btrfs: remove unnecessary EXTENT_UPTODATE state in buffered I/O path
authorEthan Lien <ethanlien@synology.com>
Fri, 19 Aug 2022 02:44:08 +0000 (10:44 +0800)
committerDavid Sterba <dsterba@suse.com>
Mon, 26 Sep 2022 10:27:57 +0000 (12:27 +0200)
commit52b029f42751d0aea2d9c05a584438f4f0dfc123
treea794b4b3e219277d45de5832ac6f4c7d267fc855
parent7059c658310e641b6976c8b10a591ad7b7279c20
btrfs: remove unnecessary EXTENT_UPTODATE state in buffered I/O path

After we copied data to page cache in buffered I/O, we
1. Insert a EXTENT_UPTODATE state into inode's io_tree, by
   endio_readpage_release_extent(), set_extent_delalloc() or
   set_extent_defrag().
2. Set page uptodate before we unlock the page.

But the only place we check io_tree's EXTENT_UPTODATE state is in
btrfs_do_readpage(). We know we enter btrfs_do_readpage() only when we
have a non-uptodate page, so it is unnecessary to set EXTENT_UPTODATE.

For example, when performing a buffered random read:

fio --rw=randread --ioengine=libaio --direct=0 --numjobs=4 \
--filesize=32G --size=4G --bs=4k --name=job \
--filename=/mnt/file --name=job

Then check how many extent_state in io_tree:

cat /proc/slabinfo | grep btrfs_extent_state | awk '{print $2}'

w/o this patch, we got 640567 btrfs_extent_state.
w/  this patch, we got    204 btrfs_extent_state.

Maintaining such a big tree brings overhead since every I/O needs to insert
EXTENT_LOCKED, insert EXTENT_UPTODATE, then remove EXTENT_LOCKED. And in
every insert or remove, we need to lock io_tree, do tree search, alloc or
dealloc extent states. By removing unnecessary EXTENT_UPTODATE, we keep
io_tree in a minimal size and reduce overhead when performing buffered I/O.

Reviewed-by: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
Reviewed-by: Robbie Ko <robbieko@synology.com>
Signed-off-by: Ethan Lien <ethanlien@synology.com>
Signed-off-by: David Sterba <dsterba@suse.com>
fs/btrfs/extent-io-tree.h
fs/btrfs/extent_io.c
fs/btrfs/inode.c