engines/sync.c

   1 /*
   2  * sync/psync engine
   3  *
   4  * IO engine that does regular read(2)/write(2) with lseek(2) to transfer
   5  * data and IO engine that does regular pread(2)/pwrite(2) to transfer data.
   6  *
   7  */
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <sys/uio.h>
  12 #include <errno.h>
  13 #include <assert.h>
  14
  15 #include "../fio.h"
  16
  17 struct syncio_data {
  18         struct iovec *iovecs;
  19         struct io_u **io_us;
  20         unsigned int queued;
  21         unsigned int events;
  22         unsigned long queued_bytes;
  23
  24         unsigned long long last_offset;
  25         struct fio_file *last_file;
  26         enum fio_ddir last_ddir;
  27 };
  28
  29 static int fio_syncio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  30 {
  31         struct fio_file *f = io_u->file;
  32
  33         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
  34                 return 0;
  35
  36         if (f->file_pos != -1ULL && f->file_pos == io_u->offset)
  37                 return 0;
  38
  39         if (lseek(f->fd, io_u->offset, SEEK_SET) == -1) {
  40                 td_verror(td, errno, "lseek");
  41                 return 1;
  42         }
  43
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 static int fio_io_end(struct thread_data *td, struct io_u *io_u, int ret)
  48 {
  49         if (io_u->file && ret >= 0 && ddir_rw(io_u->ddir))
  50                 io_u->file->file_pos = io_u->offset + ret;
  51
  52         if (ret != (int) io_u->xfer_buflen) {
  53                 if (ret >= 0) {
  54                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - ret;
  55                         io_u->error = 0;
  56                         return FIO_Q_COMPLETED;
  57                 } else
  58                         io_u->error = errno;
  59         }
  60
  61         if (io_u->error)
  62                 td_verror(td, io_u->error, "xfer");
  63
  64         return FIO_Q_COMPLETED;
  65 }
  66
  67 static int fio_psyncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  68 {
  69         struct fio_file *f = io_u->file;
  70         int ret;
  71
  72         fio_ro_check(td, io_u);
  73
  74         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
  75                 ret = pread(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
  76         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
  77                 ret = pwrite(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
  78         else if (io_u->ddir == DDIR_TRIM)
  79                 ret = do_io_u_trim(td, io_u);
  80         else
  81                 ret = do_io_u_sync(td, io_u);
  82
  83         return fio_io_end(td, io_u, ret);
  84 }
  85
  86 static int fio_syncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  87 {
  88         struct fio_file *f = io_u->file;
  89         int ret;
  90
  91         fio_ro_check(td, io_u);
  92
  93         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
  94                 ret = read(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  95         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
  96                 ret = write(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  97         else if (io_u->ddir == DDIR_TRIM)
  98                 ret = do_io_u_trim(td, io_u);
  99         else
 100                 ret = do_io_u_sync(td, io_u);
 101
 102         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 103 }
 104
 105 static int fio_vsyncio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
 106                                  unsigned int max,
 107                                  struct timespec fio_unused *t)
 108 {
 109         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 110         int ret;
 111
 112         if (min) {
 113                 ret = sd->events;
 114                 sd->events = 0;
 115         } else
 116                 ret = 0;
 117
 118         dprint(FD_IO, "vsyncio_getevents: min=%d,max=%d: %d\n", min, max, ret);
 119         return ret;
 120 }
 121
 122 static struct io_u *fio_vsyncio_event(struct thread_data *td, int event)
 123 {
 124         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 125
 126         return sd->io_us[event];
 127 }
 128
 129 static int fio_vsyncio_append(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 130 {
 131         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 132
 133         if (ddir_sync(io_u->ddir))
 134                 return 0;
 135
 136         if (io_u->offset == sd->last_offset && io_u->file == sd->last_file &&
 137             io_u->ddir == sd->last_ddir)
 138                 return 1;
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static void fio_vsyncio_set_iov(struct syncio_data *sd, struct io_u *io_u,
 144                                 int index)
 145 {
 146         sd->io_us[index] = io_u;
 147         sd->iovecs[index].iov_base = io_u->xfer_buf;
 148         sd->iovecs[index].iov_len = io_u->xfer_buflen;
 149         sd->last_offset = io_u->offset + io_u->xfer_buflen;
 150         sd->last_file = io_u->file;
 151         sd->last_ddir = io_u->ddir;
 152         sd->queued_bytes += io_u->xfer_buflen;
 153         sd->queued++;
 154 }
 155
 156 static int fio_vsyncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 157 {
 158         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 159
 160         fio_ro_check(td, io_u);
 161
 162         if (!fio_vsyncio_append(td, io_u)) {
 163                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: no append (%d)\n", sd->queued);
 164                 /*
 165                  * If we can't append and have stuff queued, tell fio to
 166                  * commit those first and then retry this io
 167                  */
 168                 if (sd->queued)
 169                         return FIO_Q_BUSY;
 170                 if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
 171                         int ret = do_io_u_sync(td, io_u);
