engines/io_uring.c

   1 /*
   2  * io_uring engine
   3  *
   4  * IO engine using the new native Linux aio io_uring interface. See:
   5  *
   6  * http://git.kernel.dk/cgit/linux-block/log/?h=io_uring
   7  *
   8  */
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <errno.h>
  12 #include <sys/time.h>
  13 #include <sys/resource.h>
  14
  15 #include "../fio.h"
  16 #include "../lib/pow2.h"
  17 #include "../optgroup.h"
  18 #include "../lib/memalign.h"
  19 #include "../lib/fls.h"
  20 #include "../lib/roundup.h"
  21
  22 #ifdef ARCH_HAVE_IOURING
  23
  24 #include "../lib/types.h"
  25 #include "../os/linux/io_uring.h"
  26
  27 struct io_sq_ring {
  28         unsigned *head;
  29         unsigned *tail;
  30         unsigned *ring_mask;
  31         unsigned *ring_entries;
  32         unsigned *flags;
  33         unsigned *array;
  34 };
  35
  36 struct io_cq_ring {
  37         unsigned *head;
  38         unsigned *tail;
  39         unsigned *ring_mask;
  40         unsigned *ring_entries;
  41         struct io_uring_cqe *cqes;
  42 };
  43
  44 struct ioring_mmap {
  45         void *ptr;
  46         size_t len;
  47 };
  48
  49 struct ioring_data {
  50         int ring_fd;
  51
  52         struct io_u **io_u_index;
  53
  54         int *fds;
  55
  56         struct io_sq_ring sq_ring;
  57         struct io_uring_sqe *sqes;
  58         struct iovec *iovecs;
  59         unsigned sq_ring_mask;
  60
  61         struct io_cq_ring cq_ring;
  62         unsigned cq_ring_mask;
  63
  64         int queued;
  65         int cq_ring_off;
  66         unsigned iodepth;
  67         bool ioprio_class_set;
  68         bool ioprio_set;
  69
  70         struct ioring_mmap mmap[3];
  71 };
  72
  73 struct ioring_options {
  74         void *pad;
  75         unsigned int hipri;
  76         unsigned int cmdprio_percentage;
  77         unsigned int fixedbufs;
  78         unsigned int registerfiles;
  79         unsigned int sqpoll_thread;
  80         unsigned int sqpoll_set;
  81         unsigned int sqpoll_cpu;
  82         unsigned int nonvectored;
  83         unsigned int uncached;
  84         unsigned int nowait;
  85 };
  86
  87 static const int ddir_to_op[2][2] = {
  88         { IORING_OP_READV, IORING_OP_READ },
  89         { IORING_OP_WRITEV, IORING_OP_WRITE }
  90 };
  91
  92 static const int fixed_ddir_to_op[2] = {
  93         IORING_OP_READ_FIXED,
  94         IORING_OP_WRITE_FIXED
  95 };
  96
  97 static int fio_ioring_sqpoll_cb(void *data, unsigned long long *val)
  98 {
  99         struct ioring_options *o = data;
 100
 101         o->sqpoll_cpu = *val;
 102         o->sqpoll_set = 1;
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static struct fio_option options[] = {
 107         {
 108                 .name   = "hipri",
 109                 .lname  = "High Priority",
 110                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 111                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, hipri),
 112                 .help   = "Use polled IO completions",
 113                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 114                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 115         },
 116 #ifdef FIO_HAVE_IOPRIO_CLASS
 117         {
 118                 .name   = "cmdprio_percentage",
 119                 .lname  = "high priority percentage",
 120                 .type   = FIO_OPT_INT,
 121                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, cmdprio_percentage),
 122                 .minval = 1,
 123                 .maxval = 100,
 124                 .help   = "Send high priority I/O this percentage of the time",
 125                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 126                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 127         },
 128 #else
 129         {
 130                 .name   = "cmdprio_percentage",
 131                 .lname  = "high priority percentage",
 132                 .type   = FIO_OPT_UNSUPPORTED,
 133                 .help   = "Your platform does not support I/O priority classes",
 134         },
 135 #endif
 136         {
 137                 .name   = "fixedbufs",
 138                 .lname  = "Fixed (pre-mapped) IO buffers",
 139                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 140                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, fixedbufs),
 141                 .help   = "Pre map IO buffers",
 142                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 143                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 144         },
 145         {
 146                 .name   = "registerfiles",
 147                 .lname  = "Register file set",
