Whamcloud - gitweb
LU-1812 ldiskfs: Add kernel patch series for SLES11SP2
[fs/lustre-release.git] / ldiskfs / kernel_patches / patches / sles11sp2 / ext4-prealloc.patch
diff --git a/ldiskfs/kernel_patches/patches/sles11sp2/ext4-prealloc.patch b/ldiskfs/kernel_patches/patches/sles11sp2/ext4-prealloc.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6f3585b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,376 @@
+diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/ext4.h linux-stage/fs/ext4/ext4.h
+--- linux-stage.orig/fs/ext4/ext4.h    2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
++++ linux-stage/fs/ext4/ext4.h 2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
+@@ -1170,11 +1170,14 @@
+
+       /* tunables */
+       unsigned long s_stripe;
+-      unsigned int s_mb_stream_request;
++      unsigned long s_mb_small_req;
++      unsigned long s_mb_large_req;
+       unsigned int s_mb_max_to_scan;
+       unsigned int s_mb_min_to_scan;
+       unsigned int s_mb_stats;
+       unsigned int s_mb_order2_reqs;
++      unsigned long *s_mb_prealloc_table;
++      unsigned long s_mb_prealloc_table_size;
+       unsigned int s_mb_group_prealloc;
+       unsigned int s_max_writeback_mb_bump;
+       /* where last allocation was done - for stream allocation */
+diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/inode.c linux-stage/fs/ext4/inode.c
+--- linux-stage.orig/fs/ext4/inode.c   2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
++++ linux-stage/fs/ext4/inode.c        2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
+@@ -2937,6 +2937,11 @@
+       if (unlikely(sbi->s_mount_flags & EXT4_MF_FS_ABORTED))
+               return -EROFS;
+
++      if (wbc->nr_to_write < sbi->s_mb_small_req) {
++              nr_to_writebump = sbi->s_mb_small_req - wbc->nr_to_write;
++              wbc->nr_to_write = sbi->s_mb_small_req;
++      }
++
+       if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
+               range_whole = 1;
+
+diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/mballoc.c linux-stage/fs/ext4/mballoc.c
+--- linux-stage.orig/fs/ext4/mballoc.c 2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
++++ linux-stage/fs/ext4/mballoc.c      2012-12-31 11:20:51.000000000 -0500
+@@ -1799,6 +1799,25 @@
+       }
+ }
+
++static void ext4_mb_prealloc_table_add(struct ext4_sb_info *sbi, int value)
++{
++      int i;
++
++      if (value > (sbi->s_blocks_per_group - 1 - 1 - sbi->s_itb_per_group))
++              return;
++
++      for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
++              if (sbi->s_mb_prealloc_table[i] == 0) {
++                      sbi->s_mb_prealloc_table[i] = value;
++                      return;
++              }
++
++              /* they should add values in order */
++              if (value <= sbi->s_mb_prealloc_table[i])
++                      return;
++      }
++}
++
+ /*
+  * The routine scans the group and measures all found extents.
+  * In order to optimize scanning, caller must pass number of
+@@ -2172,6 +2191,80 @@
+       .show   = ext4_mb_seq_groups_show,
+ };
+
++#define EXT4_MB_PREALLOC_TABLE          "prealloc_table"
++
++static int ext4_mb_prealloc_table_proc_read(char *page, char **start, off_t off,
++                                          int count, int *eof, void *data)
++{
++      struct ext4_sb_info *sbi = data;
++      int len = 0;
++      int i;
++
++      *eof = 1;
++      if (off != 0)
++              return 0;
++
++      for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++)
++              len += sprintf(page + len, "%ld ",
++                             sbi->s_mb_prealloc_table[i]);
++      len += sprintf(page + len, "\n");
++
++      *start = page;
++      return len;
++}
++
++static int ext4_mb_prealloc_table_proc_write(struct file *file,
++                                           const char __user *buf,
++                                           unsigned long cnt, void *data)
++{
++      struct ext4_sb_info *sbi = data;
++      unsigned long value;
++      unsigned long prev = 0;
++      char str[128];
++      char *cur;
++      char *end;
++      unsigned long *new_table;
++      int num = 0;
++      int i = 0;
++
++      if (cnt >= sizeof(str))
++              return -EINVAL;
++      if (copy_from_user(str, buf, cnt))
++              return -EFAULT;
++
++      num = 0;
++      cur = str;
++      end = str + cnt;
++      while (cur < end) {
++              while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
++              value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
++              if (value == 0)
++                      break;
++              if (value <= prev)
++                      return -EINVAL;
++              prev = value;
++              num++;
++      }
++
++      new_table = kmalloc(num * sizeof(*new_table), GFP_KERNEL);
++      if (new_table == NULL)
++              return -ENOMEM;
++      kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
++      memset(new_table, 0, num * sizeof(*new_table));
++      sbi->s_mb_prealloc_table = new_table;
++      sbi->s_mb_prealloc_table_size = num;
++      cur = str;
++      end = str + cnt;
++      while (cur < end && i < num) {
