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                 do_io_u_trim(td, io_u);
  80                 return FIO_Q_COMPLETED;
  81         } else
  82                 ret = do_io_u_sync(td, io_u);
  83
  84         return fio_io_end(td, io_u, ret);
  85 }
  86
  87 static int fio_syncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  88 {
  89         struct fio_file *f = io_u->file;
  90         int ret;
  91
  92         fio_ro_check(td, io_u);
  93
  94         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
  95                 ret = read(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  96         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
  97                 ret = write(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  98         else if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
  99                 do_io_u_trim(td, io_u);
 100                 return FIO_Q_COMPLETED;
 101         } else
 102                 ret = do_io_u_sync(td, io_u);
 103
 104         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 105 }
 106
 107 static int fio_vsyncio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
 108                                  unsigned int max,
 109                                  struct timespec fio_unused *t)
 110 {
 111         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 112         int ret;
 113
 114         if (min) {
 115                 ret = sd->events;
 116                 sd->events = 0;
 117         } else
 118                 ret = 0;
 119
 120         dprint(FD_IO, "vsyncio_getevents: min=%d,max=%d: %d\n", min, max, ret);
 121         return ret;
 122 }
 123
 124 static struct io_u *fio_vsyncio_event(struct thread_data *td, int event)
 125 {
 126         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 127
 128         return sd->io_us[event];
 129 }
 130
 131 static int fio_vsyncio_append(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 132 {
 133         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 134
 135         if (ddir_sync(io_u->ddir))
 136                 return 0;
 137
 138         if (io_u->offset == sd->last_offset && io_u->file == sd->last_file &&
 139             io_u->ddir == sd->last_ddir)
 140                 return 1;
 141
 142         return 0;
 143 }
 144
 145 static void fio_vsyncio_set_iov(struct syncio_data *sd, struct io_u *io_u,
 146                                 int idx)
 147 {
 148         sd->io_us[idx] = io_u;
 149         sd->iovecs[idx].iov_base = io_u->xfer_buf;
 150         sd->iovecs[idx].iov_len = io_u->xfer_buflen;
 151         sd->last_offset = io_u->offset + io_u->xfer_buflen;
 152         sd->last_file = io_u->file;
 153         sd->last_ddir = io_u->ddir;
 154         sd->queued_bytes += io_u->xfer_buflen;
 155         sd->queued++;
 156 }
 157
 158 static int fio_vsyncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 159 {
 160         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 161
 162         fio_ro_check(td, io_u);
 163
 164         if (!fio_vsyncio_append(td, io_u)) {
 165                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: no append (%d)\n", sd->queued);
 166                 /*
 167                  * If we can't append and have stuff queued, tell fio to
 168                  * commit those first and then retry this io
 169                  */
 170                 if (sd->queued)
 171                         return FIO_Q_BUSY;
 172                 if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
 173                         int ret = do_io_u_sync(td, io_u);
 174
 175                         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 176                 }
 177
 178                 sd->queued = 0;
 179                 sd->queued_bytes = 0;
 180                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, 0);
 181         } else {
 182                 if (sd->queued == td->o.iodepth) {
 183                         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: max depth %d\n", sd->queued);
 184                         return FIO_Q_BUSY;
 185                 }
 186
 187                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: append\n");
 188                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, sd->queued);
 189         }
 190
 191         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: depth now %d\n", sd->queued);
 192         return FIO_Q_QUEUED;
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Check that we transferred all bytes, or saw an error, etc
 197  */
 198 static int fio_vsyncio_end(struct thread_data *td, ssize_t bytes)
 199 {
 200         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 201         struct io_u *io_u;
 202         unsigned int i;
 203         int err;
 204
 205         /*
 206          * transferred everything, perfect
 207          */
 208         if (bytes == sd->queued_bytes)
 209                 return 0;
 210
 211         err = errno;
 212         for (i = 0; i < sd->queued; i++) {
 213                 io_u = sd->io_us[i];
 214
 215                 if (bytes == -1) {
 216                         io_u->error = err;
 217                 } else {
 218                         unsigned int this_io;
 219
 220                         this_io = bytes;
 221                         if (this_io > io_u->xfer_buflen)
 222                                 this_io = io_u->xfer_buflen;
 223
 224                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - this_io;
 225                         io_u->error = 0;
 226                         bytes -= this_io;
 227                 }
 228         }
 229
 230         if (bytes == -1) {
 231                 td_verror(td, err, "xfer vsync");
 232                 return -err;
 233         }
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static int fio_vsyncio_commit(struct thread_data *td)
 239 {
 240         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 241         struct fio_file *f;
 242         ssize_t ret;
 243
 244         if (!sd->queued)
 245                 return 0;
 246
 247         io_u_mark_submit(td, sd->queued);
 248         f = sd->last_file;
 249
 250         if (lseek(f->fd, sd->io_us[0]->offset, SEEK_SET) == -1) {
 251                 int err = -errno;
 252
 253                 td_verror(td, errno, "lseek");
 254                 return err;
 255         }
 256
 257         if (sd->last_ddir == DDIR_READ)
 258                 ret = readv(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 259         else
 260                 ret = writev(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 261
 262         dprint(FD_IO, "vsyncio_commit: %d\n", (int) ret);
 263         sd->events = sd->queued;
 264         sd->queued = 0;
 265         return fio_vsyncio_end(td, ret);
 266 }
 267
 268 static int fio_vsyncio_init(struct thread_data *td)
 269 {
 270         struct syncio_data *sd;
 271
 272         sd = malloc(sizeof(*sd));
 273         memset(sd, 0, sizeof(*sd));
 274         sd->last_offset = -1ULL;
 275         sd->iovecs = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct iovec));
 276         sd->io_us = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 277
 278         td->io_ops->data = sd;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 static void fio_vsyncio_cleanup(struct thread_data *td)
 283 {
 284         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 285
 286         free(sd->iovecs);
 287         free(sd->io_us);
 288         free(sd);
 289 }
 290
 291 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 292         .name           = "sync",
 293         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 294         .prep           = fio_syncio_prep,
 295         .queue          = fio_syncio_queue,
 296         .open_file      = generic_open_file,
 297         .close_file     = generic_close_file,
 298         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 299         .flags          = FIO_SYNCIO,
 300 };
 301
 302 static struct ioengine_ops ioengine_prw = {
 303         .name           = "psync",
 304         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 305         .queue          = fio_psyncio_queue,
 306         .open_file      = generic_open_file,
 307         .close_file     = generic_close_file,
 308         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 309         .flags          = FIO_SYNCIO,
 310 };
 311
 312 static struct ioengine_ops ioengine_vrw = {
 313         .name           = "vsync",
 314         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 315         .init           = fio_vsyncio_init,
 316         .cleanup        = fio_vsyncio_cleanup,
 317         .queue          = fio_vsyncio_queue,
 318         .commit         = fio_vsyncio_commit,
 319         .event          = fio_vsyncio_event,
 320         .getevents      = fio_vsyncio_getevents,
 321         .open_file      = generic_open_file,
 322         .close_file     = generic_close_file,
 323         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 324         .flags          = FIO_SYNCIO,
 325 };
 326
 327 static void fio_init fio_syncio_register(void)
 328 {
 329         register_ioengine(&ioengine_rw);
 330         register_ioengine(&ioengine_prw);
 331         register_ioengine(&ioengine_vrw);
 332 }
 333
 334 static void fio_exit fio_syncio_unregister(void)
 335 {
 336         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
 337         unregister_ioengine(&ioengine_prw);
 338         unregister_ioengine(&ioengine_vrw);
 339 }