 148                 .type   = FIO_OPT_STR_SET,
 149                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, registerfiles),
 150                 .help   = "Pre-open/register files",
 151                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 152                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 153         },
 154         {
 155                 .name   = "sqthread_poll",
 156                 .lname  = "Kernel SQ thread polling",
 157                 .type   = FIO_OPT_INT,
 158                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, sqpoll_thread),
 159                 .help   = "Offload submission/completion to kernel thread",
 160                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 161                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 162         },
 163         {
 164                 .name   = "sqthread_poll_cpu",
 165                 .lname  = "SQ Thread Poll CPU",
 166                 .type   = FIO_OPT_INT,
 167                 .cb     = fio_ioring_sqpoll_cb,
 168                 .help   = "What CPU to run SQ thread polling on",
 169                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 170                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 171         },
 172         {
 173                 .name   = "nonvectored",
 174                 .lname  = "Non-vectored",
 175                 .type   = FIO_OPT_INT,
 176                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, nonvectored),
 177                 .help   = "Use non-vectored read/write commands",
 178                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 179                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 180         },
 181         {
 182                 .name   = "uncached",
 183                 .lname  = "Uncached",
 184                 .type   = FIO_OPT_INT,
 185                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, uncached),
 186                 .help   = "Use RWF_UNCACHED for buffered read/writes",
 187                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 188                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 189         },
 190         {
 191                 .name   = "nowait",
 192                 .lname  = "RWF_NOWAIT",
 193                 .type   = FIO_OPT_BOOL,
 194                 .off1   = offsetof(struct ioring_options, nowait),
 195                 .help   = "Use RWF_NOWAIT for reads/writes",
 196                 .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
 197                 .group  = FIO_OPT_G_IOURING,
 198         },
 199         {
 200                 .name   = NULL,
 201         },
 202 };
 203
 204 static int io_uring_enter(struct ioring_data *ld, unsigned int to_submit,
 205                          unsigned int min_complete, unsigned int flags)
 206 {
 207         return syscall(__NR_io_uring_enter, ld->ring_fd, to_submit,
 208                         min_complete, flags, NULL, 0);
 209 }
 210
 211 static int fio_ioring_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 212 {
 213         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 214         struct ioring_options *o = td->eo;
 215         struct fio_file *f = io_u->file;
 216         struct io_uring_sqe *sqe;
 217
 218         sqe = &ld->sqes[io_u->index];
 219
 220         /* zero out fields not used in this submission */
 221         memset(sqe, 0, sizeof(*sqe));
 222
 223         if (o->registerfiles) {
 224                 sqe->fd = f->engine_pos;
 225                 sqe->flags = IOSQE_FIXED_FILE;
 226         } else {
 227                 sqe->fd = f->fd;
 228         }
 229
 230         if (io_u->ddir == DDIR_READ || io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
 231                 if (o->fixedbufs) {
 232                         sqe->opcode = fixed_ddir_to_op[io_u->ddir];
 233                         sqe->addr = (unsigned long) io_u->xfer_buf;
 234                         sqe->len = io_u->xfer_buflen;
 235                         sqe->buf_index = io_u->index;
 236                 } else {
 237                         struct iovec *iov = &ld->iovecs[io_u->index];
 238
 239                         /*
 240                          * Update based on actual io_u, requeue could have
 241                          * adjusted these
 242                          */
 243                         iov->iov_base = io_u->xfer_buf;
 244                         iov->iov_len = io_u->xfer_buflen;
 245
 246                         sqe->opcode = ddir_to_op[io_u->ddir][!!o->nonvectored];
 247                         if (o->nonvectored) {
 248                                 sqe->addr = (unsigned long) iov->iov_base;
 249                                 sqe->len = iov->iov_len;
