pre_read fixes
[fio.git] / diskutil.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <sys/time.h>
4 #include <sys/types.h>
5 #include <sys/stat.h>
6 #include <dirent.h>
7 #include <libgen.h>
8 #include <math.h>
9
10 #include "fio.h"
11
12 static int last_majdev, last_mindev;
13
14 static struct flist_head disk_list = FLIST_HEAD_INIT(disk_list);
15
16 static int get_io_ticks(struct disk_util *du, struct disk_util_stat *dus)
17 {
18         unsigned in_flight;
19         char line[256];
20         FILE *f;
21         char *p;
22         int ret;
23
24         dprint(FD_DISKUTIL, "open stat file: %s\n", du->path);
25
26         f = fopen(du->path, "r");
27         if (!f)
28                 return 1;
29
30         p = fgets(line, sizeof(line), f);
31         if (!p) {
32                 fclose(f);
33                 return 1;
34         }
35
36         dprint(FD_DISKUTIL, "%s: %s", du->path, p);
37
38         ret = sscanf(p, "%u %u %llu %u %u %u %llu %u %u %u %u\n", &dus->ios[0],
39                                         &dus->merges[0], &dus->sectors[0],
40                                         &dus->ticks[0], &dus->ios[1],
41                                         &dus->merges[1], &dus->sectors[1],
42                                         &dus->ticks[1], &in_flight,
43                                         &dus->io_ticks, &dus->time_in_queue);
44         fclose(f);
45         dprint(FD_DISKUTIL, "%s: stat read ok? %d\n", du->path, ret == 1);
46         return ret != 11;
47 }
48
49 static void update_io_tick_disk(struct disk_util *du)
50 {
51         struct disk_util_stat __dus, *dus, *ldus;
52         struct timeval t;
53
54         if (get_io_ticks(du, &__dus))
55                 return;
56
57         dus = &du->dus;
58         ldus = &du->last_dus;
59
60         dus->sectors[0] += (__dus.sectors[0] - ldus->sectors[0]);
61         dus->sectors[1] += (__dus.sectors[1] - ldus->sectors[1]);
62         dus->ios[0] += (__dus.ios[0] - ldus->ios[0]);
63         dus->ios[1] += (__dus.ios[1] - ldus->ios[1]);
64         dus->merges[0] += (__dus.merges[0] - ldus->merges[0]);
65         dus->merges[1] += (__dus.merges[1] - ldus->merges[1]);
66         dus->ticks[0] += (__dus.ticks[0] - ldus->ticks[0]);
67         dus->ticks[1] += (__dus.ticks[1] - ldus->ticks[1]);
68         dus->io_ticks += (__dus.io_ticks - ldus->io_ticks);
69         dus->time_in_queue += (__dus.time_in_queue - ldus->time_in_queue);
70
71         fio_gettime(&t, NULL);
72         du->msec += mtime_since(&du->time, &t);
73         memcpy(&du->time, &t, sizeof(t));
74         memcpy(ldus, &__dus, sizeof(__dus));
75 }
76
77 void update_io_ticks(void)
78 {
79         struct flist_head *entry;
80         struct disk_util *du;
81
82         dprint(FD_DISKUTIL, "update io ticks\n");
83
84         flist_for_each(entry, &disk_list) {
85                 du = flist_entry(entry, struct disk_util, list);
86                 update_io_tick_disk(du);
87         }
88 }
89
90 static struct disk_util *disk_util_exists(int major, int minor)
91 {
92         struct flist_head *entry;
93         struct disk_util *du;
94
95         flist_for_each(entry, &disk_list) {
96                 du = flist_entry(entry, struct disk_util, list);
97
98                 if (major == du->major && minor == du->minor)
99                         return du;
100         }
101
102         return NULL;
103 }
104
105 static int get_device_numbers(char *file_name, int *maj, int *min)
106 {
107         struct stat st;
108         int majdev, mindev;
109         char tempname[PATH_MAX], *p;
110
111         if (!lstat(file_name, &st)) {
112                 if (S_ISBLK(st.st_mode)) {
113                         majdev = major(st.st_rdev);
114                         mindev = minor(st.st_rdev);
115                 } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
116                         majdev = major(st.st_rdev);
117                         mindev = minor(st.st_rdev);
118                         if (fio_lookup_raw(st.st_rdev, &majdev, &mindev))
119                                 return -1;
120                 } else if (S_ISFIFO(st.st_mode))
121                         return -1;
122                 else {
123                         majdev = major(st.st_dev);
124                         mindev = minor(st.st_dev);
125                 }
126         } else {
127                 /*
