Improve rate usec calculation
[fio.git] / filesetup.c
1 #include <unistd.h>
2 #include <fcntl.h>
3 #include <string.h>
4 #include <assert.h>
5 #include <sys/stat.h>
6 #include <sys/mman.h>
7
8 #include "fio.h"
9 #include "os.h"
10
11 /*
12  * Check if the file exists and it's large enough.
13  */
14 static int file_ok(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
15 {
16         struct stat st;
17
18         if (td->filetype != FIO_TYPE_FILE || (td->io_ops->flags & FIO_NULLIO))
19                 return 0;
20
21         if (lstat(f->file_name, &st) == -1)
22                 return 1;
23
24         /*
25          * if it's a special file, size is always ok for now
26          */
27         if (S_ISCHR(st.st_mode) || S_ISBLK(st.st_mode))
28                 return 0;
29         if (st.st_size < (off_t) f->file_size)
30                 return 1;
31
32         return 0;
33 }
34
35 static int create_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
36 {
37         unsigned long long left;
38         unsigned int bs;
39         char *b;
40         int r;
41
42         f->fd = open(f->file_name, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
43         if (f->fd < 0) {
44                 td_verror(td, errno, "open");
45                 return 1;
46         }
47
48         if (ftruncate(f->fd, f->file_size) == -1) {
49                 td_verror(td, errno, "ftruncate");
50                 goto err;
51         }
52
53         if (posix_fallocate(f->fd, 0, f->file_size) < 0) {
54                 td_verror(td, errno, "posix_fallocate");
55                 goto err;
56         }
57
58         b = malloc(td->max_bs[DDIR_WRITE]);
59         memset(b, 0, td->max_bs[DDIR_WRITE]);
60
61         left = f->file_size;
62         while (left && !td->terminate) {
63                 bs = td->max_bs[DDIR_WRITE];
64                 if (bs > left)
65                         bs = left;
66
67                 r = write(f->fd, b, bs);
68
69                 if (r == (int) bs) {
70                         left -= bs;
71                         continue;
72                 } else {
73                         if (r < 0)
74                                 td_verror(td, errno, "write");
75                         else
76                                 td_verror(td, EIO, "write");
77
78                         break;
79                 }
80         }
81
82         if (td->terminate)
83                 unlink(f->file_name);
84         else if (td->create_fsync)
85                 fsync(f->fd);
86
87         free(b);
88         close(f->fd);
89         f->fd = -1;
90         return 0;
91 err:
92         close(f->fd);
93         f->fd = -1;
94         return 1;
95 }
96
97 static int create_files(struct thread_data *td)
98 {
99         struct fio_file *f;
100         int i, err, need_create;
101
102         for_each_file(td, f, i)
103                 f->file_size = td->total_file_size / td->nr_files;
104
105         /*
106          * unless specifically asked for overwrite, let normal io extend it
107          */
108         if (!td->overwrite)
109                 return 0;
110
111         need_create = 0;
112         if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
113                 for_each_file(td, f, i) {
114                         int file_there = !file_ok(td, f);
115
116                         if (file_there && td_write(td) && !td->overwrite) {
117                                 unlink(f->file_name);
118                                 file_there = 0;
119                         }
120
121                         need_create += !file_there;
122                 }
123         }
124
125         if (!need_create)
126                 return 0;
127
128         if (!td->total_file_size) {
129                 log_err("Need size for create\n");
130                 td_verror(td, EINVAL, "file_size");
131                 return 1;
132         }
133
134         temp_stall_ts = 1;
135         fprintf(f_out, "%s: Laying out IO file(s) (%u x %LuMiB == %LuMiB)\n",
136                                 td->name, td->nr_uniq_files,
137                                 (td->total_file_size >> 20) / td->nr_uniq_files,
138                                 td->total_file_size >> 20);
139
140         err = 0;
141         for_each_file(td, f, i) {
142                 /*
143                  * Only unlink files that we created.
