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 (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)
  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
  79                 ret = fsync(f->fd);
  80
  81         return fio_io_end(td, io_u, ret);
  82 }
  83
  84 static int fio_syncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  85 {
  86         struct fio_file *f = io_u->file;
  87         int ret;
  88
  89         fio_ro_check(td, io_u);
  90
  91         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
  92                 ret = read(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  93         else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
  94                 ret = write(f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen);
  95         else
  96                 ret = fsync(f->fd);
  97
  98         return fio_io_end(td, io_u, ret);
  99 }
 100
 101 static int fio_vsyncio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
 102                                  unsigned int max,
 103                                  struct timespec fio_unused *t)
 104 {
 105         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 106         int ret;
 107
 108         if (min) {
 109                 ret = sd->events;
 110                 sd->events = 0;
 111         } else
 112                 ret = 0;
 113
 114         dprint(FD_IO, "vsyncio_getevents: min=%d,max=%d: %d\n", min, max, ret);
 115         return ret;
 116 }
 117
 118 static struct io_u *fio_vsyncio_event(struct thread_data *td, int event)
 119 {
 120         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 121
 122         return sd->io_us[event];
 123 }
 124
 125 static int fio_vsyncio_append(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 126 {
 127         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 128
 129         if (ddir_sync(io_u->ddir))
 130                 return 0;
 131
 132         if (io_u->offset == sd->last_offset && io_u->file == sd->last_file &&
 133             io_u->ddir == sd->last_ddir)
 134                 return 1;
 135
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static void fio_vsyncio_set_iov(struct syncio_data *sd, struct io_u *io_u,
 140                                 int index)
 141 {
 142         sd->io_us[index] = io_u;
 143         sd->iovecs[index].iov_base = io_u->xfer_buf;
 144         sd->iovecs[index].iov_len = io_u->xfer_buflen;
 145         sd->last_offset = io_u->offset + io_u->xfer_buflen;
 146         sd->last_file = io_u->file;
 147         sd->last_ddir = io_u->ddir;
 148         sd->queued_bytes += io_u->xfer_buflen;
 149         sd->queued++;
 150 }
 151
 152 static int fio_vsyncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 153 {
 154         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 155
 156         fio_ro_check(td, io_u);
 157
 158         if (!fio_vsyncio_append(td, io_u)) {
 159                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: no append (%d)\n", sd->queued);
 160                 /*
 161                  * If we can't append and have stuff queued, tell fio to
 162                  * commit those first and then retry this io
 163                  */
 164                 if (sd->queued)
 165                         return FIO_Q_BUSY;
 166                 if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
 167                         int ret = fsync(io_u->file->fd);
 168
 169                         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 170                 } else if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC) {
 171                         int ret;
 172 #ifdef FIO_HAVE_FDATASYNC
 173                         ret = fdatasync(io_u->file->fd);
 174 #else
 175                         ret = io_u->xfer_buflen;
 176                         io_u->error = EINVAL;
 177 #endif
 178                         return fio_io_end(td, io_u, ret);
 179
 180                 }
 181
 182                 sd->queued = 0;
 183                 sd->queued_bytes = 0;
 184                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, 0);
 185         } else {
 186                 if (sd->queued == td->o.iodepth) {
 187                         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: max depth %d\n", sd->queued);
 188                         return FIO_Q_BUSY;
 189                 }
 190
 191                 dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: append\n");
 192                 fio_vsyncio_set_iov(sd, io_u, sd->queued);
 193         }
 194
 195         dprint(FD_IO, "vsyncio_queue: depth now %d\n", sd->queued);
 196         return FIO_Q_QUEUED;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Check that we transferred all bytes, or saw an error, etc
 201  */
 202 static int fio_vsyncio_end(struct thread_data *td, ssize_t bytes)