128                  * must be a file, open "." in that path
129                  */
130                 strncpy(tempname, file_name, PATH_MAX - 1);
131                 p = dirname(tempname);
132                 if (stat(p, &st)) {
133                         perror("disk util stat");
134                         return -1;
135                 }
136
137                 majdev = major(st.st_dev);
138                 mindev = minor(st.st_dev);
139         }
140
141         *min = mindev;
142         *maj = majdev;
143
144         return 0;
145 }
146
147 static int read_block_dev_entry(char *path, int *maj, int *min)
148 {
149         char line[256], *p;
150         FILE *f;
151
152         f = fopen(path, "r");
153         if (!f) {
154                 perror("open path");
155                 return 1;
156         }
157
158         p = fgets(line, sizeof(line), f);
159         fclose(f);
160
161         if (!p)
162                 return 1;
163
164         if (sscanf(p, "%u:%u", maj, min) != 2)
165                 return 1;
166
167         return 0;
168 }
169
170
171 static void __init_per_file_disk_util(struct thread_data *td, int majdev,
172                 int mindev, char * path);
173
174 static void find_add_disk_slaves(struct thread_data *td, char *path,
175                 struct disk_util *masterdu)
176 {
177         DIR *dirhandle = NULL;
178         struct dirent *dirent = NULL;
179         char slavesdir[PATH_MAX], temppath[PATH_MAX], slavepath[PATH_MAX];
180         struct disk_util *slavedu = NULL;
181         int majdev, mindev;
182         ssize_t linklen;
183
184         sprintf(slavesdir, "%s/%s",path, "slaves");
185         dirhandle = opendir(slavesdir);
186         if (!dirhandle)
187                 return;
188
189         while ((dirent = readdir(dirhandle)) != NULL) {
190                 if (!strcmp(dirent->d_name, ".") || !strcmp(dirent->d_name, ".."))
191                         continue;
192
193                 sprintf(temppath, "%s/%s", slavesdir, dirent->d_name);
194                 /* Can we always assume that the slaves device entries
195                  * are links to the real directories for the slave
196                  * devices?
197                  */
198                 if ((linklen = readlink(temppath, slavepath, PATH_MAX-1)) < 0) {
199                         perror("readlink() for slave device.");
200                         return;
201                 }
202                 slavepath[linklen]='\0';
203
204                 sprintf(temppath, "%s/%s/dev", slavesdir, slavepath);
205                 if (read_block_dev_entry(temppath, &majdev, &mindev)) {
206                         perror("Error getting slave device numbers.");
207                         return;
208                 }
209
210                 sprintf(temppath, "%s/%s", slavesdir, slavepath);
211                 __init_per_file_disk_util(td, majdev, mindev, temppath);
212                 slavedu = disk_util_exists(majdev, mindev);
213
214                 /* Should probably use an assert here. slavedu should
215                  * always be present at this point. */
216                 if (slavedu)
217                         flist_add_tail(&slavedu->slavelist, &masterdu->slaves);
218         }
219
220         closedir(dirhandle);
221         return;
222 }
223
224
225
226 static void disk_util_add(struct thread_data * td, int majdev, int mindev,
227                 char *path)
228 {
229         struct disk_util *du, *__du;
230         struct flist_head *entry;
231
232         dprint(FD_DISKUTIL, "add maj/min %d/%d: %s\n", majdev, mindev, path);
233
234         du = malloc(sizeof(*du));
235         memset(du, 0, sizeof(*du));
236         INIT_FLIST_HEAD(&du->list);
237         sprintf(du->path, "%s/stat", path);
238         du->name = strdup(basename(path));
239         du->sysfs_root = path;
240         du->major = majdev;
241         du->minor = mindev;
242         INIT_FLIST_HEAD(&du->slavelist);
243         INIT_FLIST_HEAD(&du->slaves);
244
245         flist_for_each(entry, &disk_list) {
246                 __du = flist_entry(entry, struct disk_util, list);
247
248                 dprint(FD_DISKUTIL, "found %s in list\n", __du->name);
249
250                 if (!strcmp(du->name, __du->name)) {
251                         free(du->name);
252                         free(du);
253                         return;
254                 }
