ldiskfs/kernel_patches/patches/sles11sp2/ext4-prealloc.patch

   1 diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/ext4.h linux-stage/fs/ext4/ext4.h
   2 --- linux-stage.orig/fs/ext4/ext4.h     2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
   3 +++ linux-stage/fs/ext4/ext4.h  2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
   4 @@ -1170,11 +1170,14 @@
   5
   6         /* tunables */
   7         unsigned long s_stripe;
   8 -       unsigned int s_mb_stream_request;
   9 +       unsigned long s_mb_small_req;
  10 +       unsigned long s_mb_large_req;
  11         unsigned int s_mb_max_to_scan;
  12         unsigned int s_mb_min_to_scan;
  13         unsigned int s_mb_stats;
  14         unsigned int s_mb_order2_reqs;
  15 +       unsigned long *s_mb_prealloc_table;
  16 +       unsigned long s_mb_prealloc_table_size;
  17         unsigned int s_mb_group_prealloc;
  18         unsigned int s_max_writeback_mb_bump;
  19         /* where last allocation was done - for stream allocation */
  20 diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/inode.c linux-stage/fs/ext4/inode.c
  21 --- linux-stage.orig/fs/ext4/inode.c    2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
  22 +++ linux-stage/fs/ext4/inode.c 2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
  23 @@ -2937,6 +2937,11 @@
  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 diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/mballoc.c linux-stage/fs/ext4/mballoc.c
  36 --- linux-stage.orig/fs/ext4/mballoc.c  2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
  37 +++ linux-stage/fs/ext4/mballoc.c       2012-12-31 11:20:51.000000000 -0500
  38 @@ -1799,6 +1799,25 @@
  39         }
  40  }
  41
  42 +static void ext4_mb_prealloc_table_add(struct ext4_sb_info *sbi, int value)
  43 +{
  44 +       int i;
  45 +
  46 +       if (value > (sbi->s_blocks_per_group - 1 - 1 - sbi->s_itb_per_group))
  47 +               return;
  48 +
  49 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
  50 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table[i] == 0) {
  51 +                       sbi->s_mb_prealloc_table[i] = value;
  52 +                       return;
  53 +               }
  54 +
  55 +               /* they should add values in order */
  56 +               if (value <= sbi->s_mb_prealloc_table[i])
  57 +                       return;
  58 +       }
  59 +}
  60 +
  61  /*
  62   * The routine scans the group and measures all found extents.
  63   * In order to optimize scanning, caller must pass number of
  64 @@ -2172,6 +2191,80 @@
  65         .show   = ext4_mb_seq_groups_show,
  66  };
  67
  68 +#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE          "prealloc_table"
  69 +
  70 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
  71 +                                           int count, int *eof, void *data)
  72 +{
  73 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
  74 +       int len = 0;
  75 +       int i;
  76 +
  77 +       *eof = 1;
  78 +       if (off != 0)
  79 +               return 0;
  80 +
  81 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
  82 +               len += sprintf(page + len, "%ld ",
  83 +                              sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
  84 +       len += sprintf(page + len, "\n");
  85 +
  86 +       *start = page;
  87 +       return len;
  88 +}
  89 +
  90 +static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
  91 +                                            const char __user *buf,
  92 +                                            unsigned long cnt, void *data)
  93 +{
  94 +       struct ext4_sb_info *sbi = data;
  95 +       unsigned long value;
  96 +       unsigned long prev = 0;
  97 +       char str[128];
  98 +       char *cur;
  99 +       char *end;
 100 +       unsigned long *new_table;
 101 +       int num = 0;
 102 +       int i = 0;
 103 +
 104 +       if (cnt >= sizeof(str))
 105 +               return -EINVAL;
 106 +       if (copy_from_user(str, buf, cnt))
 107 +               return -EFAULT;
 108 +
 109 +       num = 0;
 110 +       cur = str;
 111 +       end = str + cnt;
 112 +       while (cur < end) {
 113 +               while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 114 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 115 +               if (value == 0)
 116 +                       break;
 117 +               if (value <= prev)
 118 +                       return -EINVAL;
 119 +               prev = value;
 120 +               num++;
 121 +       }
 122 +
 123 +       new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
 124 +       if (new_table == NULL)
 125 +               return -ENOMEM;
 126 +       kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 127 +       memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
 128 +       sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
 129 +       sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
 130 +       cur = str;
 131 +       end = str + cnt;
 132 +       while (cur < end && i < num) {
 133 +       while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
 134 +               value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
 135 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
 136 +               i++;
 137 +       }
 138 +
 139 +       return cnt;
 140 +}
 141 +
 142  static int ext4_mb_seq_groups_open(struct inode *inode, struct file *file)
 143  {
 144         struct super_block *sb = PDE(inode)->data;
 145 @@ -2469,9 +2562,52 @@
 146         sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
