filesetup.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <assert.h>
   5 #include <dirent.h>
   6 #include <sys/stat.h>
   7 #include <sys/mman.h>
   8 #include <sys/types.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "os.h"
  12
  13 static int extend_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
  14 {
  15         unsigned long long left;
  16         unsigned int bs;
  17         char *b;
  18         int r;
  19
  20         if (f->flags & FIO_FILE_EXISTS) {
  21                 if (unlink(f->file_name) < 0) {
  22                         td_verror(td, errno, "unlink");
  23                         return 1;
  24                 }
  25         }
  26
  27         f->fd = open(f->file_name, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
  28         if (f->fd < 0) {
  29                 td_verror(td, errno, "open");
  30                 return 1;
  31         }
  32
  33         if (ftruncate(f->fd, f->real_file_size) == -1) {
  34                 td_verror(td, errno, "ftruncate");
  35                 goto err;
  36         }
  37
  38         if (posix_fallocate(f->fd, 0, f->real_file_size) < 0) {
  39                 td_verror(td, errno, "posix_fallocate");
  40                 goto err;
  41         }
  42
  43         b = malloc(td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
  44         memset(b, 0, td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
  45
  46         left = f->real_file_size;
  47         while (left && !td->terminate) {
  48                 bs = td->o.max_bs[DDIR_WRITE];
  49                 if (bs > left)
  50                         bs = left;
  51
  52                 r = write(f->fd, b, bs);
  53
  54                 if (r == (int) bs) {
  55                         left -= bs;
  56                         continue;
  57                 } else {
  58                         if (r < 0)
  59                                 td_verror(td, errno, "write");
  60                         else
  61                                 td_verror(td, EIO, "write");
  62
  63                         break;
  64                 }
  65         }
  66
  67         if (td->terminate)
  68                 unlink(f->file_name);
  69         else if (td->o.create_fsync)
  70                 fsync(f->fd);
  71
  72         free(b);
  73         close(f->fd);
  74         f->fd = -1;
  75         return 0;
  76 err:
  77         close(f->fd);
  78         f->fd = -1;
  79         return 1;
  80 }
  81
  82 static unsigned long long get_rand_file_size(struct thread_data *td)
  83 {
  84         unsigned long long ret;
  85         long r;
  86
  87         r = os_random_long(&td->file_size_state);
  88         ret = td->o.file_size_low + (unsigned long long) ((double) td->o.file_size_high * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
  89         ret -= (ret % td->o.rw_min_bs);
  90         return ret;
  91 }
  92
  93 static int file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
  94 {
  95         struct stat st;
  96
  97         if (fstat(f->fd, &st) == -1) {
  98                 td_verror(td, errno, "fstat");
  99                 return 1;
 100         }
 101
 102         f->real_file_size = st.st_size;
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static int bdev_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 107 {
 108         unsigned long long bytes;
 109         int r;
 110
 111         r = blockdev_size(f->fd, &bytes);
 112         if (r) {
 113                 td_verror(td, r, "blockdev_size");
 114                 return 1;
 115         }
 116
 117         f->real_file_size = bytes;
 118         return 0;
 119 }
 120
 121 static int get_file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 122 {
 123         int ret = 0;
 124
 125         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 126                 ret = file_size(td, f);
 127         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD)
 128                 ret = bdev_size(td, f);
 129         else
 130                 f->real_file_size = -1;
 131
 132         if (ret)
 133                 return ret;
 134
 135         if (f->file_offset > f->real_file_size) {
 136                 log_err("%s: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->o.name, f->file_offset, f->real_file_size);
 137                 return 1;
 138         }
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 int file_invalidate_cache(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 144 {
 145         int ret = 0;
 146
 147         if (td->o.odirect)
 148                 return 0;
 149
 150         /*
 151          * FIXME: add blockdev flushing too
 152          */
 153         if (f->mmap)
 154                 ret = madvise(f->mmap, f->io_size, MADV_DONTNEED);
 155         else if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 156                 ret = fadvise(f->fd, f->file_offset, f->io_size, POSIX_FADV_DONTNEED);
