blktrace.c

   1 /*
   2  * blktrace support code for fio
   3  */
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdlib.h>
   6
   7 #include "list.h"
   8 #include "fio.h"
   9 #include "blktrace_api.h"
  10
  11 #define TRACE_FIFO_SIZE 65536
  12
  13 /*
  14  * fifo refill frontend, to avoid reading data in trace sized bites
  15  */
  16 static int refill_fifo(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd)
  17 {
  18         char buf[TRACE_FIFO_SIZE];
  19         unsigned int total;
  20         int ret;
  21
  22         total = sizeof(buf);
  23         if (total > fifo_room(fifo))
  24                 total = fifo_room(fifo);
  25
  26         ret = read(fd, buf, total);
  27         if (ret < 0) {
  28                 td_verror(td, errno, "read blktrace file");
  29                 return -1;
  30         }
  31
  32         if (ret > 0)
  33                 ret = fifo_put(fifo, buf, ret);
  34
  35         return ret;
  36 }
  37
  38 /*
  39  * Retrieve 'len' bytes from the fifo, refilling if necessary.
  40  */
  41 static int trace_fifo_get(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd,
  42                           void *buf, unsigned int len)
  43 {
  44         if (fifo_len(fifo) < len) {
  45                 int ret = refill_fifo(td, fifo, fd);
  46
  47                 if (ret < 0)
  48                         return ret;
  49         }
  50
  51         return fifo_get(fifo, buf, len);
  52 }
  53
  54 /*
  55  * Just discard the pdu by seeking past it.
  56  */
  57 static int discard_pdu(struct thread_data *td, struct fifo *fifo, int fd,
  58                        struct blk_io_trace *t)
  59 {
  60         if (t->pdu_len == 0)
  61                 return 0;
  62
  63         return trace_fifo_get(td, fifo, fd, NULL, t->pdu_len);
  64 }
  65
  66 /*
  67  * Check if this is a blktrace binary data file. We read a single trace
  68  * into memory and check for the magic signature.
  69  */
  70 int is_blktrace(const char *filename)
  71 {
  72         struct blk_io_trace t;
  73         int fd, ret;
  74
  75         fd = open(filename, O_RDONLY);
  76         if (fd < 0) {
  77                 perror("open blktrace");
  78                 return 0;
  79         }
  80
  81         ret = read(fd, &t, sizeof(t));
  82         close(fd);
  83
  84         if (ret < 0) {
  85                 perror("read blktrace");
  86                 return 0;
  87         } else if (ret != sizeof(t)) {
  88                 log_err("fio: short read on blktrace file\n");
  89                 return 0;
  90         }
  91
  92         if ((t.magic & 0xffffff00) == BLK_IO_TRACE_MAGIC)
  93                 return 1;
  94
  95         return 0;
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Store blk_io_trace data in an ipo for later retrieval.
 100  */
 101 static void store_ipo(struct thread_data *td, unsigned long long offset,
 102                       unsigned int bytes, int rw, unsigned long long ttime)
 103 {
 104         struct io_piece *ipo = malloc(sizeof(*ipo));
 105
 106         memset(ipo, 0, sizeof(*ipo));
 107         INIT_LIST_HEAD(&ipo->list);
 108         /*
 109          * the 512 is wrong here, it should be the hardware sector size...
 110          */
 111         ipo->offset = offset * 512;
 112         ipo->len = bytes;
 113         ipo->delay = ttime / 1000;
 114         if (rw)
 115                 ipo->ddir = DDIR_WRITE;
 116         else
 117                 ipo->ddir = DDIR_READ;
 118
 119         list_add_tail(&ipo->list, &td->io_log_list);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * We only care for queue traces, most of the others are side effects
 124  * due to internal workings of the block layer.
