KVM: sort memslots by its size and use line search
Xiao Guangrong [Thu, 24 Nov 2011 09:40:57 +0000 (17:40 +0800)]
Sort memslots base on its size and use line search to find it, so that the
larger memslots have better fit

The idea is from Avi

Signed-off-by: Xiao Guangrong <xiaoguangrong@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Avi Kivity <avi@redhat.com>

include/linux/kvm_host.h
virt/kvm/kvm_main.c

index 123925c..9efdf5c 100644 (file)
@@ -231,8 +231,12 @@ struct kvm_irq_routing_table {};
 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 #endif
 
+/*
+ * Note:
+ * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
+ * to get the memslot by its id.
+ */
 struct kvm_memslots {
-       int nmemslots;
        u64 generation;
        struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 };
@@ -310,7 +314,8 @@ static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 
 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)   \
        for (memslot = &slots->memslots[0];     \
-             memslot < slots->memslots + (slots)->nmemslots; memslot++)
+             memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
+               memslot++)
 
 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
@@ -336,7 +341,14 @@ static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 static inline struct kvm_memory_slot *
 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 {
-       return &slots->memslots[id];
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < KVM_MEM_SLOTS_NUM; i++)
+               if (slots->memslots[i].id == id)
+                       return &slots->memslots[i];
+
+       WARN_ON(1);
+       return NULL;
 }
 
 #define HPA_MSB ((sizeof(hpa_t) * 8) - 1)
index 7b60849..6e8eb15 100644 (file)
@@ -440,6 +440,15 @@ static int kvm_init_mmu_notifier(struct kvm *kvm)
 
 #endif /* CONFIG_MMU_NOTIFIER && KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER */
 
+static void kvm_init_memslots_id(struct kvm *kvm)
+{
+       int i;
+       struct kvm_memslots *slots = kvm->memslots;
+
+       for (i = 0; i < KVM_MEM_SLOTS_NUM; i++)
+               slots->memslots[i].id = i;
+}
+
 static struct kvm *kvm_create_vm(void)
 {
        int r, i;
@@ -465,6 +474,7 @@ static struct kvm *kvm_create_vm(void)
        kvm->memslots = kzalloc(sizeof(struct kvm_memslots), GFP_KERNEL);
        if (!kvm->memslots)
                goto out_err_nosrcu;
+       kvm_init_memslots_id(kvm);
        if (init_srcu_struct(&kvm->srcu))
                goto out_err_nosrcu;
        for (i = 0; i < KVM_NR_BUSES; i++) {
@@ -630,15 +640,54 @@ static int kvm_create_dirty_bitmap(struct kvm_memory_slot *memslot)
 }
 #endif /* !CONFIG_S390 */
 
+static struct kvm_memory_slot *
+search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
+{
+       struct kvm_memory_slot *memslot;
+
+       kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
+               if (gfn >= memslot->base_gfn &&
+                     gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
+                       return memslot;
+
+       return NULL;
+}
+
+static int cmp_memslot(const void *slot1, const void *slot2)
+{
+       struct kvm_memory_slot *s1, *s2;
+
+       s1 = (struct kvm_memory_slot *)slot1;
+       s2 = (struct kvm_memory_slot *)slot2;
+
+       if (s1->npages < s2->npages)
+               return 1;
+       if (s1->npages > s2->npages)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Sort the memslots base on its size, so the larger slots
+ * will get better fit.
+ */
+static void sort_memslots(struct kvm_memslots *slots)
+{
+       sort(slots->memslots, KVM_MEM_SLOTS_NUM,
+             sizeof(struct kvm_memory_slot), cmp_memslot, NULL);
+}
+
 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new)
 {
        if (new) {
                int id = new->id;
                struct kvm_memory_slot *old = id_to_memslot(slots, id);
+               unsigned long npages = old->npages;
 
                *old = *new;
-               if (id >= slots->nmemslots)
-                       slots->nmemslots = id + 1;
+               if (new->npages != npages)
+                       sort_memslots(slots);
        }
 
        slots->generation++;
@@ -980,14 +1029,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_is_error_hva);
 static struct kvm_memory_slot *__gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots,
                                                gfn_t gfn)
 {
-       struct kvm_memory_slot *memslot;
-
-       kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
-               if (gfn >= memslot->base_gfn
-                   && gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
-                       return memslot;
-
-       return NULL;
+       return search_memslots(slots, gfn);
 }
 
 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
@@ -998,20 +1040,13 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(gfn_to_memslot);
 
 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 {
-       int i;
-       struct kvm_memslots *slots = kvm_memslots(kvm);
-
-       for (i = 0; i < KVM_MEMORY_SLOTS; ++i) {
-               struct kvm_memory_slot *memslot = &slots->memslots[i];
+       struct kvm_memory_slot *memslot = gfn_to_memslot(kvm, gfn);
 
-               if (memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)
-                       continue;
+       if (!memslot || memslot->id >= KVM_MEMORY_SLOTS ||
+             memslot->flags & KVM_MEMSLOT_INVALID)
+               return 0;
 
-               if (gfn >= memslot->base_gfn
-                   && gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
-                       return 1;
-       }
-       return 0;
+       return 1;
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_is_visible_gfn);