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 struct posixaio_data {
  16         struct io_u **aio_events;
  17         unsigned int queued;
  18 };
  19
  20 static int fill_timespec(struct timespec *ts)
  21 {
  22 #ifdef CONFIG_CLOCK_GETTIME
  23 #ifdef CONFIG_CLOCK_MONOTONIC
  24         clockid_t clk = CLOCK_MONOTONIC;
  25 #else
  26         clockid_t clk = CLOCK_REALTIME;
  27 #endif
  28         if (!clock_gettime(clk, ts))
  29                 return 0;
  30
  31         perror("clock_gettime");
  32         return 1;
  33 #else
  34         struct timeval tv;
  35
  36         gettimeofday(&tv, NULL);
  37         ts->tv_sec = tv.tv_sec;
  38         ts->tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;
  39         return 0;
  40 #endif
  41 }
  42
  43 static unsigned long long ts_utime_since_now(struct timespec *t)
  44 {
  45         long long sec, nsec;
  46         struct timespec now;
  47
  48         if (fill_timespec(&now))
  49                 return 0;
  50
  51         sec = now.tv_sec - t->tv_sec;
  52         nsec = now.tv_nsec - t->tv_nsec;
  53         if (sec > 0 && nsec < 0) {
  54                 sec--;
  55                 nsec += 1000000000;
  56         }
  57
  58         sec *= 1000000;
  59         nsec /= 1000;
  60         return sec + nsec;
  61 }
  62
  63 static int fio_posixaio_cancel(struct thread_data fio_unused *td,
  64                                struct io_u *io_u)
  65 {
  66         struct fio_file *f = io_u->file;
  67         int r = aio_cancel(f->fd, &io_u->aiocb);
  68
  69         if (r == AIO_ALLDONE || r == AIO_CANCELED)
  70                 return 0;
  71
  72         return 1;
  73 }
  74
  75 static int fio_posixaio_prep(struct thread_data fio_unused *td,
  76                              struct io_u *io_u)
  77 {
  78         os_aiocb_t *aiocb = &io_u->aiocb;
  79         struct fio_file *f = io_u->file;
  80
  81         aiocb->aio_fildes = f->fd;
  82         aiocb->aio_buf = io_u->xfer_buf;
  83         aiocb->aio_nbytes = io_u->xfer_buflen;
  84         aiocb->aio_offset = io_u->offset;
  85         aiocb->aio_sigevent.sigev_notify = SIGEV_NONE;
  86
  87         io_u->seen = 0;
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 #define SUSPEND_ENTRIES 8
  92
  93 static int fio_posixaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
  94                                   unsigned int max, struct timespec *t)
  95 {
  96         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
  97         os_aiocb_t *suspend_list[SUSPEND_ENTRIES];
  98         struct flist_head *entry;
  99         struct timespec start;
 100         int have_timeout = 0;
 101         int suspend_entries = 0;
 102         unsigned int r;
 103
 104         if (t && !fill_timespec(&start))
 105                 have_timeout = 1;
 106         else
 107                 memset(&start, 0, sizeof(start));
 108
 109         r = 0;
 110         memset(suspend_list, 0, sizeof(*suspend_list));
 111 restart:
 112         flist_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
 113                 struct io_u *io_u = flist_entry(entry, struct io_u, list);
 114                 int err;
 115
 116                 if (io_u->seen)
 117                         continue;
 118
 119                 err = aio_error(&io_u->aiocb);
 120                 if (err == EINPROGRESS) {
 121                         if (suspend_entries < SUSPEND_ENTRIES) {
 122                                 suspend_list[suspend_entries] = &io_u->aiocb;
 123                                 suspend_entries++;
 124                         }
 125                         continue;
 126                 }
 127
 128                 io_u->seen = 1;
 129                 pd->queued--;
 130                 pd->aio_events[r++] = io_u;
 131
 132                 if (err == ECANCELED)
 133                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen;
 134                 else if (!err) {
 135                         ssize_t retval = aio_return(&io_u->aiocb);
 136
 137                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - retval;
 138                 } else
 139                         io_u->error = err;
 140         }
 141
 142         if (r >= min)
