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