 147         sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
 148         sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
 149 -       sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
 150         sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
 151 -       sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
 152 +
 153 +       if (sbi->s_stripe == 0) {
 154 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 10;
 155 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 156 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 157 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 158 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 159 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 160 +                       return -ENOMEM;
 161 +               }
 162 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 163 +
 164 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
 165 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
 166 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
 167 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
 168 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
 169 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
 170 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
 171 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
 172 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 1024);
 173 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 2048);
 174 +
 175 +               sbi->s_mb_small_req = 256;
 176 +               sbi->s_mb_large_req = 1024;
 177 +               sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
 178 +       } else {
 179 +               sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
 180 +               i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
 181 +               sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
 182 +               if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
 183 +                       kfree(sbi->s_mb_offsets);
 184 +                       kfree(sbi->s_mb_maxs);
 185 +                       return -ENOMEM;
 186 +               }
 187 +               memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
 188 +
 189 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
 190 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
 191 +               ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
 192 +
 193 +               sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
 194 +               sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
 195 +               sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
 196 +       }
 197
 198         sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
 199         if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
 200 @@ -2487,12 +2623,22 @@
 201                 spin_lock_init(&lg->lg_prealloc_lock);
 202         }
 203
 204 -       if (sbi->s_proc)
 205 +       if (sbi->s_proc) {
 206 +               struct proc_dir_entry *p;
 207                 proc_create_data("mb_groups", S_IRUGO, sbi->s_proc,
 208                                  &ext4_mb_seq_groups_fops, sb);
 209 +               p = create_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, S_IFREG |
 210 +                                     S_IRUGO | S_IWUSR, sbi->s_proc);
 211 +               if (p) {
 212 +                       p->data = sbi;
 213 +                       p->read_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_read;
 214 +                       p->write_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_write;
 215 +               }
 216 +       }
 217
 218  out:
 219         if (ret) {
 220 +               kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
 221                 kfree(sbi->s_mb_offsets);
 222                 kfree(sbi->s_mb_maxs);
 223         }
 224 @@ -2528,8 +2674,10 @@
 225         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
 226         struct kmem_cache *cachep = get_groupinfo_cache(sb->s_blocksize_bits);
 227
 228 -       if (sbi->s_proc)
 229 +       if (sbi->s_proc) {
 230                 remove_proc_entry("mb_groups", sbi->s_proc);
 231 +               remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
 232 +       }
 233
 234         if (sbi->s_group_info) {
 235                 for (i = 0; i < ngroups; i++) {
 236 @@ -2859,11 +3007,12 @@
 237  ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
 238                                 struct ext4_allocation_request *ar)
 239  {
 240 -       int bsbits, max;
 241 +       int bsbits, i, wind;
 242         ext4_lblk_t end;
 243 -       loff_t size, orig_size, start_off;
 244 +       loff_t size, orig_size;
 245         ext4_lblk_t start;
 246         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
 247 +       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
 248         struct ext4_prealloc_space *pa;
 249
 250         /* do normalize only data requests, metadata requests
 251 @@ -2894,49 +3043,34 @@
 252         if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
 253                 size = i_size_read(ac->ac_inode);
 254         orig_size = size;
 255 +       size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
 256
 257 -       /* max size of free chunks */
 258 -       max = 2 << bsbits;
 259 +       start = wind = 0;
 260
 261 -#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)     \
 262 -               (req <= (size) || max <= (chunk_size))
 263 +       /* let's choose preallocation window depending on file size */
 264 +       for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