144                  */
145                 f->unlink = 0;
146                 if (file_ok(td, f)) {
147                         f->unlink = td->unlink;
148                         err = create_file(td, f);
149                         if (err)
150                                 break;
151                 }
152         }
153
154         temp_stall_ts = 0;
155         return err;
156 }
157
158 static int file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
159 {
160         struct stat st;
161
162         /*
163          * if we are not doing real io, just pretend the file is as large
164          * as the size= given. this works fine with nrfiles > 1 as well,
165          * we only really care about it being at least as big as size=
166          */
167         if (td->io_ops->flags & FIO_NULLIO) {
168                 f->real_file_size = f->file_size = td->total_file_size;
169                 return 0;
170         }
171
172         if (td->overwrite) {
173                 if (fstat(f->fd, &st) == -1) {
174                         td_verror(td, errno, "fstat");
175                         return 1;
176                 }
177
178                 f->real_file_size = st.st_size;
179
180                 if (!f->file_size || f->file_size > f->real_file_size)
181                         f->file_size = f->real_file_size;
182         } else
183                 f->real_file_size = f->file_size;
184
185         return 0;
186 }
187
188 static int bdev_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
189 {
190         unsigned long long bytes;
191         int r;
192
193         r = blockdev_size(f->fd, &bytes);
194         if (r) {
195                 td_verror(td, r, "blockdev_size");
196                 return 1;
197         }
198
199         f->real_file_size = bytes;
200
201         /*
202          * no extend possibilities, so limit size to device size if too large
203          */
204         if (!f->file_size || f->file_size > f->real_file_size)
205                 f->file_size = f->real_file_size;
206
207         f->file_size -= f->file_offset;
208         return 0;
209 }
210
211 static int get_file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
212 {
213         int ret = 0;
214
215         if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE)
216                 ret = file_size(td, f);
217         else if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
218                 ret = bdev_size(td, f);
219         else
220                 f->real_file_size = -1;
221
222         if (ret)
223                 return ret;
224
225         if (f->file_offset > f->real_file_size) {
226                 log_err("%s: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->name, f->file_offset, f->real_file_size);
227                 return 1;
228         }
229
230         return 0;
231 }
232
233 int file_invalidate_cache(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
234 {
235         int ret = 0;
236
237         /*
238          * FIXME: add blockdev flushing too
239          */
240         if (td->io_ops->flags & FIO_MMAPIO)
241                 ret = madvise(f->mmap, f->file_size, MADV_DONTNEED);
242         else if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE)
243                 ret = fadvise(f->fd, f->file_offset, f->file_size, POSIX_FADV_DONTNEED);
244         else if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
245                 ret = blockdev_invalidate_cache(f->fd);
246         else if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
247                 ret = 0;
248
249         if (ret < 0) {
250                 td_verror(td, errno, "invalidate_cache");
251                 return 1;
252         }
253
254         return 0;
255 }
256
257 static int __setup_file_mmap(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
258 {
259         int flags;
260
261         if (td_rw(td))
262                 flags = PROT_READ | PROT_WRITE;
263         else if (td_write(td)) {
264                 flags = PROT_WRITE;
265
266                 if (td->verify != VERIFY_NONE)
267                         flags |= PROT_READ;
268         } else
269                 flags = PROT_READ;
270
271         f->mmap = mmap(NULL, f->file_size, flags, MAP_SHARED, f->fd, f->file_offset);
272         if (f->mmap == MAP_FAILED) {
273                 f->mmap = NULL;
274                 td_verror(td, errno, "mmap");
275                 return 1;
276         }
277
278         if (td->invalidate_cache && file_invalidate_cache(td, f))
279                 return 1;
280
281         if (!td_random(td)) {
282                 if (madvise(f->mmap, f->file_size, MADV_SEQUENTIAL) < 0) {
283                         td_verror(td, errno, "madvise");
284                         return 1;
285                 }
286         } else {
287                 if (madvise(f->mmap, f->file_size, MADV_RANDOM) < 0) {
288                         td_verror(td, errno, "madvise");
289                         return 1;
290                 }
291         }
292
293         return 0;
294 }
295
296 static int setup_files_mmap(struct thread_data *td)
297 {
298         struct fio_file *f;
299         int i, err = 0;
300
301         for_each_file(td, f, i) {
302                 err = __setup_file_mmap(td, f);
303                 if (err)
304                         break;
305         }
306
307         return err;
308 }
309
310 static int __setup_file_plain(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
311 {
312         if (td->invalidate_cache && file_invalidate_cache(td, f))
313                 return 1;
314
315         if (!td_random(td)) {
316                 if (fadvise(f->fd, f->file_offset, f->file_size, POSIX_FADV_SEQUENTIAL) < 0) {
317                         td_verror(td, errno, "fadvise");
318                         return 1;
319                 }
320         } else {
321                 if (fadvise(f->fd, f->file_offset, f->file_size, POSIX_FADV_RANDOM) < 0) {
322                         td_verror(td, errno, "fadvise");
323                         return 1;
324                 }
325         }
326
327         return 0;
328 }
329
330 static int setup_files_plain(struct thread_data *td)
331 {
332         struct fio_file *f;
333         int i, err = 0;
334
335         for_each_file(td, f, i) {
336                 err = __setup_file_plain(td, f);
337                 if (err)
338                         break;
339         }
340
341         return err;
342 }
343
344 static int setup_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
345 {
346         int flags = 0;
347
348         if (td->io_ops->flags & FIO_NETIO)
349                 return 0;
350
351         /*
352          * we need a valid file descriptor, but don't create a real file.
