filesetup.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <assert.h>
   5 #include <dirent.h>
   6 #include <sys/stat.h>
   7 #include <sys/mman.h>
   8 #include <sys/types.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "os.h"
  12
  13 static int extend_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
  14 {
  15         int r, new_layout = 0, unlink_file = 0, flags;
  16         unsigned long long left;
  17         unsigned int bs;
  18         char *b;
  19
  20         /*
  21          * check if we need to lay the file out complete again. fio
  22          * does that for operations involving reads, or for writes
  23          * where overwrite is set
  24          */
  25         if (td_read(td) || (td_write(td) && td->o.overwrite))
  26                 new_layout = 1;
  27         if (td_write(td) && !td->o.overwrite)
  28                 unlink_file = 1;
  29
  30         if ((unlink_file || new_layout) && (f->flags & FIO_FILE_EXISTS)) {
  31                 if (unlink(f->file_name) < 0) {
  32                         td_verror(td, errno, "unlink");
  33                         return 1;
  34                 }
  35         }
  36
  37         flags = O_WRONLY | O_CREAT;
  38         if (new_layout)
  39                 flags |= O_TRUNC;
  40
  41         f->fd = open(f->file_name, flags, 0644);
  42         if (f->fd < 0) {
  43                 td_verror(td, errno, "open");
  44                 return 1;
  45         }
  46
  47         if (ftruncate(f->fd, f->real_file_size) == -1) {
  48                 td_verror(td, errno, "ftruncate");
  49                 goto err;
  50         }
  51
  52         if (!new_layout)
  53                 goto done;
  54
  55         if (posix_fallocate(f->fd, 0, f->real_file_size) < 0) {
  56                 td_verror(td, errno, "posix_fallocate");
  57                 goto err;
  58         }
  59
  60         b = malloc(td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
  61         memset(b, 0, td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
  62
  63         left = f->real_file_size;
  64         while (left && !td->terminate) {
  65                 bs = td->o.max_bs[DDIR_WRITE];
  66                 if (bs > left)
  67                         bs = left;
  68
  69                 r = write(f->fd, b, bs);
  70
  71                 if (r == (int) bs) {
  72                         left -= bs;
  73                         continue;
  74                 } else {
  75                         if (r < 0)
  76                                 td_verror(td, errno, "write");
  77                         else
  78                                 td_verror(td, EIO, "write");
  79
  80                         break;
  81                 }
  82         }
  83
  84         if (td->terminate)
  85                 unlink(f->file_name);
  86         else if (td->o.create_fsync)
  87                 fsync(f->fd);
  88
  89         free(b);
  90 done:
  91         close(f->fd);
  92         f->fd = -1;
  93         return 0;
  94 err:
  95         close(f->fd);
  96         f->fd = -1;
  97         return 1;
  98 }
  99
 100 static unsigned long long get_rand_file_size(struct thread_data *td)
 101 {
 102         unsigned long long ret;
 103         long r;
 104
 105         r = os_random_long(&td->file_size_state);
 106         ret = td->o.file_size_low + (unsigned long long) ((double) td->o.file_size_high * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 107         ret -= (ret % td->o.rw_min_bs);
 108         return ret;
 109 }
 110
 111 static int file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 112 {
 113         struct stat st;
 114
 115         if (fstat(f->fd, &st) == -1) {
 116                 td_verror(td, errno, "fstat");
 117                 return 1;
 118         }
 119
 120         f->real_file_size = st.st_size;
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 static int bdev_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 125 {
 126         unsigned long long bytes;
 127         int r;
 128
 129         r = blockdev_size(f->fd, &bytes);
 130         if (r) {
 131                 td_verror(td, r, "blockdev_size");
 132                 return 1;
 133         }
 134
 135         f->real_file_size = bytes;
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static int get_file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 140 {
 141         int ret = 0;
 142
 143         if (f->flags & FIO_SIZE_KNOWN)
 144                 return 0;
 145
 146         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 147                 ret = file_size(td, f);
 148         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD)
 149                 ret = bdev_size(td, f);
 150         else
 151                 f->real_file_size = -1;
 152
 153         if (ret)
 154                 return ret;
 155
 156         if (f->file_offset > f->real_file_size) {
 157                 log_err("%s: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->o.name, f->file_offset, f->real_file_size);
 158                 return 1;
 159         }
 160
 161         f->flags |= FIO_SIZE_KNOWN;
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 int file_invalidate_cache(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 166 {
 167         int ret = 0;
 168
 169         if (td->o.odirect)
 170                 return 0;
 171
 172         /*
 173          * FIXME: add blockdev flushing too
 174          */
 175         if (f->mmap)
 176                 ret = madvise(f->mmap, f->io_size, MADV_DONTNEED);
 177         else if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 178                 ret = fadvise(f->fd, f->file_offset, f->io_size, POSIX_FADV_DONTNEED);
 179         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD) {
 180                 ret = blockdev_invalidate_cache(f->fd);
 181                 if (ret < 0 && errno == EACCES && geteuid()) {
 182                         log_err("fio: only root may flush block devices. Cache flush bypassed!\n");
 183                         ret = 0;
 184                 }
 185         } else if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
 186                 ret = 0;
 187
 188         if (ret < 0) {
 189                 td_verror(td, errno, "invalidate_cache");
 190                 return 1;
 191         }
 192
 193         return ret;
 194 }
 195
 196 void generic_close_file(struct thread_data fio_unused *td, struct fio_file *f)
 197 {
 198         close(f->fd);
 199         f->fd = -1;
 200 }
 201
 202 int generic_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 203 {
 204         int flags = 0;
 205
 206         if (td->o.odirect)
 207                 flags |= OS_O_DIRECT;
 208         if (td->o.sync_io)
