First snapshot of FIO for Windows
[fio.git] / engines / libaio.c
1 /*
2  * libaio engine
3  *
4  * IO engine using the Linux native aio interface.
5  *
6  */
7 #include <stdio.h>
8 #include <stdlib.h>
9 #include <unistd.h>
10 #include <errno.h>
11 #include <assert.h>
12
13 #include "../fio.h"
14
15 #ifdef FIO_HAVE_LIBAIO
16
17 #define ev_to_iou(ev)   (struct io_u *) ((unsigned long) (ev)->obj)
18
19 struct libaio_data {
20         io_context_t aio_ctx;
21         struct io_event *aio_events;
22         struct iocb **iocbs;
23         struct io_u **io_us;
24         int iocbs_nr;
25 };
26
27 static int fio_libaio_prep(struct thread_data fio_unused *td, struct io_u *io_u)
28 {
29         struct fio_file *f = io_u->file;
30
31         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
32                 io_prep_pread(&io_u->iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
33         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
34                 io_prep_pwrite(&io_u->iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
35         else if (ddir_sync(io_u->ddir))
36                 io_prep_fsync(&io_u->iocb, f->fd);
37
38         return 0;
39 }
40
41 static struct io_u *fio_libaio_event(struct thread_data *td, int event)
42 {
43         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
44         struct io_event *ev;
45         struct io_u *io_u;
46
47         ev = ld->aio_events + event;
48         io_u = ev_to_iou(ev);
49
50         if (ev->res != io_u->xfer_buflen) {
51                 if (ev->res > io_u->xfer_buflen)
52                         io_u->error = -ev->res;
53                 else
54                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - ev->res;
55         } else
56                 io_u->error = 0;
57
58         return io_u;
59 }
60
61 static int fio_libaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
62                                 unsigned int max, struct timespec *t)
63 {
64         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
65         int r;
66
67         do {
68                 r = io_getevents(ld->aio_ctx, min, max, ld->aio_events, t);
69                 if (r >= (int) min)
70                         break;
71                 else if (r == -EAGAIN) {
72                         usleep(100);
73                         continue;
74                 } else if (r == -EINTR)
75                         continue;
76                 else if (r != 0)
77                         break;
78         } while (1);
79
80         return r;
81 }
82
83 static int fio_libaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
84 {
85         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
86
87         fio_ro_check(td, io_u);
88
89         if (ld->iocbs_nr == (int) td->o.iodepth)
90                 return FIO_Q_BUSY;
91
92         /*
93          * fsync is tricky, since it can fail and we need to do it
94          * serialized with other io. the reason is that linux doesn't
95          * support aio fsync yet. So return busy for the case where we
96          * have pending io, to let fio complete those first.
97          */
98         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
99                 if (ld->iocbs_nr)
100                         return FIO_Q_BUSY;
101
102                 do_io_u_sync(td, io_u);
103                 return FIO_Q_COMPLETED;
104         }
105
106         if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
107                 if (ld->iocbs_nr)
108                         return FIO_Q_BUSY;
109
110                 do_io_u_trim(td, io_u);
111                 return FIO_Q_COMPLETED;
112         }
113
114         ld->iocbs[ld->iocbs_nr] = &io_u->iocb;
115         ld->io_us[ld->iocbs_nr] = io_u;
116         ld->iocbs_nr++;
117         return FIO_Q_QUEUED;
118 }
119
120 static void fio_libaio_queued(struct thread_data *td, struct io_u **io_us,
121                               unsigned int nr)
122 {
123         struct timeval now;
124         unsigned int i;
125
126         if (!fio_fill_issue_time(td))
127                 return;
128
129         fio_gettime(&now, NULL);
130
131         for (i = 0; i < nr; i++) {
132                 struct io_u *io_u = io_us[i];
133
134                 memcpy(&io_u->issue_time, &now, sizeof(now));
135                 io_u_queued(td, io_u);
136         }
137 }
138
139 static int fio_libaio_commit(struct thread_data *td)
140 {
141         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
142         struct iocb **iocbs;
143         struct io_u **io_us;
144         int ret;
145
146         if (!ld->iocbs_nr)
147                 return 0;
148
149         io_us = ld->io_us;
150         iocbs = ld->iocbs;
151         do {
152                 ret = io_submit(ld->aio_ctx, ld->iocbs_nr, iocbs);
153                 if (ret > 0) {
154                         fio_libaio_queued(td, io_us, ret);
155                         io_u_mark_submit(td, ret);
156                         ld->iocbs_nr -= ret;
157                         io_us += ret;
158                         iocbs += ret;
159                         ret = 0;
160                 } else if (!ret || ret == -EAGAIN || ret == -EINTR) {
161                         if (!ret)
162                                 io_u_mark_submit(td, ret);
163                         continue;
164                 } else
165                         break;
166         } while (ld->iocbs_nr);
167
168         return ret;
169 }
170
171 static int fio_libaio_cancel(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
172 {
173         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
174
175         return io_cancel(ld->aio_ctx, &io_u->iocb, ld->aio_events);
176 }
177
178 static void fio_libaio_cleanup(struct thread_data *td)
179 {
180         struct libaio_data *ld = td->io_ops->data;
181
182         if (ld) {
183                 io_destroy(ld->aio_ctx);
184                 free(ld->aio_events);
185                 free(ld->iocbs);
186                 free(ld->io_us);
187                 free(ld);
188         }
189 }
190
191 static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
192 {
193         struct libaio_data *ld = malloc(sizeof(*ld));
194         int err;
195
196         memset(ld, 0, sizeof(*ld));
197
198         err = io_queue_init(td->o.iodepth, &ld->aio_ctx);
199         if (err) {
200                 td_verror(td, -err, "io_queue_init");
201                 log_err("fio: check /proc/sys/fs/aio-max-nr\n");
202                 free(ld);
203                 return 1;
204         }
205
206         ld->aio_events = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_event));
207         memset(ld->aio_events, 0, td->o.iodepth * sizeof(struct io_event));
208         ld->iocbs = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct iocb *));
209         memset(ld->iocbs, 0, sizeof(struct iocb *));
210         ld->io_us = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
211         memset(ld->io_us, 0, td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
212         ld->iocbs_nr = 0;
213
214         td->io_ops->data = ld;
215         return 0;
216 }
217
218 static struct ioengine_ops ioengine = {
219         .name           = "libaio",
220         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
221         .init           = fio_libaio_init,
222         .prep           = fio_libaio_prep,
223         .queue          = fio_libaio_queue,
224         .commit         = fio_libaio_commit,
225         .cancel         = fio_libaio_cancel,
226         .getevents      = fio_libaio_getevents,
227         .event          = fio_libaio_event,
228         .cleanup        = fio_libaio_cleanup,
229         .open_file      = generic_open_file,
230         .close_file     = generic_close_file,
231         .get_file_size  = generic_get_file_size,
232 };
233
234 #else /* FIO_HAVE_LIBAIO */
235
236 /*
237  * When we have a proper configure system in place, we simply wont build
238  * and install this io engine. For now install a crippled version that
239  * just complains and fails to load.
240  */
241 static int fio_libaio_init(struct thread_data fio_unused *td)
242 {
243         log_err("fio: libaio not available\n");
244         return 1;
245 }
246
247 static struct ioengine_ops ioengine = {
248         .name           = "libaio",
249         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
250         .init           = fio_libaio_init,
251 };
252
253 #endif
254
255 static void fio_init fio_libaio_register(void)
256 {
257         register_ioengine(&ioengine);
258 }
259
260 static void fio_exit fio_libaio_unregister(void)
261 {
262         unregister_ioengine(&ioengine);
263 }