 265 +               if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
 266 +                       wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
 267 +                       break;
 268 +               }
 269 +       }
 270 +       size = wind;
 271
 272 -       /* first, try to predict filesize */
 273 -       /* XXX: should this table be tunable? */
 274 -       start_off = 0;
 275 -       if (size <= 16 * 1024) {
 276 -               size = 16 * 1024;
 277 -       } else if (size <= 32 * 1024) {
 278 -               size = 32 * 1024;
 279 -       } else if (size <= 64 * 1024) {
 280 -               size = 64 * 1024;
 281 -       } else if (size <= 128 * 1024) {
 282 -               size = 128 * 1024;
 283 -       } else if (size <= 256 * 1024) {
 284 -               size = 256 * 1024;
 285 -       } else if (size <= 512 * 1024) {
 286 -               size = 512 * 1024;
 287 -       } else if (size <= 1024 * 1024) {
 288 -               size = 1024 * 1024;
 289 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
 290 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 291 -                                               (21 - bsbits)) << 21;
 292 -               size = 2 * 1024 * 1024;
 293 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
 294 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 295 -                                                       (22 - bsbits)) << 22;
 296 -               size = 4 * 1024 * 1024;
 297 -       } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
 298 -                                       (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
 299 -               start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
 300 -                                                       (23 - bsbits)) << 23;
 301 -               size = 8 * 1024 * 1024;
 302 -       } else {
 303 -               start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
 304 -               size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
 305 +       if (wind == 0) {
 306 +               __u64 tstart, tend;
 307 +               /* file is quite large, we now preallocate with
 308 +               * the biggest configured window with regart to
 309 +               * logical offset */
 310 +               wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
 311 +               tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
 312 +               do_div(tstart, wind);
 313 +               start = tstart * wind;
 314 +               tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
 315 +               do_div(tend, wind);
 316 +               tend = tend * wind + wind;
 317 +               size = tend - start;
 318         }
 319 -       size = size >> bsbits;
 320 -       start = start_off >> bsbits;
 321 +       orig_size = size;
 322
 323         /* don't cover already allocated blocks in selected range */
 324         if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
 325 @@ -3008,7 +3143,6 @@
 326         }
 327         BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
 328                         start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
 329 -       BUG_ON(size <= 0 || size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
 330
 331         /* now prepare goal request */
 332
 333 @@ -3940,11 +4074,19 @@
 334
 335         /* don't use group allocation for large files */
 336         size = max(size, isize);
 337 -       if (size > sbi->s_mb_stream_request) {
 338 +       if ((ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req) ||
 339 +           (size >= sbi->s_mb_large_req)) {
 340                 ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
 341                 return;
 342         }
 343
 344 +       /*
 345 +        * request is so large that we don't care about
 346 +        * streaming - it overweights any possible seek
 347 +        */
 348 +       if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
 349 +               return;
 350 +
 351         BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
 352         /*
 353          * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
 354 diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/super.c linux-stage/fs/ext4/super.c
 355 --- linux-stage.orig/fs/ext4/super.c    2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
 356 +++ linux-stage/fs/ext4/super.c 2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
 357 @@ -2531,7 +2531,8 @@
 358  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_max_to_scan, s_mb_max_to_scan);
 359  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_min_to_scan, s_mb_min_to_scan);
 360  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_order2_req, s_mb_order2_reqs);
 361 -EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_stream_req, s_mb_stream_request);
 362 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_small_req, s_mb_small_req);
 363 +EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_large_req, s_mb_large_req);
 364  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_group_prealloc, s_mb_group_prealloc);
 365  EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(max_writeback_mb_bump, s_max_writeback_mb_bump);
 366
 367 @@ -2548,7 +2549,8 @@
 368         ATTR_LIST(mb_max_to_scan),
 369         ATTR_LIST(mb_min_to_scan),
 370         ATTR_LIST(mb_order2_req),
 371 -       ATTR_LIST(mb_stream_req),
 372 +       ATTR_LIST(mb_small_req),
 373 +       ATTR_LIST(mb_large_req),
 374         ATTR_LIST(mb_group_prealloc),
 375         ATTR_LIST(max_writeback_mb_bump),
 376         NULL,