 203 {
 204         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 205         struct io_u *io_u;
 206         unsigned int i;
 207         int err;
 208
 209         /*
 210          * transferred everything, perfect
 211          */
 212         if (bytes == sd->queued_bytes)
 213                 return 0;
 214
 215         err = errno;
 216         for (i = 0; i < sd->queued; i++) {
 217                 io_u = sd->io_us[i];
 218
 219                 if (bytes == -1) {
 220                         io_u->error = err;
 221                 } else {
 222                         unsigned int this_io;
 223
 224                         this_io = bytes;
 225                         if (this_io > io_u->xfer_buflen)
 226                                 this_io = io_u->xfer_buflen;
 227
 228                         io_u->resid = io_u->xfer_buflen - this_io;
 229                         io_u->error = 0;
 230                         bytes -= this_io;
 231                 }
 232         }
 233
 234         if (bytes == -1) {
 235                 td_verror(td, err, "xfer vsync");
 236                 return -err;
 237         }
 238
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 static int fio_vsyncio_commit(struct thread_data *td)
 243 {
 244         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 245         struct fio_file *f;
 246         ssize_t ret;
 247
 248         if (!sd->queued)
 249                 return 0;
 250
 251         io_u_mark_submit(td, sd->queued);
 252         f = sd->last_file;
 253
 254         if (lseek(f->fd, sd->io_us[0]->offset, SEEK_SET) == -1) {
 255                 int err = -errno;
 256
 257                 td_verror(td, errno, "lseek");
 258                 return err;
 259         }
 260
 261         if (sd->last_ddir == DDIR_READ)
 262                 ret = readv(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 263         else
 264                 ret = writev(f->fd, sd->iovecs, sd->queued);
 265
 266         dprint(FD_IO, "vsyncio_commit: %d\n", (int) ret);
 267         sd->events = sd->queued;
 268         sd->queued = 0;
 269         return fio_vsyncio_end(td, ret);
 270 }
 271
 272 static int fio_vsyncio_init(struct thread_data *td)
 273 {
 274         struct syncio_data *sd;
 275
 276         sd = malloc(sizeof(*sd));
 277         memset(sd, 0, sizeof(*sd));
 278         sd->last_offset = -1ULL;
 279         sd->iovecs = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct iovec));
 280         sd->io_us = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u *));
 281
 282         td->io_ops->data = sd;
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static void fio_vsyncio_cleanup(struct thread_data *td)
 287 {
 288         struct syncio_data *sd = td->io_ops->data;
 289
 290         free(sd->iovecs);
 291         free(sd->io_us);
 292         free(sd);
 293 }
 294
 295 static struct ioengine_ops ioengine_rw = {
 296         .name           = "sync",
 297         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 298         .prep           = fio_syncio_prep,
 299         .queue          = fio_syncio_queue,
 300         .open_file      = generic_open_file,
 301         .close_file     = generic_close_file,
 302         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 303         .flags          = FIO_SYNCIO,
 304 };
 305
 306 static struct ioengine_ops ioengine_prw = {
 307         .name           = "psync",
 308         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 309         .queue          = fio_psyncio_queue,
 310         .open_file      = generic_open_file,
 311         .close_file     = generic_close_file,
 312         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 313         .flags          = FIO_SYNCIO,
 314 };
 315
 316 static struct ioengine_ops ioengine_vrw = {
 317         .name           = "vsync",
 318         .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
 319         .init           = fio_vsyncio_init,
 320         .cleanup        = fio_vsyncio_cleanup,
 321         .queue          = fio_vsyncio_queue,
 322         .commit         = fio_vsyncio_commit,
 323         .event          = fio_vsyncio_event,
 324         .getevents      = fio_vsyncio_getevents,
 325         .open_file      = generic_open_file,
 326         .close_file     = generic_close_file,
 327         .get_file_size  = generic_get_file_size,
 328         .flags          = FIO_SYNCIO,
 329 };
 330
 331 static void fio_init fio_syncio_register(void)
 332 {
 333         register_ioengine(&ioengine_rw);
 334         register_ioengine(&ioengine_prw);
 335         register_ioengine(&ioengine_vrw);
 336 }
 337
 338 static void fio_exit fio_syncio_unregister(void)
 339 {
 340         unregister_ioengine(&ioengine_rw);
 341         unregister_ioengine(&ioengine_prw);
 342         unregister_ioengine(&ioengine_vrw);
 343 }