 +
90 +               sbi->s_mb_small_req = 256;
91 +               sbi->s_mb_large_req = 1024;
92 +               sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
93 +       } else {
94 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
95 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
96 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
97 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
98 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
99 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
100 +                       return -ENOMEM;
101 +               }
102 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
103 +
104 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
105 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
106 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
107 +
108 +               sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
109 +               sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
110 +               sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
111 +       }
112  
113         sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
114         if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
115 +               kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
116                 kfree(sbi->s_mb_offsets);
117                 kfree(sbi->s_mb_maxs);
118                 return -ENOMEM;
119 @@ -2915,9 +2977,89 @@ ext4_mb_free_committed_blocks(struct sup
120  #define EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME       "max_to_scan"
121  #define EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME       "min_to_scan"
122  #define EXT4_MB_ORDER2_REQ             "order2_req"
123 -#define EXT4_MB_STREAM_REQ             "stream_req"
124 +#define EXT4_MB_SMALL_REQ              "small_req"
125 +#define EXT4_MB_LARGE_REQ              "large_req"
126 +#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE         "prealloc_table"
127  #define EXT4_MB_GROUP_PREALLOC         "group_prealloc"
128  
129 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
130 +                                           int count, int *eof, void *data)
131 +{
132 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
133 +       int len = 0;
134 +       int i;
135 +
136 +       *eof = 1;
137 +       if (off != 0)
138 +               return 0;
139 +
140 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
141 +               len += sprintf(page + len, "%ld ",
142 +                              sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
143 +       len += sprintf(page + len, "\n");
144 +
145 +       *start = page;
146 +       return len;
147 +}
148 +
149 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
150 +                                            const char __user *buf,
151 +                                            unsigned long cnt, void *data)
152 +{
153 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
154 +       unsigned long value;
155 +       unsigned long prev = 0;
156 +       char str[128];
157 +       char *cur;
158 +       char *end;
159 +       unsigned long *new_table;
160 +       int num = 0;
161 +       int i = 0;
162 +
163 +       if (cnt >= sizeof(str))
164 +               return -EINVAL;
165 +       if (copy_from_user(str, buf, cnt))
166 +               return -EFAULT;
167 +
168 +       num = 0;
169 +       cur = str;
170 +       end = str + cnt;
171 +       while (cur < end) {
172 +               while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
173 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
174 +               if (value == 0)
175 +                       break;
176 +               if (value <= prev)
177 +                       return -EINVAL;
178 +               prev = value;
179 +               num++;
180 +       }
181 +
182 +       new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
183 +       if (new_table == NULL)
184 +               return -ENOMEM;
185 +       kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
186 +       memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
187 +       sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
188 +       sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
189 +       cur = str;
190 +       end = str + cnt;
191 +       while (cur < end && i < num) {
192 +       while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
193 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
194 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
195 +               i++;
196 +       }
197 +
198 +       return cnt;
199 +}
200 +
201 +static const struct file_operations ext4_mb_prealloc_table_proc_fops = {
202 +       .owner          = THIS_MODULE,
203 +       .read           = ext4_mb_prealloc_table_proc_read,
204 +       .write          = ext4_mb_prealloc_table_proc_write,
205 +};
206 +
207  static int ext4_mb_init_per_dev_proc(struct super_block *sb)
208  {
209  #ifdef CONFIG_PROC_FS
210 @@ -2932,13 +3074,17 @@ static int ext4_mb_init_per_dev_proc(str
211         EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, mb_max_to_scan);
212         EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, mb_min_to_scan);
213         EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_ORDER2_REQ, mb_order2_reqs);
214 -       EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_STREAM_REQ, mb_stream_request);
215 +       EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_SMALL_REQ, mb_small_req);
216 +       EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_LARGE_REQ, mb_large_req);
217 +       EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, mb_prealloc_table);
218         EXT4_PROC_HANDLER(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, mb_group_prealloc);
219         return 0;
220  
221  err_out:
222         remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_proc);
223 -       remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_proc);
224 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
225 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_LARGE_REQ, sbi->s_proc);
226 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_SMALL_REQ, sbi->s_proc);
227         remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_proc);
228         remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_proc);
229         remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_proc);
230 @@ -2959,7 +3105,9 @@ static int ext4_mb_destroy_per_dev_proc(
231                 return -EINVAL;
232  
233         remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_proc);
234 -       remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_proc);
235 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
236 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_LARGE_REQ, sbi->s_proc);
237 +       remove_proc_entry(EXT4_MB_SMALL_REQ, sbi->s_proc);
238         remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_proc);
239         remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_proc);
240         remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_proc);
241 @@ -3162,11 +3310,12 @@ static noinline_for_stack void
242  ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
243                                 struct ext4_allocation_request *ar)
244  {
245 -       int bsbits, max;