 143                 return r;
 144
 145         if (have_timeout) {
 146                 unsigned long long usec;
 147
 148                 usec = (t->tv_sec * 1000000) + (t->tv_nsec / 1000);
 149                 if (ts_utime_since_now(&start) > usec)
 150                         return r;
 151         }
 152
 153         /*
 154          * must have some in-flight, wait for at least one
 155          */
 156         aio_suspend((const os_aiocb_t * const *)suspend_list,
 157                                                         suspend_entries, t);
 158         goto restart;
 159 }
 160
 161 static struct io_u *fio_posixaio_event(struct thread_data *td, int event)
 162 {
 163         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 164
 165         return pd->aio_events[event];
 166 }
 167
 168 static int fio_posixaio_queue(struct thread_data *td,
 169                               struct io_u *io_u)
 170 {
 171         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 172         os_aiocb_t *aiocb = &io_u->aiocb;
 173         int ret;
 174
 175         fio_ro_check(td, io_u);
 176
 177         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 178                 ret = aio_read(aiocb);
 179         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 180                 ret = aio_write(aiocb);
 181         else if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
 182                 if (pd->queued)
 183                         return FIO_Q_BUSY;
 184
 185                 do_io_u_trim(td, io_u);
 186                 return FIO_Q_COMPLETED;
 187         } else {
 188 #ifdef CONFIG_POSIXAIO_FSYNC
 189                 ret = aio_fsync(O_SYNC, aiocb);
 190 #else
 191                 if (pd->queued)
 192                         return FIO_Q_BUSY;
 193
 194                 do_io_u_sync(td, io_u);
 195                 return FIO_Q_COMPLETED;
 196 #endif
 197         }
 198
 199         if (ret) {
 200                 /*
 201                  * At least OSX has a very low limit on the number of pending
 202                  * IOs, so if it returns EAGAIN, we are out of resources
 203                  * to queue more. Just return FIO_Q_BUSY to naturally
 204                  * drop off at this depth.
 205                  */
 206                 if (errno == EAGAIN)
 207                         return FIO_Q_BUSY;
 208
 209                 io_u->error = errno;
 210                 td_verror(td, io_u->error, "xfer");
 211                 return FIO_Q_COMPLETED;
 212         }
 213
 214         pd->queued++;
 215         return FIO_Q_QUEUED;
 216 }
 217
 218 static void fio_posixaio_cleanup(struct thread_data *td)
 219 {
 220         struct posixaio_data *pd = td->io_ops->data;
 221
 222         if (pd) {
 223                 free(pd->aio_events);
 224                 free(pd);
 225         }
 226 }
 227
 228 static int fio_posixaio_init(struct thread_data *td)
 229 {
 230         struct posixaio_data *pd = malloc(sizeof(*pd));
 231
 232         memset(pd, 0, sizeof(*pd));
 233         pd->aio_events = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 234         memset(pd->aio_events, 0, td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 235
 236         td->io_ops->data = pd;
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 static struct ioengine_ops ioengine = {
 241         .name           = "posixaio",
 242         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 243         .init           = fio_posixaio_init,
 244         .prep           = fio_posixaio_prep,
 245         .queue          = fio_posixaio_queue,
 246         .cancel         = fio_posixaio_cancel,
 247         .getevents      = fio_posixaio_getevents,
 248         .event          = fio_posixaio_event,
 249         .cleanup        = fio_posixaio_cleanup,
 250         .open_file      = generic_open_file,
 251         .close_file     = generic_close_file,
 252         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 253 };
 254
 255 static void fio_init fio_posixaio_register(void)
 256 {
 257         register_ioengine(&ioengine);
 258 }
 259
 260 static void fio_exit fio_posixaio_unregister(void)
 261 {
 262         unregister_ioengine(&ioengine);
 263 }