 250                         } else {
 251                                 sqe->addr = (unsigned long) iov;
 252                                 sqe->len = 1;
 253                         }
 254                 }
 255                 if (!td->o.odirect && o->uncached)
 256                         sqe->rw_flags = RWF_UNCACHED;
 257                 if (o->nowait)
 258                         sqe->rw_flags |= RWF_NOWAIT;
 259                 if (ld->ioprio_class_set)
 260                         sqe->ioprio = td->o.ioprio_class << 13;
 261                 if (ld->ioprio_set)
 262                         sqe->ioprio |= td->o.ioprio;
 263                 sqe->off = io_u->offset;
 264         } else if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
 265                 if (io_u->ddir == DDIR_SYNC_FILE_RANGE) {
 266                         sqe->off = f->first_write;
 267                         sqe->len = f->last_write - f->first_write;
 268                         sqe->sync_range_flags = td->o.sync_file_range;
 269                         sqe->opcode = IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE;
 270                 } else {
 271                         if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC)
 272                                 sqe->fsync_flags |= IORING_FSYNC_DATASYNC;
 273                         sqe->opcode = IORING_OP_FSYNC;
 274                 }
 275         }
 276
 277         sqe->user_data = (unsigned long) io_u;
 278         return 0;
 279 }
 280
 281 static struct io_u *fio_ioring_event(struct thread_data *td, int event)
 282 {
 283         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 284         struct io_uring_cqe *cqe;
 285         struct io_u *io_u;
 286         unsigned index;
 287
 288         index = (event + ld->cq_ring_off) & ld->cq_ring_mask;
 289
 290         cqe = &ld->cq_ring.cqes[index];
 291         io_u = (struct io_u *) (uintptr_t) cqe->user_data;
 292
 293         if (cqe->res != io_u->xfer_buflen) {
 294                 if (cqe->res > io_u->xfer_buflen)
 295                         io_u->error = -cqe->res;
 296                 else
 297                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - cqe->res;
 298         } else
 299                 io_u->error = 0;
 300
 301         return io_u;
 302 }
 303
 304 static int fio_ioring_cqring_reap(struct thread_data *td, unsigned int events,
 305                                    unsigned int max)
 306 {
 307         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 308         struct io_cq_ring *ring = &ld->cq_ring;
 309         unsigned head, reaped = 0;
 310
 311         head = *ring->head;
 312         do {
 313                 if (head == atomic_load_acquire(ring->tail))
 314                         break;
 315                 reaped++;
 316                 head++;
 317         } while (reaped + events < max);
 318
 319         if (reaped)
 320                 atomic_store_release(ring->head, head);
 321
 322         return reaped;
 323 }
 324
 325 static int fio_ioring_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
 326                                 unsigned int max, const struct timespec *t)
 327 {
 328         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 329         unsigned actual_min = td->o.iodepth_batch_complete_min == 0 ? 0 : min;
 330         struct ioring_options *o = td->eo;
 331         struct io_cq_ring *ring = &ld->cq_ring;
 332         unsigned events = 0;
 333         int r;
 334
 335         ld->cq_ring_off = *ring->head;
 336         do {
 337                 r = fio_ioring_cqring_reap(td, events, max);
 338                 if (r) {
 339                         events += r;
 340                         if (actual_min != 0)
 341                                 actual_min -= r;
 342                         continue;
 343                 }
 344
 345                 if (!o->sqpoll_thread) {
 346                         r = io_uring_enter(ld, 0, actual_min,
 347                                                 IORING_ENTER_GETEVENTS);
 348                         if (r < 0) {
 349                                 if (errno == EAGAIN || errno == EINTR)
 350                                         continue;
 351                                 td_verror(td, errno, "io_uring_enter");
 352                                 break;
 353                         }
 354                 }
 355         } while (events < min);
 356
 357         return r < 0 ? r : events;
 358 }
 359
 360 static void fio_ioring_prio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 361 {
 362         struct ioring_options *o = td->eo;
 363         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 364         if (rand_between(&td->prio_state, 0, 99) < o->cmdprio_percentage) {