255         }
256
257         dprint(FD_DISKUTIL, "add %s to list\n", du->name);
258
259         fio_gettime(&du->time, NULL);
260         get_io_ticks(du, &du->last_dus);
261
262         flist_add_tail(&du->list, &disk_list);
263         find_add_disk_slaves(td, path, du);
264 }
265
266
267 static int check_dev_match(int majdev, int mindev, char *path)
268 {
269         int major, minor;
270
271         if (read_block_dev_entry(path, &major, &minor))
272                 return 1;
273
274         if (majdev == major && mindev == minor) {
275                 return 0;
276         }
277
278         return 1;
279 }
280
281 static int find_block_dir(int majdev, int mindev, char *path, int link_ok)
282 {
283         struct dirent *dir;
284         struct stat st;
285         int found = 0;
286         DIR *D;
287
288         D = opendir(path);
289         if (!D)
290                 return 0;
291
292         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
293                 char full_path[256];
294
295                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
296                         continue;
297
298                 sprintf(full_path, "%s/%s", path, dir->d_name);
299
300                 if (!strcmp(dir->d_name, "dev")) {
301                         if (!check_dev_match(majdev, mindev, full_path)) {
302                                 found = 1;
303                                 break;
304                         }
305                 }
306
307                 if (link_ok) {
308                         if (stat(full_path, &st) == -1) {
309                                 perror("stat");
310                                 break;
311                         }
312                 } else {
313                         if (lstat(full_path, &st) == -1) {
314                                 perror("stat");
315                                 break;
316                         }
317                 }
318
319                 if (!S_ISDIR(st.st_mode) || S_ISLNK(st.st_mode))
320                         continue;
321
322                 found = find_block_dir(majdev, mindev, full_path, 0);
323                 if (found) {
324                         strcpy(path, full_path);
325                         break;
326                 }
327         }
328
329         closedir(D);
330         return found;
331 }
332
333
334 static void __init_per_file_disk_util(struct thread_data *td, int majdev,
335                 int mindev, char * path)
336 {
337         struct stat st;
338         char tmp[PATH_MAX];
339         char *p;
340
341         /*
342          * If there's a ../queue/ directory there, we are inside a partition.
343          * Check if that is the case and jump back. For loop/md/dm etc we
344          * are already in the right spot.
345          */
346         sprintf(tmp, "%s/../queue", path);
347         if (!stat(tmp, &st)) {
348                 p = dirname(path);
349                 sprintf(tmp, "%s/queue", p);
350                 if (stat(tmp, &st)) {
351                         log_err("unknown sysfs layout\n");
352                         return;
353                 }
354                 strncpy(tmp, p, PATH_MAX - 1);
355                 sprintf(path, "%s", tmp);
356         }
357
358         if (td->o.ioscheduler && !td->sysfs_root)
359                 td->sysfs_root = strdup(path);
360
361         disk_util_add(td, majdev, mindev, path);
362 }
363
364
365
366 static void init_per_file_disk_util(struct thread_data *td, char * filename)
367 {
368
369         char foo[PATH_MAX];
370         struct disk_util *du;
371         int mindev, majdev;
372
373         if(get_device_numbers(filename, &majdev, &mindev))
374                 return;
375
376         dprint(FD_DISKUTIL, "%s belongs to maj/min %d/%d\n", filename, majdev,
377                         mindev);
378
379         du = disk_util_exists(majdev, mindev);
380         if (du) {
381                 if (td->o.ioscheduler && !td->sysfs_root)
382                         td->sysfs_root = strdup(du->sysfs_root);
383
384                 return;
385         }
386
387         /*
388          * for an fs without a device, we will repeatedly stat through
389          * sysfs which can take oodles of time for thousands of files. so
390          * cache the last lookup and compare with that before going through
391          * everything again.