 157         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD) {
 158                 ret = blockdev_invalidate_cache(f->fd);
 159                 if (ret < 0 && errno == EACCES && geteuid()) {
 160                         log_err("fio: only root may flush block devices. Cache flush bypassed!\n");
 161                         ret = 0;
 162                 }
 163         } else if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
 164                 ret = 0;
 165
 166         if (ret < 0) {
 167                 td_verror(td, errno, "invalidate_cache");
 168                 return 1;
 169         }
 170
 171         return ret;
 172 }
 173
 174 void generic_close_file(struct thread_data fio_unused *td, struct fio_file *f)
 175 {
 176         close(f->fd);
 177         f->fd = -1;
 178 }
 179
 180 int generic_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 181 {
 182         int flags = 0;
 183
 184         if (td->o.odirect)
 185                 flags |= OS_O_DIRECT;
 186         if (td->o.sync_io)
 187                 flags |= O_SYNC;
 188
 189         if (td_write(td) || td_rw(td)) {
 190                 flags |= O_RDWR;
 191
 192                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 193                         flags |= O_CREAT;
 194
 195                 f->fd = open(f->file_name, flags, 0600);
 196         } else {
 197                 if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
 198                         flags |= O_RDWR;
 199                 else
 200                         flags |= O_RDONLY;
 201
 202                 f->fd = open(f->file_name, flags);
 203         }
 204
 205         if (f->fd == -1) {
 206                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
 207                 int __e = errno;
 208
 209                 snprintf(buf, sizeof(buf) - 1, "open(%s)", f->file_name);
 210
 211                 td_verror(td, __e, buf);
 212         }
 213
 214         if (get_file_size(td, f))
 215                 goto err;
 216
 217         if (td->o.invalidate_cache && file_invalidate_cache(td, f))
 218                 goto err;
 219
 220         if (td->o.fadvise_hint) {
 221                 if (td_random(td))
 222                         flags = POSIX_FADV_RANDOM;
 223                 else
 224                         flags = POSIX_FADV_SEQUENTIAL;
 225
 226                 if (fadvise(f->fd, f->file_offset, f->io_size, flags) < 0) {
 227                         td_verror(td, errno, "fadvise");
 228                         goto err;
 229                 }
 230         }
 231
 232         return 0;
 233 err:
 234         close(f->fd);
 235         return 1;
 236 }
 237
 238 int open_files(struct thread_data *td)
 239 {
 240         struct fio_file *f;
 241         unsigned int i;
 242         int err = 0;
 243
 244         for_each_file(td, f, i) {
 245                 err = td_io_open_file(td, f);
 246                 if (err)
 247                         break;
 248
 249                 if (td->o.open_files == td->nr_open_files)
 250                         break;
 251         }
 252
 253         if (!err)
 254                 return 0;
 255
 256         for_each_file(td, f, i)
 257                 td_io_close_file(td, f);
 258
 259         return err;
 260 }
 261
 262 /*
 263  * open/close all files, so that ->real_file_size gets set
 264  */
 265 static int get_file_sizes(struct thread_data *td)
 266 {
 267         struct fio_file *f;
 268         unsigned int i;
 269         int err = 0;
 270
 271         for_each_file(td, f, i) {
 272                 err = td->io_ops->open_file(td, f);
 273                 if (err) {
 274                         td->error = 0;
 275                         memset(td->verror, 0, sizeof(td->verror));
 276                         err = 0;
 277                         continue;
 278                 }
 279
 280                 td->io_ops->close_file(td, f);
 281         }
 282
 283         return err;
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Open the files and setup files sizes, creating files if necessary.
 288  */
 289 int setup_files(struct thread_data *td)
 290 {
 291         unsigned long long total_size, extend_size;
 292         struct fio_file *f;
 293         unsigned int i;
 294         int err, need_extend;
 295
 296         /*
 297          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
 298          * opening the files and setting f->real_file_size to indicate
 299          * the valid range for that file.
 300          */
 301         if (td->io_ops->setup)
 302                 err = td->io_ops->setup(td);
 303         else
 304                 err = get_file_sizes(td);
 305
 306         if (err)
 307                 return err;
 308
 309         /*
 310          * check sizes. if the files/devices do not exist and the size
 311          * isn't passed to fio, abort.