 365                 ld->sqes[io_u->index].ioprio = IOPRIO_CLASS_RT << IOPRIO_CLASS_SHIFT;
 366                 io_u->flags |= IO_U_F_PRIORITY;
 367         }
 368         return;
 369 }
 370
 371 static enum fio_q_status fio_ioring_queue(struct thread_data *td,
 372                                           struct io_u *io_u)
 373 {
 374         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 375         struct io_sq_ring *ring = &ld->sq_ring;
 376         struct ioring_options *o = td->eo;
 377         unsigned tail, next_tail;
 378
 379         fio_ro_check(td, io_u);
 380
 381         if (ld->queued == ld->iodepth)
 382                 return FIO_Q_BUSY;
 383
 384         if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
 385                 if (ld->queued)
 386                         return FIO_Q_BUSY;
 387
 388                 do_io_u_trim(td, io_u);
 389                 io_u_mark_submit(td, 1);
 390                 io_u_mark_complete(td, 1);
 391                 return FIO_Q_COMPLETED;
 392         }
 393
 394         tail = *ring->tail;
 395         next_tail = tail + 1;
 396         if (next_tail == atomic_load_acquire(ring->head))
 397                 return FIO_Q_BUSY;
 398
 399         if (o->cmdprio_percentage)
 400                 fio_ioring_prio_prep(td, io_u);
 401         ring->array[tail & ld->sq_ring_mask] = io_u->index;
 402         atomic_store_release(ring->tail, next_tail);
 403
 404         ld->queued++;
 405         return FIO_Q_QUEUED;
 406 }
 407
 408 static void fio_ioring_queued(struct thread_data *td, int start, int nr)
 409 {
 410         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 411         struct timespec now;
 412
 413         if (!fio_fill_issue_time(td))
 414                 return;
 415
 416         fio_gettime(&now, NULL);
 417
 418         while (nr--) {
 419                 struct io_sq_ring *ring = &ld->sq_ring;
 420                 int index = ring->array[start & ld->sq_ring_mask];
 421                 struct io_u *io_u = ld->io_u_index[index];
 422
 423                 memcpy(&io_u->issue_time, &now, sizeof(now));
 424                 io_u_queued(td, io_u);
 425
 426                 start++;
 427         }
 428 }
 429
 430 static int fio_ioring_commit(struct thread_data *td)
 431 {
 432         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 433         struct ioring_options *o = td->eo;
 434         int ret;
 435
 436         if (!ld->queued)
 437                 return 0;
 438
 439         /*
 440          * Kernel side does submission. just need to check if the ring is
 441          * flagged as needing a kick, if so, call io_uring_enter(). This
 442          * only happens if we've been idle too long.
 443          */
 444         if (o->sqpoll_thread) {
 445                 struct io_sq_ring *ring = &ld->sq_ring;
 446
 447                 read_barrier();
 448                 if (*ring->flags & IORING_SQ_NEED_WAKEUP)
 449                         io_uring_enter(ld, ld->queued, 0,
 450                                         IORING_ENTER_SQ_WAKEUP);
 451                 ld->queued = 0;
 452                 return 0;
 453         }
 454
 455         do {
 456                 unsigned start = *ld->sq_ring.head;
 457                 long nr = ld->queued;
 458
 459                 ret = io_uring_enter(ld, nr, 0, IORING_ENTER_GETEVENTS);
 460                 if (ret > 0) {
 461                         fio_ioring_queued(td, start, ret);
 462                         io_u_mark_submit(td, ret);
 463
 464                         ld->queued -= ret;
 465                         ret = 0;
 466                 } else if (!ret) {
 467                         io_u_mark_submit(td, ret);
 468                         continue;
 469                 } else {
 470                         if (errno == EAGAIN || errno == EINTR) {
 471                                 ret = fio_ioring_cqring_reap(td, 0, ld->queued);
 472                                 if (ret)
 473                                         continue;
 474                                 /* Shouldn't happen */
 475                                 usleep(1);
 476                                 continue;
 477                         }
 478                         td_verror(td, errno, "io_uring_enter submit");
 479                         break;
 480                 }
 481         } while (ld->queued);
 482
 483         return ret;
 484 }
 485
 486 static void fio_ioring_unmap(struct ioring_data *ld)
 487 {
 488         int i;
 489
 490         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ld->mmap); i++)
 491                 munmap(ld->mmap[i].ptr, ld->mmap[i].len);
 492         close(ld->ring_fd);
 493 }
 494
 495 static void fio_ioring_cleanup(struct thread_data *td)
 496 {