 172
 173                         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 174                 }
 175
 176                 sd->queued = 0;
 177                 sd->queued_bytes = 0;
 178                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, 0);
 179         } else {
 180                 if (sd->queued == td->o.iodepth) {
 181                         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: max depth %d\n", sd->queued);
 182                         return FIO_Q_BUSY;
 183                 }
 184
 185                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: append\n");
 186                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, sd->queued);
 187         }
 188
 189         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: depth now %d\n", sd->queued);
 190         return FIO_Q_QUEUED;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Check that we transferred all bytes, or saw an error, etc
 195  */
 196 static int fio_vsyncio_end(struct thread_data *td, ssize_t bytes)
 197 {
 198         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 199         struct io_u *io_u;
 200         unsigned int i;
 201         int err;
 202
 203         /*
 204          * transferred everything, perfect
 205          */
 206         if (bytes == sd->queued_bytes)
 207                 return 0;
 208
 209         err = errno;
 210         for (i = 0; i < sd->queued; i++) {
 211                 io_u = sd->io_us[i];
 212
 213                 if (bytes == -1) {
 214                         io_u->error = err;
 215                 } else {
 216                         unsigned int this_io;
 217
 218                         this_io = bytes;
 219                         if (this_io > io_u->xfer_buflen)
 220                                 this_io = io_u->xfer_buflen;
 221
 222                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - this_io;
 223                         io_u->error = 0;
 224                         bytes -= this_io;
 225                 }
 226         }
 227
 228         if (bytes == -1) {
 229                 td_verror(td, err, "xfer vsync");
 230                 return -err;
 231         }
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 static int fio_vsyncio_commit(struct thread_data *td)
 237 {
 238         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 239         struct fio_file *f;
 240         ssize_t ret;
 241
 242         if (!sd->queued)
 243                 return 0;
 244
 245         io_u_mark_submit(td, sd->queued);
 246         f = sd->last_file;
 247
 248         if (lseek(f->fd, sd->io_us[0]->offset, SEEK_SET) == -1) {
 249                 int err = -errno;
 250
 251                 td_verror(td, errno, "lseek");
 252                 return err;
 253         }
 254
 255         if (sd->last_ddir == DDIR_READ)
 256                 ret = readv(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 257         else
 258                 ret = writev(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 259
 260         dprint(FD_IO, "vsyncio_commit: %d\n", (int) ret);
 261         sd->events = sd->queued;
 262         sd->queued = 0;
 263         return fio_vsyncio_end(td, ret);
 264 }
 265
 266 static int fio_vsyncio_init(struct thread_data *td)
 267 {
 268         struct syncio_data *sd;
 269
 270         sd = malloc(sizeof(*sd));
 271         memset(sd, 0, sizeof(*sd));
 272         sd->last_offset = -1ULL;
 273         sd->iovecs = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct iovec));
 274         sd->io_us = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 275
 276         td->io_ops->data = sd;
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 static void fio_vsyncio_cleanup(struct thread_data *td)
 281 {
 282         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 283
 284         free(sd->iovecs);
 285         free(sd->io_us);
 286         free(sd);
 287 }
 288
 289 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 290         .name           = "sync",
 291         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 292         .prep           = fio_syncio_prep,
 293         .queue          = fio_syncio_queue,
 294         .open_file      = generic_open_file,
 295         .close_file     = generic_close_file,
 296         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 297         .flags          = FIO_SYNCIO,
 298 };
 299
 300 static struct ioengine_ops ioengine_prw = {
 301         .name           = "psync",
 302         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 303         .queue          = fio_psyncio_queue,
 304         .open_file      = generic_open_file,
 305         .close_file     = generic_close_file,
 306         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 307         .flags          = FIO_SYNCIO,
 308 };
 309
 310 static struct ioengine_ops ioengine_vrw = {
 311         .name           = "vsync",
 312         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 313         .init           = fio_vsyncio_init,
 314         .cleanup        = fio_vsyncio_cleanup,
 315         .queue          = fio_vsyncio_queue,
 316         .commit         = fio_vsyncio_commit,
 317         .event          = fio_vsyncio_event,
 318         .getevents      = fio_vsyncio_getevents,
 319         .open_file      = generic_open_file,
 320         .close_file     = generic_close_file,
 321         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 322         .flags          = FIO_SYNCIO,
 323 };
 324
 325 static void fio_init fio_syncio_register(void)
 326 {
 327         register_ioengine(&ioengine_rw);
 328         register_ioengine(&ioengine_prw);
 329         register_ioengine(&ioengine_vrw);
 330 }
 331
 332 static void fio_exit fio_syncio_unregister(void)
 333 {
 334         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
 335         unregister_ioengine(&ioengine_prw);
 336         unregister_ioengine(&ioengine_vrw);
 337 }