 312          */
 313         total_size = 0;
 314         for_each_file(td, f, i) {
 315                 if (f->real_file_size == -1ULL)
 316                         total_size = -1ULL;
 317                 else
 318                         total_size += f->real_file_size;
 319         }
 320
 321         /*
 322          * device/file sizes are zero and no size given, punt
 323          */
 324         if (!total_size && !td->o.size) {
 325                 log_err("%s: you need to specify size=\n", td->o.name);
 326                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
 327                 return 1;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * now file sizes are known, so we can set ->io_size. if size= is
 332          * not given, ->io_size is just equal to ->real_file_size. if size
 333          * is given, ->io_size is size / nr_files.
 334          */
 335         extend_size = total_size = 0;
 336         need_extend = 0;
 337         for_each_file(td, f, i) {
 338                 if (!td->o.file_size_low) {
 339                         /*
 340                          * no file size range given, file size is equal to
 341                          * total size divided by number of files. if that is
 342                          * zero, set it to the real file size.
 343                          */
 344                         f->io_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 345                         if (!f->io_size)
 346                                 f->io_size = f->real_file_size;
 347                 } else if (f->real_file_size < td->o.file_size_low ||
 348                            f->real_file_size > td->o.file_size_high) {
 349                         /*
 350                          * file size given. if it's fixed, use that. if it's a
 351                          * range, generate a random size in-between.
 352                          */
 353                         if (td->o.file_size_low == td->o.file_size_high)
 354                                 f->io_size = td->o.file_size_low;
 355                         else
 356                                 f->io_size = get_rand_file_size(td);
 357                 } else
 358                         f->io_size = f->real_file_size;
 359
 360                 if (f->io_size == -1ULL)
 361                         total_size = -1ULL;
 362                 else
 363                         total_size += f->io_size;
 364
 365                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE &&
 366                     f->io_size > f->real_file_size &&
 367                     !(td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO)) {
 368                         need_extend++;
 369                         extend_size += f->io_size;
 370                         f->flags |= FIO_FILE_EXTEND;
 371                 }
 372         }
 373
 374         if (!td->o.size)
 375                 td->o.size = total_size;
 376
 377         /*
 378          * See if we need to extend some files
 379          */
 380         if (need_extend) {
 381                 temp_stall_ts = 1;
 382                 log_info("%s: Laying out IO file(s) (%u files / %LuMiB)\n",
 383                         td->o.name, need_extend, extend_size >> 20);
 384
 385                 for_each_file(td, f, i) {
 386                         if (!(f->flags & FIO_FILE_EXTEND))
 387                                 continue;
 388
 389                         f->flags &= ~FIO_FILE_EXTEND;
 390                         f->real_file_size = f->io_size;
 391                         err = extend_file(td, f);
 392                         if (err)
 393                                 break;
 394                 }
 395                 temp_stall_ts = 0;
 396         }
 397
 398         if (err)
 399                 return err;
 400
 401         if (!td->o.zone_size)
 402                 td->o.zone_size = td->o.size;
 403
 404         td->total_io_size = td->o.size * td->o.loops;
 405         return 0;
 406 }
 407
 408 int init_random_map(struct thread_data *td)
 409 {
 410         int num_maps, blocks;
 411         struct fio_file *f;
 412         unsigned int i;
 413
 414         if (td->o.norandommap)
 415                 return 0;
 416
 417         for_each_file(td, f, i) {
 418                 blocks = (f->real_file_size + td->o.rw_min_bs - 1) / td->o.rw_min_bs;
 419                 num_maps = (blocks + BLOCKS_PER_MAP-1)/ BLOCKS_PER_MAP;
 420                 f->file_map = malloc(num_maps * sizeof(long));
 421                 if (!f->file_map) {
 422                         log_err("fio: failed allocating random map. If running a large number of jobs, try the 'norandommap' option\n");
 423                         return 1;
 424                 }
 425                 f->num_maps = num_maps;
