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