353          * lets just dup stdout, seems like a sensible approach.
354          */
355         if (td->io_ops->flags & FIO_NULLIO)
356                 f->fd = dup(STDOUT_FILENO);
357         else {
358                 if (td->odirect)
359                         flags |= OS_O_DIRECT;
360                 if (td->sync_io)
361                         flags |= O_SYNC;
362
363                 if (td_write(td) || td_rw(td)) {
364                         flags |= O_RDWR;
365
366                         if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
367                                 if (!td->overwrite)
368                                         flags |= O_TRUNC;
369
370                                 flags |= O_CREAT;
371                         }
372
373                         f->fd = open(f->file_name, flags, 0600);
374                 } else {
375                         if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
376                                 flags |= O_RDWR;
377                         else
378                                 flags |= O_RDONLY;
379
380                         f->fd = open(f->file_name, flags);
381                 }
382         }
383
384         if (f->fd == -1) {
385                 int __e = errno;
386
387                 td_verror(td, __e, "open");
388                 if (__e == EINVAL && td->odirect)
389                         log_err("fio: destination does not support O_DIRECT\n");
390                 return 1;
391         }
392
393         if (get_file_size(td, f))
394                 return 1;
395
396         return 0;
397 }
398
399 int open_files(struct thread_data *td)
400 {
401         struct fio_file *f;
402         int i, err = 0;
403
404         for_each_file(td, f, i) {
405                 err = setup_file(td, f);
406                 if (err)
407                         break;
408         }
409
410         if (!err)
411                 return 0;
412
413         for_each_file(td, f, i) {
414                 if (f->fd != -1) {
415                         close(f->fd);
416                         f->fd = -1;
417                 }
418         }
419
420         return err;
421 }
422
423 int setup_files(struct thread_data *td)
424 {
425         struct fio_file *f;
426         int err, i;
427
428         /*
429          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
430          * setting up everything in the td->files[] area.
431          */
432         if (td->io_ops->setup)
433                 return td->io_ops->setup(td);
434
435         if (create_files(td))
436                 return 1;
437
438         err = open_files(td);
439         if (err)
440                 return err;
441
442         /*
443          * Recalculate the total file size now that files are set up.
444          */
445         td->total_file_size = 0;
446         for_each_file(td, f, i)
447                 td->total_file_size += f->file_size;
448
449         td->io_size = td->total_file_size;
450         if (td->io_size == 0) {
451                 log_err("%s: no io blocks\n", td->name);
452                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
453                 return 1;
454         }
455
456         if (!td->zone_size)
457                 td->zone_size = td->io_size;
458
459         td->total_io_size = td->io_size * td->loops;
460
461         if (td->io_ops->flags & FIO_MMAPIO)
462                 err = setup_files_mmap(td);
463         else
464                 err = setup_files_plain(td);
465
466         for_each_file(td, f, i) {
467                 if (f->fd != -1) {
468                         close(f->fd);
469                         f->fd = -1;
470                 }
471         }
472
473         return err;
474 }
475
476 void close_files(struct thread_data *td)
477 {
478         struct fio_file *f;
479         int i;
480
481         for_each_file(td, f, i) {
482                 if (!td->filename && f->unlink &&
483                     td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
484                         unlink(f->file_name);
485                         free(f->file_name);
486                         f->file_name = NULL;
487                 }
488                 if (f->fd != -1) {
489                         close(f->fd);
490                         f->fd = -1;
491                 }
492                 if (f->mmap) {
493                         munmap(f->mmap, f->file_size);
494                         f->mmap = NULL;
495                 }
496         }
497
498         td->filename = NULL;
499         free(td->files);
500         td->files = NULL;
501         td->nr_files = 0;
502 }