246 +       int bsbits, i, wind;
247         ext4_lblk_t end;
248 -       loff_t size, orig_size, start_off;
249 +       loff_t size, orig_size;
250         ext4_lblk_t start, orig_start;
251         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
252 +       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
253         struct ext4_prealloc_space *pa;
254  
255         /* do normalize only data requests, metadata requests
256 @@ -3196,49 +3345,35 @@ ext4_mb_normalize_request(struct ext4_al
257         size = size << bsbits;
258         if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
259                 size = i_size_read(ac->ac_inode);
260 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
261  
262 -       /* max size of free chunks */
263 -       max = 2 << bsbits;
264 +       start = wind = 0;
265  
266 -#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)     \
267 -               (req <= (size) || max <= (chunk_size))
268 +       /* let's choose preallocation window depending on file size */
269 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
270 +               if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
271 +                       wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
272 +                       break;
273 +               }
274 +       }
275 +       size = wind;
276  
277 -       /* first, try to predict filesize */
278 -       /* XXX: should this table be tunable? */
279 -       start_off = 0;
280 -       if (size <= 16 * 1024) {
281 -               size = 16 * 1024;
282 -       } else if (size <= 32 * 1024) {
283 -               size = 32 * 1024;
284 -       } else if (size <= 64 * 1024) {
285 -               size = 64 * 1024;
286 -       } else if (size <= 128 * 1024) {
287 -               size = 128 * 1024;
288 -       } else if (size <= 256 * 1024) {
289 -               size = 256 * 1024;
290 -       } else if (size <= 512 * 1024) {
291 -               size = 512 * 1024;
292 -       } else if (size <= 1024 * 1024) {
293 -               size = 1024 * 1024;
294 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
295 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
296 -                                               (21 - bsbits)) << 21;
297 -               size = 2 * 1024 * 1024;
298 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
299 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
300 -                                                       (22 - bsbits)) << 22;
301 -               size = 4 * 1024 * 1024;
302 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
303 -                                       (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
304 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
305 -                                                       (23 - bsbits)) << 23;
306 -               size = 8 * 1024 * 1024;
307 -       } else {
308 -               start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
309 -               size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
310 +       if (wind == 0) {
311 +               __u64 tstart, tend;
312 +               /* file is quite large, we now preallocate with
313 +                * the biggest configured window with regart to
314 +                * logical offset */
315 +               wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
316 +               tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
317 +               do_div(tstart, wind);
318 +               start = tstart * wind;
319 +               tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
320 +               do_div(tend, wind);
321 +               tend = tend * wind + wind;
322 +               size = tend - start;
323         }
324 -       orig_size = size = size >> bsbits;
325 -       orig_start = start = start_off >> bsbits;
326 +       orig_size = size;
327 +       orig_start = start;
328  
329         /* don't cover already allocated blocks in selected range */
330         if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
331 @@ -3315,7 +3450,6 @@ ext4_mb_normalize_request(struct ext4_al
332         }
333         BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
334                         start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
335 -       BUG_ON(size <= 0 || size >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
336  
337         /* now prepare goal request */
338  
339 @@ -4236,22 +4370,32 @@ static void ext4_mb_group_or_file(struct
340  {
341         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
342         int bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
343 -       loff_t size, isize;
344 +       loff_t size;
345  
346         if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
347                 return;
348  
349 -       size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
350 -       isize = i_size_read(ac->ac_inode) >> bsbits;
351 -       size = max(size, isize);
352 -
353 -       /* don't use group allocation for large files */
354 -       if (size >= sbi->s_mb_stream_request)
355 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req)
356                 return;
357  
358         if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
359                 return;
360  
361 +       /* request is so large that we don't care about
362 +        * streaming - it overweights any possible seek */
363 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
364 +               return;
365 +
366 +       size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
367 +       size = size << bsbits;
368 +       if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
369 +               size = i_size_read(ac->ac_inode);
370 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
371 +
372 +       /* don't use group allocation for large files */
373 +       if (size >= sbi->s_mb_large_req)
374 +               return;
375 +
376         BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
377         /*
378          * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
379 Index: linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/inode.c
380 ===================================================================
381 --- linux-2.6.27.21-0.1.orig/fs/ext4/inode.c
382 +++ linux-2.6.27.21-0.1/fs/ext4/inode.c
383 @@ -2442,14 +2442,14 @@ static int ext4_da_writepages(struct add
384                 return -EROFS;
385  
386         /*
387 -        * Make sure nr_to_write is >= sbi->s_mb_stream_request
388 +        * Make sure nr_to_write is >= sbi->s_mb_small_req
389          * This make sure small files blocks are allocated in
390          * single attempt. This ensure that small files
391          * get less fragmented.
392          */
393 -       if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_stream_request) {
394 -               nr_to_writebump = sbi->s_mb_stream_request - wbc->nr_to_write;
395 -               wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_stream_request;
396 +       if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_small_req) {
397 +               nr_to_writebump = sbi->s_mb_small_req - wbc->nr_to_write;
398 +               wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_small_req;
399         }
400         if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
401                 range_whole = 1;