 497         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 498
 499         if (ld) {
 500                 if (!(td->flags & TD_F_CHILD))
 501                         fio_ioring_unmap(ld);
 502
 503                 free(ld->io_u_index);
 504                 free(ld->iovecs);
 505                 free(ld->fds);
 506                 free(ld);
 507         }
 508 }
 509
 510 static int fio_ioring_mmap(struct ioring_data *ld, struct io_uring_params *p)
 511 {
 512         struct io_sq_ring *sring = &ld->sq_ring;
 513         struct io_cq_ring *cring = &ld->cq_ring;
 514         void *ptr;
 515
 516         ld->mmap[0].len = p->sq_off.array + p->sq_entries * sizeof(__u32);
 517         ptr = mmap(0, ld->mmap[0].len, PROT_READ | PROT_WRITE,
 518                         MAP_SHARED | MAP_POPULATE, ld->ring_fd,
 519                         IORING_OFF_SQ_RING);
 520         ld->mmap[0].ptr = ptr;
 521         sring->head = ptr + p->sq_off.head;
 522         sring->tail = ptr + p->sq_off.tail;
 523         sring->ring_mask = ptr + p->sq_off.ring_mask;
 524         sring->ring_entries = ptr + p->sq_off.ring_entries;
 525         sring->flags = ptr + p->sq_off.flags;
 526         sring->array = ptr + p->sq_off.array;
 527         ld->sq_ring_mask = *sring->ring_mask;
 528
 529         ld->mmap[1].len = p->sq_entries * sizeof(struct io_uring_sqe);
 530         ld->sqes = mmap(0, ld->mmap[1].len, PROT_READ | PROT_WRITE,
 531                                 MAP_SHARED | MAP_POPULATE, ld->ring_fd,
 532                                 IORING_OFF_SQES);
 533         ld->mmap[1].ptr = ld->sqes;
 534
 535         ld->mmap[2].len = p->cq_off.cqes +
 536                                 p->cq_entries * sizeof(struct io_uring_cqe);
 537         ptr = mmap(0, ld->mmap[2].len, PROT_READ | PROT_WRITE,
 538                         MAP_SHARED | MAP_POPULATE, ld->ring_fd,
 539                         IORING_OFF_CQ_RING);
 540         ld->mmap[2].ptr = ptr;
 541         cring->head = ptr + p->cq_off.head;
 542         cring->tail = ptr + p->cq_off.tail;
 543         cring->ring_mask = ptr + p->cq_off.ring_mask;
 544         cring->ring_entries = ptr + p->cq_off.ring_entries;
 545         cring->cqes = ptr + p->cq_off.cqes;
 546         ld->cq_ring_mask = *cring->ring_mask;
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static int fio_ioring_queue_init(struct thread_data *td)
 551 {
 552         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 553         struct ioring_options *o = td->eo;
 554         int depth = td->o.iodepth;
 555         struct io_uring_params p;
 556         int ret;
 557
 558         memset(&p, 0, sizeof(p));
 559
 560         if (o->hipri)
 561                 p.flags |= IORING_SETUP_IOPOLL;
 562         if (o->sqpoll_thread) {
 563                 p.flags |= IORING_SETUP_SQPOLL;
 564                 if (o->sqpoll_set) {
 565                         p.flags |= IORING_SETUP_SQ_AFF;
 566                         p.sq_thread_cpu = o->sqpoll_cpu;
 567                 }
 568         }
 569
 570         ret = syscall(__NR_io_uring_setup, depth, &p);
 571         if (ret < 0)
 572                 return ret;
 573
 574         ld->ring_fd = ret;
 575
 576         if (o->fixedbufs) {
 577                 struct rlimit rlim = {
 578                         .rlim_cur = RLIM_INFINITY,
 579                         .rlim_max = RLIM_INFINITY,
 580                 };
 581
 582                 if (setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &rlim) < 0)
 583                         return -1;
 584
 585                 ret = syscall(__NR_io_uring_register, ld->ring_fd,
 586                                 IORING_REGISTER_BUFFERS, ld->iovecs, depth);
 587                 if (ret < 0)
 588                         return ret;
 589         }
 590
 591         return fio_ioring_mmap(ld, &p);
 592 }
 593
 594 static int fio_ioring_register_files(struct thread_data *td)
 595 {
 596         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 597         struct fio_file *f;
 598         unsigned int i;
 599         int ret;
 600
 601         ld->fds = calloc(td->o.nr_files, sizeof(int));
 602
 603         for_each_file(td, f, i) {
 604                 ret = generic_open_file(td, f);
 605                 if (ret)
 606                         goto err;
 607                 ld->fds[i] = f->fd;
 608                 f->engine_pos = i;
 609         }
 610
 611         ret = syscall(__NR_io_uring_register, ld->ring_fd,
 612                         IORING_REGISTER_FILES, ld->fds, td->o.nr_files);
 613         if (ret) {
 614 err:
 615                 free(ld->fds);
 616                 ld->fds = NULL;
 617         }
 618
 619         /*
 620          * Pretend the file is closed again, and really close it if we hit
 621          * an error.
