engines/posixaio.c

   1 /*
   2  * posixaio engine
   3  *
   4  * IO engine that uses the posix defined aio interface.
   5  *
   6  */
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <unistd.h>
  10 #include <errno.h>
  11 #include <fcntl.h>
  12
  13 #include "../fio.h"
  14
  15 #ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO
  16
  17 struct posixaio_data {
  18         struct io_u **aio_events;
  19         unsigned int queued;
  20 };
  21
  22 static int fill_timespec(struct timespec *ts)
  23 {
  24 #ifdef _POSIX_TIMERS
  25         if (!clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ts))
  26                 return 0;
  27
  28         perror("clock_gettime");
  29 #endif
  30         return 1;
  31 }
  32
  33 static unsigned long long ts_utime_since_now(struct timespec *t)
  34 {
  35         long long sec, nsec;
  36         struct timespec now;
  37
  38         if (fill_timespec(&now))
  39                 return 0;
  40
  41         sec = now.tv_sec - t->tv_sec;
  42         nsec = now.tv_nsec - t->tv_nsec;
  43         if (sec > 0 && nsec < 0) {
  44                 sec--;
  45                 nsec += 1000000000;
  46         }
  47
  48         sec *= 1000000;
  49         nsec /= 1000;
  50         return sec + nsec;
  51 }
  52
  53 static int fio_posixaio_cancel(struct thread_data fio_unused *td,
  54                                struct io_u *io_u)
  55 {
  56         struct fio_file *f = io_u->file;
  57         int r = aio_cancel(f->fd, &io_u->aiocb);
  58
  59         if (r == AIO_ALLDONE || r == AIO_CANCELED)
  60                 return 0;
  61
  62         return 1;
  63 }
  64
  65 static int fio_posixaio_prep(struct thread_data fio_unused *td,
  66                              struct io_u *io_u)
  67 {
  68         struct aiocb *aiocb = &io_u->aiocb;
  69         struct fio_file *f = io_u->file;
  70
  71         aiocb->aio_fildes = f->fd;
  72         aiocb->aio_buf = io_u->xfer_buf;
  73         aiocb->aio_nbytes = io_u->xfer_buflen;
  74         aiocb->aio_offset = io_u->offset;
  75
  76         io_u->seen = 0;
  77         return 0;
  78 }
  79
  80 #define SUSPEND_ENTRIES 8
  81
  82 static int fio_posixaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
  83                                   unsigned int max, struct timespec *t)
  84 {
  85         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
  86         struct aiocb *suspend_list[SUSPEND_ENTRIES];
  87         struct flist_head *entry;
  88         struct timespec start;
  89         int have_timeout = 0;
  90         int suspend_entries = 0;
  91         unsigned int r;
  92
  93         if (t && !fill_timespec(&start))
  94                 have_timeout = 1;
  95
  96         r = 0;
  97         memset(suspend_list, 0, sizeof(*suspend_list));
  98 restart:
  99         flist_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
 100                 struct io_u *io_u = flist_entry(entry, struct io_u, list);
 101                 int err;
 102
 103                 if (io_u->seen)
 104                         continue;
 105
 106                 err = aio_error(&io_u->aiocb);
 107                 if (err == EINPROGRESS) {
 108                         if (suspend_entries < SUSPEND_ENTRIES) {
 109                                 suspend_list[suspend_entries] = &io_u->aiocb;
 110                                 suspend_entries++;
 111                         }
 112                         continue;
 113                 }
 114
 115                 io_u->seen = 1;
 116                 pd->queued--;
 117                 pd->aio_events[r++] = io_u;
 118
 119                 if (err == ECANCELED)
 120                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen;
 121                 else if (!err) {
 122                         ssize_t retval = aio_return(&io_u->aiocb);
 123
 124                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - retval;
 125                 } else
 126                         io_u->error = err;
 127         }
 128
 129         if (r >= min)
 130                 return r;
 131
 132         if (have_timeout) {
 133                 unsigned long long usec;
 134
 135                 usec = (t->tv_sec * 1000000) + (t->tv_nsec / 1000);
 136                 if (ts_utime_since_now(&start) > usec)
 137                         return r;
 138         }
 139
 140         /*
 141          * must have some in-flight, wait for at least one
 142          */