++      while ((cur < end) && (*cur == ' ')) cur++;
++              value = simple_strtol(cur, &cur, 0);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, value);
++              i++;
++      }
++
++      return cnt;
++}
++
+ static int ext4_mb_seq_groups_open(struct inode *inode, struct file *file)
+ {
+       struct super_block *sb = PDE(inode)->data;
+@@ -2469,9 +2562,52 @@
+       sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
+       sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
+       sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
+-      sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
+       sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
+-      sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
++
++      if (sbi->s_stripe == 0) {
++              sbi->s_mb_prealloc_table_size = 10;
++              i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
++              sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
++              if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
++                      kfree(sbi->s_mb_offsets);
++                      kfree(sbi->s_mb_maxs);
++                      return -ENOMEM;
++              }
++              memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
++
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 4);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 8);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 16);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 32);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 64);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 128);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 256);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 512);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 1024);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, 2048);
++
++              sbi->s_mb_small_req = 256;
++              sbi->s_mb_large_req = 1024;
++              sbi->s_mb_group_prealloc = 512;
++      } else {
++              sbi->s_mb_prealloc_table_size = 3;
++              i = sbi->s_mb_prealloc_table_size * sizeof(unsigned long);
++              sbi->s_mb_prealloc_table = kmalloc(i, GFP_NOFS);
++              if (sbi->s_mb_prealloc_table == NULL) {
++                      kfree(sbi->s_mb_offsets);
++                      kfree(sbi->s_mb_maxs);
++                      return -ENOMEM;
++              }
++              memset(sbi->s_mb_prealloc_table, 0, i);
++
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 2);
++              ext4_mb_prealloc_table_add(sbi, sbi->s_stripe * 4);
++
++              sbi->s_mb_small_req = sbi->s_stripe;
++              sbi->s_mb_large_req = sbi->s_stripe * 8;
++              sbi->s_mb_group_prealloc = sbi->s_stripe * 4;
++      }
+
+       sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
+       if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
+@@ -2487,12 +2623,22 @@
+               spin_lock_init(&lg->lg_prealloc_lock);
+       }
+
+-      if (sbi->s_proc)
++      if (sbi->s_proc) {
++              struct proc_dir_entry *p;
+               proc_create_data("mb_groups", S_IRUGO, sbi->s_proc,
+                                &ext4_mb_seq_groups_fops, sb);
++              p = create_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, S_IFREG |
++                                    S_IRUGO | S_IWUSR, sbi->s_proc);
++              if (p) {
++                      p->data = sbi;
++                      p->read_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_read;
++                      p->write_proc = ext4_mb_prealloc_table_proc_write;
++              }
++      }
+
+ out:
+       if (ret) {
++              kfree(sbi->s_mb_prealloc_table);
+               kfree(sbi->s_mb_offsets);
+               kfree(sbi->s_mb_maxs);
+       }
+@@ -2528,8 +2674,10 @@
+       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
+       struct kmem_cache *cachep = get_groupinfo_cache(sb->s_blocksize_bits);
+
+-      if (sbi->s_proc)
++      if (sbi->s_proc) {
+               remove_proc_entry("mb_groups", sbi->s_proc);
++              remove_proc_entry(EXT4_MB_PREALLOC_TABLE, sbi->s_proc);
++      }
+
+       if (sbi->s_group_info) {
+               for (i = 0; i < ngroups; i++) {
+@@ -2859,11 +3007,12 @@
+ ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
+                               struct ext4_allocation_request *ar)
+ {
+-      int bsbits, max;
++      int bsbits, i, wind;
+       ext4_lblk_t end;
+-      loff_t size, orig_size, start_off;
++      loff_t size, orig_size;
+       ext4_lblk_t start;
+       struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
++      struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
+       struct ext4_prealloc_space *pa;
+
+       /* do normalize only data requests, metadata requests
+@@ -2894,49 +3043,34 @@
+       if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
+               size = i_size_read(ac->ac_inode);
+       orig_size = size;
++      size = (size + ac->ac_sb->s_blocksize - 1) >> bsbits;
+
+-      /* max size of free chunks */
+-      max = 2 << bsbits;
++      start = wind = 0;
+
+-#define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size)    \