 622          */
 623         for_each_file(td, f, i) {
 624                 if (ret) {
 625                         int fio_unused ret2;
 626                         ret2 = generic_close_file(td, f);
 627                 } else
 628                         f->fd = -1;
 629         }
 630
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 static int fio_ioring_post_init(struct thread_data *td)
 635 {
 636         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 637         struct ioring_options *o = td->eo;
 638         struct io_u *io_u;
 639         int err, i;
 640
 641         for (i = 0; i < td->o.iodepth; i++) {
 642                 struct iovec *iov = &ld->iovecs[i];
 643
 644                 io_u = ld->io_u_index[i];
 645                 iov->iov_base = io_u->buf;
 646                 iov->iov_len = td_max_bs(td);
 647         }
 648
 649         err = fio_ioring_queue_init(td);
 650         if (err) {
 651                 td_verror(td, errno, "io_queue_init");
 652                 return 1;
 653         }
 654
 655         if (o->registerfiles) {
 656                 err = fio_ioring_register_files(td);
 657                 if (err) {
 658                         td_verror(td, errno, "ioring_register_files");
 659                         return 1;
 660                 }
 661         }
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 static int fio_ioring_init(struct thread_data *td)
 667 {
 668         struct ioring_options *o = td->eo;
 669         struct ioring_data *ld;
 670         struct thread_options *to = &td->o;
 671
 672         /* sqthread submission requires registered files */
 673         if (o->sqpoll_thread)
 674                 o->registerfiles = 1;
 675
 676         if (o->registerfiles && td->o.nr_files != td->o.open_files) {
 677                 log_err("fio: io_uring registered files require nr_files to "
 678                         "be identical to open_files\n");
 679                 return 1;
 680         }
 681
 682         ld = calloc(1, sizeof(*ld));
 683
 684         /* ring depth must be a power-of-2 */
 685         ld->iodepth = td->o.iodepth;
 686         td->o.iodepth = roundup_pow2(td->o.iodepth);
 687
 688         /* io_u index */
 689         ld->io_u_index = calloc(td->o.iodepth, sizeof(struct io_u *));
 690         ld->iovecs = calloc(td->o.iodepth, sizeof(struct iovec));
 691
 692         td->io_ops_data = ld;
 693
 694         /*
 695          * Check for option conflicts
 696          */
 697         if ((fio_option_is_set(to, ioprio) || fio_option_is_set(to, ioprio_class)) &&
 698                         o->cmdprio_percentage != 0) {
 699                 log_err("%s: cmdprio_percentage option and mutually exclusive "
 700                                 "prio or prioclass option is set, exiting\n", to->name);
 701                 td_verror(td, EINVAL, "fio_io_uring_init");
 702                 return 1;
 703         }
 704
 705         if (fio_option_is_set(&td->o, ioprio_class))
 706                 ld->ioprio_class_set = true;
 707         if (fio_option_is_set(&td->o, ioprio))
 708                 ld->ioprio_set = true;
 709
 710         return 0;
 711 }
 712
 713 static int fio_ioring_io_u_init(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 714 {
 715         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 716
 717         ld->io_u_index[io_u->index] = io_u;
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 static int fio_ioring_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 722 {
 723         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 724         struct ioring_options *o = td->eo;
 725
 726         if (!ld || !o->registerfiles)
 727                 return generic_open_file(td, f);
 728
 729         f->fd = ld->fds[f->engine_pos];
 730         return 0;
 731 }
 732
 733 static int fio_ioring_close_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 734 {
 735         struct ioring_data *ld = td->io_ops_data;
 736         struct ioring_options *o = td->eo;
 737
 738         if (!ld || !o->registerfiles)
 739                 return generic_close_file(td, f);
 740
 741         f->fd = -1;
 742         return 0;
 743 }
 744
 745 static struct ioengine_ops ioengine = {
 746         .name                   = "io_uring",
 747         .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
 748         .flags                  = FIO_ASYNCIO_SYNC_TRIM,
 749         .init                   = fio_ioring_init,
 750         .post_init              = fio_ioring_post_init,
 751         .io_u_init              = fio_ioring_io_u_init,
 752         .prep                   = fio_ioring_prep,
 753         .queue                  = fio_ioring_queue,
 754         .commit                 = fio_ioring_commit,
 755         .getevents              = fio_ioring_getevents,
 756         .event                  = fio_ioring_event,
 757         .cleanup                = fio_ioring_cleanup,
 758         .open_file              = fio_ioring_open_file,
 759         .close_file             = fio_ioring_close_file,
 760         .get_file_size          = generic_get_file_size,
 761         .options                = options,
 762         .option_struct_size     = sizeof(struct ioring_options),
 763 };
 764
 765 static void fio_init fio_ioring_register(void)
 766 {
 767         register_ioengine(&ioengine);
 768 }
 769
 770 static void fio_exit fio_ioring_unregister(void)
 771 {
 772         unregister_ioengine(&ioengine);
 773 }
 774 #endif