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 }