392          */
393         if (mindev == last_mindev && majdev == last_majdev)
394                 return;
395
396         last_mindev = mindev;
397         last_majdev = majdev;
398
399         sprintf(foo, "/sys/block");
400         if (!find_block_dir(majdev, mindev, foo, 1))
401                 return;
402
403         __init_per_file_disk_util(td, majdev, mindev, foo);
404
405 }
406
407 static void __init_disk_util(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
408 {
409         return init_per_file_disk_util(td, f->file_name);
410 }
411
412 void init_disk_util(struct thread_data *td)
413 {
414         struct fio_file *f;
415         unsigned int i;
416
417         if (!td->o.do_disk_util ||
418             (td->io_ops->flags & (FIO_DISKLESSIO | FIO_NODISKUTIL)))
419                 return;
420
421         for_each_file(td, f, i)
422                 __init_disk_util(td, f);
423 }
424
425 static void aggregate_slaves_stats(struct disk_util *masterdu)
426 {
427         struct disk_util_stat *dus;
428         struct flist_head *entry;
429         struct disk_util *slavedu;
430         double util, max_util = 0;
431         int slavecount = 0;
432
433         unsigned merges[2] = { 0, };
434         unsigned ticks[2] = { 0, };
435         unsigned time_in_queue = { 0, };
436         unsigned long long sectors[2] = { 0, };
437         unsigned ios[2] = { 0, };
438
439         flist_for_each(entry, &masterdu->slaves) {
440                 slavedu = flist_entry(entry, struct disk_util, slavelist);
441                 dus = &slavedu->dus;
442                 ios[0] += dus->ios[0];
443                 ios[1] += dus->ios[1];
444                 merges[0] += dus->merges[0];
445                 merges[1] += dus->merges[1];
446                 sectors[0] += dus->sectors[0];
447                 sectors[1] += dus->sectors[1];
448                 ticks[0] += dus->ticks[0];
449                 ticks[1] += dus->ticks[1];
450                 time_in_queue += dus->time_in_queue;
451                 ++slavecount;
452
453                 util = (double) (100 * dus->io_ticks / (double) slavedu->msec);
454                 /* System utilization is the utilization of the
455                  * component with the highest utilization.
456                  */
457                 if (util > max_util)
458                         max_util = util;
459
460         }
461
462         if (max_util > 100.0)
463                 max_util = 100.0;
464
465         log_info(", aggrios=%u/%u, aggrmerge=%u/%u, aggrticks=%u/%u,"
466                         " aggrin_queue=%u, aggrutil=%3.2f%%",
467                         ios[0]/slavecount, ios[1]/slavecount,
468                         merges[0]/slavecount, merges[1]/slavecount,
469                         ticks[0]/slavecount, ticks[1]/slavecount,
470                         time_in_queue/slavecount, max_util);
471
472 }
473
474
475
476 void show_disk_util(void)
477 {
478         struct disk_util_stat *dus;
479         struct flist_head *entry, *next;
480         struct disk_util *du;
481         double util;
482
483         if (flist_empty(&disk_list))
484                 return;
485
486         log_info("\nDisk stats (read/write):\n");
487
488         flist_for_each(entry, &disk_list) {
489                 du = flist_entry(entry, struct disk_util, list);
490                 dus = &du->dus;
491
492                 util = (double) 100 * du->dus.io_ticks / (double) du->msec;
493                 if (util > 100.0)
494                         util = 100.0;
495
496                 /* If this node is the slave of a master device, as
497                  * happens in case of software RAIDs, inward-indent
498                  * this stats line to reflect a master-slave
499                  * relationship. Because the master device gets added
500                  * before the slave devices, we can safely assume that
501                  * the master's stats line has been displayed in a
502                  * previous iteration of this loop.
503                  */
504                 if(!flist_empty(&du->slavelist))
505                         log_info("  ");
506
507                 log_info("  %s: ios=%u/%u, merge=%u/%u, ticks=%u/%u, "
508                          "in_queue=%u, util=%3.2f%%", du->name,
509                                                 dus->ios[0], dus->ios[1],
510                                                 dus->merges[0], dus->merges[1],
511                                                 dus->ticks[0], dus->ticks[1],
512                                                 dus->time_in_queue, util);
513
514                 /* If the device has slaves, aggregate the stats for
515                  * those slave devices also.
516                  */
517                 if(!flist_empty(&du->slaves))
518                         aggregate_slaves_stats(du);
519
520                 log_info("\n");
521         }
522
523         /*
524          * now free the list
525          */
526         flist_for_each_safe(entry, next, &disk_list) {
527                 flist_del(entry);
528                 du = flist_entry(entry, struct disk_util, list);
529                 free(du->name);
530                 free(du);
531         }
532 }