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 (io_u->ddir == DDIR_SYNC)
  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 (io_u->ddir == DDIR_SYNC)
 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                 }
 165
 166                 sd->queued = 0;
 167                 sd->queued_bytes = 0;
 168                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, 0);
 169         } else {
 170                 if (sd->queued == td->o.iodepth) {
 171                         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: max depth %d\n", sd->queued);
 172                         return FIO_Q_BUSY;
 173                 }
 174
 175                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: append\n");
 176                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, sd->queued);
 177         }
 178
 179         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: depth now %d\n", sd->queued);
 180         return FIO_Q_QUEUED;
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Check that we transferred all bytes, or saw an error, etc
 185  */
 186 static int fio_vsyncio_end(struct thread_data *td, ssize_t bytes)
 187 {
 188         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 189         struct io_u *io_u;
 190         unsigned int i;
 191         int err;
 192
 193         /*
 194          * transferred everything, perfect
 195          */
 196         if (bytes == sd->queued_bytes)
 197                 return 0;
 198
 199         err = errno;
 200         for (i = 0; i < sd->queued; i++) {
 201                 io_u = sd->io_us[i];
 202
 203                 if (bytes == -1) {
 204                         io_u->error = err;
 205                 } else {
 206                         unsigned int this_io;
 207
 208                         this_io = bytes;
 209                         if (this_io > io_u->xfer_buflen)
 210                                 this_io = io_u->xfer_buflen;
 211
 212                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - this_io;
 213                         io_u->error = 0;
 214                         bytes -= this_io;
 215                 }
 216         }
 217
 218         if (bytes == -1) {
 219                 td_verror(td, err, "xfer vsync");
 220                 return -err;
 221         }
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 static int fio_vsyncio_commit(struct thread_data *td)
 227 {
 228         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 229         struct fio_file *f;
 230         ssize_t ret;
 231
 232         if (!sd->queued)
 233                 return 0;
 234
 235         io_u_mark_submit(td, sd->queued);
 236         f = sd->last_file;
 237
 238         if (lseek(f->fd, sd->io_us[0]->offset, SEEK_SET) == -1) {
 239                 int err = -errno;
 240
 241                 td_verror(td, errno, "lseek");
 242                 return err;
 243         }
 244
 245         if (sd->last_ddir == DDIR_READ)
 246                 ret = readv(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 247         else
 248                 ret = writev(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 249
 250         dprint(FD_IO, "vsyncio_commit: %d\n", (int) ret);
 251         sd->events = sd->queued;
 252         sd->queued = 0;
 253         return fio_vsyncio_end(td, ret);
 254 }
 255
 256 static int fio_vsyncio_init(struct thread_data *td)
 257 {
 258         struct syncio_data *sd;
 259
 260         sd = malloc(sizeof(*sd));
 261         memset(sd, 0, sizeof(*sd));
 262         sd->last_offset = -1ULL;
 263         sd->iovecs = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct iovec));
 264         sd->io_us = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 265
 266         td->io_ops->data = sd;
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static void fio_vsyncio_cleanup(struct thread_data *td)
 271 {
 272         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 273
 274         free(sd->iovecs);
 275         free(sd->io_us);
 276         free(sd);
 277 }
 278
 279 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 280         .name           = "sync",
 281         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 282         .prep           = fio_syncio_prep,
 283         .queue          = fio_syncio_queue,
 284         .open_file      = generic_open_file,
 285         .close_file     = generic_close_file,
 286         .flags          = FIO_SYNCIO,
 287 };
 288
 289 static struct ioengine_ops ioengine_prw = {
 290         .name           = "psync",
 291         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 292         .queue          = fio_psyncio_queue,
 293         .open_file      = generic_open_file,
 294         .close_file     = generic_close_file,
 295         .flags          = FIO_SYNCIO,
 296 };
 297
 298 static struct ioengine_ops ioengine_vrw = {
 299         .name           = "vsync",
 300         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 301         .init           = fio_vsyncio_init,
 302         .cleanup        = fio_vsyncio_cleanup,
 303         .queue          = fio_vsyncio_queue,
 304         .commit         = fio_vsyncio_commit,
 305         .event          = fio_vsyncio_event,
 306         .getevents      = fio_vsyncio_getevents,
 307         .open_file      = generic_open_file,
 308         .close_file     = generic_close_file,
 309         .flags          = FIO_SYNCIO,
 310 };
 311
 312 static void fio_init fio_syncio_register(void)
 313 {
 314         register_ioengine(&ioengine_rw);
 315         register_ioengine(&ioengine_prw);
 316         register_ioengine(&ioengine_vrw);
 317 }
 318
 319 static void fio_exit fio_syncio_unregister(void)
 320 {
 321         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
 322         unregister_ioengine(&ioengine_prw);
 323         unregister_ioengine(&ioengine_vrw);
 324 }