 143         aio_suspend((const struct aiocb * const *)suspend_list,
 144                                                         suspend_entries, t);
 145         goto restart;
 146 }
 147
 148 static struct io_u *fio_posixaio_event(struct thread_data *td, int event)
 149 {
 150         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 151
 152         return pd->aio_events[event];
 153 }
 154
 155 static int fio_posixaio_queue(struct thread_data *td,
 156                               struct io_u *io_u)
 157 {
 158         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 159         struct aiocb *aiocb = &io_u->aiocb;
 160         int ret;
 161
 162         fio_ro_check(td, io_u);
 163
 164         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 165                 ret = aio_read(aiocb);
 166         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 167                 ret = aio_write(aiocb);
 168         else if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
 169                 if (pd->queued)
 170                         return FIO_Q_BUSY;
 171
 172                 do_io_u_trim(td, io_u);
 173                 return FIO_Q_COMPLETED;
 174         } else {
 175 #ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO_FSYNC
 176                 ret = aio_fsync(O_SYNC, aiocb);
 177 #else
 178                 if (pd->queued)
 179                         return FIO_Q_BUSY;
 180
 181                 do_io_u_sync(td, io_u);
 182                 return FIO_Q_COMPLETED;
 183 #endif
 184         }
 185
 186         if (ret) {
 187                 /*
 188                  * At least OSX has a very low limit on the number of pending
 189                  * IOs, so if it returns EAGAIN, we are out of resources
 190                  * to queue more. Just return FIO_Q_BUSY to naturally
 191                  * drop off at this depth.
 192                  */
 193                 if (errno == EAGAIN)
 194                         return FIO_Q_BUSY;
 195
 196                 io_u->error = errno;
 197                 td_verror(td, io_u->error, "xfer");
 198                 return FIO_Q_COMPLETED;
 199         }
 200
 201         pd->queued++;
 202         return FIO_Q_QUEUED;
 203 }
 204
 205 static void fio_posixaio_cleanup(struct thread_data *td)
 206 {
 207         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 208
 209         if (pd) {
 210                 free(pd->aio_events);
 211                 free(pd);
 212         }
 213 }
 214
 215 static int fio_posixaio_init(struct thread_data *td)
 216 {
 217         struct posixaio_data *pd = malloc(sizeof(*pd));
 218
 219         memset(pd, 0, sizeof(*pd));
 220         pd->aio_events = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 221         memset(pd->aio_events, 0, td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 222
 223         td->io_ops->data = pd;
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static struct ioengine_ops ioengine = {
 228         .name           = "posixaio",
 229         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 230         .init           = fio_posixaio_init,
 231         .prep           = fio_posixaio_prep,
 232         .queue          = fio_posixaio_queue,
 233         .cancel         = fio_posixaio_cancel,
 234         .getevents      = fio_posixaio_getevents,
 235         .event          = fio_posixaio_event,
 236         .cleanup        = fio_posixaio_cleanup,
 237         .open_file      = generic_open_file,
 238         .close_file     = generic_close_file,
 239         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 240 };
 241
 242 #else /* FIO_HAVE_POSIXAIO */
 243
 244 /*
 245  * When we have a proper configure system in place, we simply wont build
 246  * and install this io engine. For now install a crippled version that
 247  * just complains and fails to load.
 248  */
 249 static int fio_posixaio_init(struct thread_data fio_unused *td)
 250 {
 251         log_err("fio: posixaio not available\n");
 252         return 1;
 253 }
 254
 255 static struct ioengine_ops ioengine = {
 256         .name           = "posixaio",
 257         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 258         .init           = fio_posixaio_init,
 259 };
 260
 261 #endif
 262
 263 static void fio_init fio_posixaio_register(void)
 264 {
 265         register_ioengine(&ioengine);
 266 }
 267
 268 static void fio_exit fio_posixaio_unregister(void)
 269 {
 270         unregister_ioengine(&ioengine);
 271 }