+-              (req <= (size) || max <= (chunk_size))
++      /* let's choose preallocation window depending on file size */
++      for (i = 0; i < sbi->s_mb_prealloc_table_size; i++) {
++              if (size <= sbi->s_mb_prealloc_table[i]) {
++                      wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i];
++                      break;
++              }
++      }
++      size = wind;
+
+-      /* first, try to predict filesize */
+-      /* XXX: should this table be tunable? */
+-      start_off = 0;
+-      if (size <= 16 * 1024) {
+-              size = 16 * 1024;
+-      } else if (size <= 32 * 1024) {
+-              size = 32 * 1024;
+-      } else if (size <= 64 * 1024) {
+-              size = 64 * 1024;
+-      } else if (size <= 128 * 1024) {
+-              size = 128 * 1024;
+-      } else if (size <= 256 * 1024) {
+-              size = 256 * 1024;
+-      } else if (size <= 512 * 1024) {
+-              size = 512 * 1024;
+-      } else if (size <= 1024 * 1024) {
+-              size = 1024 * 1024;
+-      } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
+-              start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
+-                                              (21 - bsbits)) << 21;
+-              size = 2 * 1024 * 1024;
+-      } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
+-              start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
+-                                                      (22 - bsbits)) << 22;
+-              size = 4 * 1024 * 1024;
+-      } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
+-                                      (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
+-              start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
+-                                                      (23 - bsbits)) << 23;
+-              size = 8 * 1024 * 1024;
+-      } else {
+-              start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
+-              size      = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
++      if (wind == 0) {
++              __u64 tstart, tend;
++              /* file is quite large, we now preallocate with
++              * the biggest configured window with regart to
++              * logical offset */
++              wind = sbi->s_mb_prealloc_table[i - 1];
++              tstart = ac->ac_o_ex.fe_logical;
++              do_div(tstart, wind);
++              start = tstart * wind;
++              tend = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len - 1;
++              do_div(tend, wind);
++              tend = tend * wind + wind;
++              size = tend - start;
+       }
+-      size = size >> bsbits;
+-      start = start_off >> bsbits;
++      orig_size = size;
+
+       /* don't cover already allocated blocks in selected range */
+       if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
+@@ -3008,7 +3143,6 @@
+       }
+       BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
+                       start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
+-      BUG_ON(size <= 0 || size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
+
+       /* now prepare goal request */
+
+@@ -3940,11 +4074,19 @@
+
+       /* don't use group allocation for large files */
+       size = max(size, isize);
+-      if (size > sbi->s_mb_stream_request) {
++      if ((ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_small_req) ||
++          (size >= sbi->s_mb_large_req)) {
+               ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
+               return;
+       }
+
++      /*
++       * request is so large that we don't care about
++       * streaming - it overweights any possible seek
++       */
++      if (ac->ac_o_ex.fe_len >= sbi->s_mb_large_req)
++              return;
++
+       BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
+       /*
+        * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
+diff -u -r linux-stage.orig/fs/ext4/super.c linux-stage/fs/ext4/super.c
+--- linux-stage.orig/fs/ext4/super.c   2012-12-31 11:12:36.000000000 -0500
++++ linux-stage/fs/ext4/super.c        2012-12-31 11:12:48.000000000 -0500
+@@ -2531,7 +2531,8 @@
+ EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_max_to_scan, s_mb_max_to_scan);
+ EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_min_to_scan, s_mb_min_to_scan);
+ EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_order2_req, s_mb_order2_reqs);
+-EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_stream_req, s_mb_stream_request);
++EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_small_req, s_mb_small_req);
++EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_large_req, s_mb_large_req);
+ EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(mb_group_prealloc, s_mb_group_prealloc);
+ EXT4_RW_ATTR_SBI_UI(max_writeback_mb_bump, s_max_writeback_mb_bump);
+
+@@ -2548,7 +2549,8 @@
+       ATTR_LIST(mb_max_to_scan),
+       ATTR_LIST(mb_min_to_scan),
+       ATTR_LIST(mb_order2_req),
+-      ATTR_LIST(mb_stream_req),
++      ATTR_LIST(mb_small_req),
++      ATTR_LIST(mb_large_req),
+       ATTR_LIST(mb_group_prealloc),
+       ATTR_LIST(max_writeback_mb_bump),
+       NULL,