 426                 memset(f->file_map, 0, num_maps * sizeof(long));
 427         }
 428
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 void close_files(struct thread_data *td)
 433 {
 434         struct fio_file *f;
 435         unsigned int i;
 436
 437         for_each_file(td, f, i) {
 438                 if ((f->flags & FIO_FILE_UNLINK) &&
 439                     f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 440                         unlink(f->file_name);
 441
 442                 td_io_close_file(td, f);
 443
 444                 free(f->file_name);
 445                 f->file_name = NULL;
 446
 447                 if (f->file_map) {
 448                         free(f->file_map);
 449                         f->file_map = NULL;
 450                 }
 451         }
 452
 453         td->o.filename = NULL;
 454         free(td->files);
 455         td->files = NULL;
 456         td->o.nr_files = 0;
 457 }
 458
 459 static void get_file_type(struct fio_file *f)
 460 {
 461         struct stat sb;
 462
 463         f->filetype = FIO_TYPE_FILE;
 464
 465         if (!lstat(f->file_name, &sb)) {
 466                 if (S_ISBLK(sb.st_mode))
 467                         f->filetype = FIO_TYPE_BD;
 468                 else if (S_ISCHR(sb.st_mode))
 469                         f->filetype = FIO_TYPE_CHAR;
 470         }
 471 }
 472
 473 void add_file(struct thread_data *td, const char *fname)
 474 {
 475         int cur_files = td->files_index;
 476         char file_name[PATH_MAX];
 477         struct fio_file *f;
 478         int len = 0;
 479
 480         td->files = realloc(td->files, (cur_files + 1) * sizeof(*f));
 481
 482         f = &td->files[cur_files];
 483         memset(f, 0, sizeof(*f));
 484         f->fd = -1;
 485
 486         if (td->o.directory)
 487                 len = sprintf(file_name, "%s/", td->o.directory);
 488
 489         sprintf(file_name + len, "%s", fname);
 490         f->file_name = strdup(file_name);
 491
 492         get_file_type(f);
 493
 494         td->files_index++;
 495         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 496                 td->nr_normal_files++;
 497 }
 498
 499 void get_file(struct fio_file *f)
 500 {
 501         f->references++;
 502 }
 503
 504 void put_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 505 {
 506         if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN))
 507                 return;
 508
 509         assert(f->references);
 510         if (--f->references)
 511                 return;
 512
 513         if (should_fsync(td) && td->o.fsync_on_close)
 514                 fsync(f->fd);
 515
 516         if (td->io_ops->close_file)
 517                 td->io_ops->close_file(td, f);
 518         td->nr_open_files--;
 519         f->flags &= ~FIO_FILE_OPEN;
 520 }
 521
 522 static int recurse_dir(struct thread_data *td, const char *dirname)
 523 {
 524         struct dirent *dir;
 525         int ret = 0;
 526         DIR *D;
 527
 528         D = opendir(dirname);
 529         if (!D) {
 530                 td_verror(td, errno, "opendir");
 531                 return 1;
 532         }
 533
 534         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
 535                 char full_path[PATH_MAX];
 536                 struct stat sb;
 537
 538                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
 539                         continue;
 540
 541                 sprintf(full_path, "%s/%s", dirname, dir->d_name);
 542
 543                 if (lstat(full_path, &sb) == -1) {
 544                         if (errno != ENOENT) {
 545                                 td_verror(td, errno, "stat");
 546                                 return 1;
 547                         }
 548                 }
 549
 550                 if (S_ISREG(sb.st_mode)) {
 551                         add_file(td, full_path);
 552                         td->o.nr_files++;
 553                         continue;
 554                 }
 555
 556                 if ((ret = recurse_dir(td, full_path)) != 0)
 557                         break;
 558         }
 559
 560         closedir(D);
 561         return ret;
 562 }
 563
 564 int add_dir_files(struct thread_data *td, const char *path)
 565 {
 566         return recurse_dir(td, path);
 567 }
 568
 569 void dup_files(struct thread_data *td, struct thread_data *org)
 570 {
 571         struct fio_file *f;
 572         unsigned int i;
 573         size_t bytes;
 574
 575         if (!org->files)
 576                 return;
 577
 578         bytes = org->files_index * sizeof(*f);
 579         td->files = malloc(bytes);
 580         memcpy(td->files, org->files, bytes);
 581
 582         for_each_file(td, f, i) {
 583                 if (f->file_name)
 584                         f->file_name = strdup(f->file_name);
 585         }
 586 }