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