 125  */
 126 static void handle_trace(struct thread_data *td, struct blk_io_trace *t,
 127                          unsigned long long ttime, unsigned long *ios,
 128                          unsigned int *bs)
 129 {
 130         int rw;
 131
 132         if ((t->action & 0xffff) != __BLK_TA_QUEUE)
 133                 return;
 134         if (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_PC))
 135                 return;
 136         if (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_NOTIFY))
 137                 return;
 138
 139         rw = (t->action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_WRITE)) != 0;
 140
 141         if (t->bytes > bs[rw])
 142                 bs[rw] = t->bytes;
 143
 144         ios[rw]++;
 145         td->o.size += t->bytes;
 146         store_ipo(td, t->sector, t->bytes, rw, ttime);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Load a blktrace file by reading all the blk_io_trace entries, and storing
 151  * them as io_pieces like the fio text version would do.
 152  */
 153 int load_blktrace(struct thread_data *td, const char *filename)
 154 {
 155         unsigned long long ttime, delay;
 156         struct blk_io_trace t;
 157         unsigned long ios[2];
 158         unsigned int cpu;
 159         unsigned int rw_bs[2];
 160         struct fifo *fifo;
 161         int fd;
 162
 163         fd = open(filename, O_RDONLY);
 164         if (fd < 0) {
 165                 td_verror(td, errno, "open blktrace file");
 166                 return 1;
 167         }
 168
 169         fifo = fifo_alloc(TRACE_FIFO_SIZE);
 170
 171         td->o.size = 0;
 172
 173         cpu = 0;
 174         ttime = 0;
 175         ios[0] = ios[1] = 0;
 176         rw_bs[0] = rw_bs[1] = 0;
 177         do {
 178                 int ret = trace_fifo_get(td, fifo, fd, &t, sizeof(t));
 179
 180                 if (ret < 0)
 181                         goto err;
 182                 else if (!ret)
 183                         break;
 184                 else if (ret < (int) sizeof(t)) {
 185                         log_err("fio: short fifo get\n");
 186                         break;
 187                 }
 188
 189                 if ((t.magic & 0xffffff00) != BLK_IO_TRACE_MAGIC) {
 190                         log_err("fio: bad magic in blktrace data: %x\n", t.magic);
 191                         goto err;
 192                 }
 193                 if ((t.magic & 0xff) != BLK_IO_TRACE_VERSION) {
 194                         log_err("fio: bad blktrace version %d\n", t.magic & 0xff);
 195                         goto err;
 196                 }
 197                 ret = discard_pdu(td, fifo, fd, &t);
 198                 if (ret < 0) {
 199                         td_verror(td, ret, "blktrace lseek");
 200                         goto err;
 201                 } else if (t.pdu_len != ret) {
 202                         log_err("fio: discarded %d of %d\n", ret, t.pdu_len);
 203                         goto err;
 204                 }
 205                 if (!ttime) {
 206                         ttime = t.time;
 207                         cpu = t.cpu;
 208                 }
 209                 delay = 0;
 210                 if (cpu == t.cpu)
 211                         delay = t.time - ttime;
 212                 handle_trace(td, &t, delay, ios, rw_bs);
 213                 ttime = t.time;
 214                 cpu = t.cpu;
 215         } while (1);
 216
 217         fifo_free(fifo);
 218         close(fd);
 219
 220         if (!ios[DDIR_READ] && !ios[DDIR_WRITE]) {
 221                 log_err("fio: found no ios in blktrace data\n");
 222                 return 1;
 223         } else if (ios[DDIR_READ] && !ios[DDIR_READ]) {
 224                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_READ;
 225                 td->o.max_bs[DDIR_READ] = rw_bs[DDIR_READ];
 226         } else if (!ios[DDIR_READ] && ios[DDIR_WRITE]) {
 227                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_WRITE;
 228                 td->o.max_bs[DDIR_WRITE] = rw_bs[DDIR_WRITE];
 229         } else {
 230                 td->o.td_ddir = TD_DDIR_RW;
 231                 td->o.max_bs[DDIR_READ] = rw_bs[DDIR_READ];
 232                 td->o.max_bs[DDIR_WRITE] = rw_bs[DDIR_WRITE];
 233         }
 234
 235         /*
 236          * We need to do direct/raw ios to the device, to avoid getting
 237          * read-ahead in our way.
 238          */
 239         td->o.odirect = 1;
 240
 241         return 0;
 242 err:
 243         close(fd);
 244         fifo_free(fifo);
 245         return 1;
 246 }