 209                 flags |= O_SYNC;
 210
 211         if (td_write(td) || td_rw(td)) {
 212                 flags |= O_RDWR;
 213
 214                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 215                         flags |= O_CREAT;
 216
 217                 f->fd = open(f->file_name, flags, 0600);
 218         } else {
 219                 if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
 220                         flags |= O_RDWR;
 221                 else
 222                         flags |= O_RDONLY;
 223
 224                 f->fd = open(f->file_name, flags);
 225         }
 226
 227         if (f->fd == -1) {
 228                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
 229                 int __e = errno;
 230
 231                 snprintf(buf, sizeof(buf) - 1, "open(%s)", f->file_name);
 232
 233                 td_verror(td, __e, buf);
 234         }
 235
 236         if (get_file_size(td, f))
 237                 goto err;
 238
 239         return 0;
 240 err:
 241         close(f->fd);
 242         return 1;
 243 }
 244
 245 int open_files(struct thread_data *td)
 246 {
 247         struct fio_file *f;
 248         unsigned int i;
 249         int err = 0;
 250
 251         for_each_file(td, f, i) {
 252                 err = td_io_open_file(td, f);
 253                 if (err) {
 254                         if (td->error == EMFILE) {
 255                                 log_err("fio: limited open files to: %d\n", td->nr_open_files);
 256                                 td->o.open_files = td->nr_open_files;
 257                                 err = 0;
 258                                 clear_error(td);
 259                         }
 260                         break;
 261                 }
 262
 263                 if (td->o.open_files == td->nr_open_files)
 264                         break;
 265         }
 266
 267         if (!err)
 268                 return 0;
 269
 270         for_each_file(td, f, i)
 271                 td_io_close_file(td, f);
 272
 273         return err;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * open/close all files, so that ->real_file_size gets set
 278  */
 279 static int get_file_sizes(struct thread_data *td)
 280 {
 281         struct fio_file *f;
 282         unsigned int i;
 283         int err = 0;
 284
 285         for_each_file(td, f, i) {
 286                 if (td->io_ops->open_file(td, f)) {
 287                         log_err("%s\n", td->verror);
 288                         err = 1;
 289                         clear_error(td);
 290                 } else
 291                         td->io_ops->close_file(td, f);
 292
 293                 if (f->real_file_size == -1ULL && td->o.size)
 294                         f->real_file_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 295         }
 296
 297         return err;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Open the files and setup files sizes, creating files if necessary.
 302  */
 303 int setup_files(struct thread_data *td)
 304 {
 305         unsigned long long total_size, extend_size;
 306         struct fio_file *f;
 307         unsigned int i;
 308         int err = 0, need_extend;
 309
 310         /*
 311          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
 312          * opening the files and setting f->real_file_size to indicate
 313          * the valid range for that file.
 314          */
 315         if (td->io_ops->setup)
 316                 err = td->io_ops->setup(td);
 317         else
 318                 err = get_file_sizes(td);
 319
 320         if (err)
 321                 return err;
 322
 323         /*
 324          * check sizes. if the files/devices do not exist and the size
 325          * isn't passed to fio, abort.
 326          */
 327         total_size = 0;
 328         for_each_file(td, f, i) {
 329                 if (f->real_file_size == -1ULL)
 330                         total_size = -1ULL;
 331                 else
 332                         total_size += f->real_file_size;
 333         }
 334
 335         /*
 336          * device/file sizes are zero and no size given, punt
 337          */
 338         if ((!total_size || total_size == -1ULL) && !td->o.size) {
 339                 log_err("%s: you need to specify size=\n", td->o.name);
 340                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
 341                 return 1;
 342         }
 343
 344         /*
 345          * now file sizes are known, so we can set ->io_size. if size= is
 346          * not given, ->io_size is just equal to ->real_file_size. if size
 347          * is given, ->io_size is size / nr_files.
 348          */
 349         extend_size = total_size = 0;
 350         need_extend = 0;
 351         for_each_file(td, f, i) {
 352                 if (!td->o.file_size_low) {
 353                         /*
 354                          * no file size range given, file size is equal to
 355                          * total size divided by number of files. if that is
 356                          * zero, set it to the real file size.
 357                          */
 358                         f->io_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 359                         if (!f->io_size)
 360                                 f->io_size = f->real_file_size;
 361                 } else if (f->real_file_size < td->o.file_size_low ||
 362                            f->real_file_size > td->o.file_size_high) {
 363                         /*
 364                          * file size given. if it's fixed, use that. if it's a
 365                          * range, generate a random size in-between.
 366                          */
 367                         if (td->o.file_size_low == td->o.file_size_high)
 368                                 f->io_size = td->o.file_size_low;
 369                         else
 370                                 f->io_size = get_rand_file_size(td);
 371                 } else
 372                         f->io_size = f->real_file_size;
 373
 374                 if (f->io_size == -1ULL)
 375                         total_size = -1ULL;
 376                 else
 377                         total_size += f->io_size;
 378
 379                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE &&
 380                     f->io_size > f->real_file_size &&
 381                     !(td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO)) {
 382                         need_extend++;
 383                         extend_size += f->io_size;
 384                         f->flags |= FIO_FILE_EXTEND;
 385                 }
 386         }
 387
 388         if (!td->o.size)
 389                 td->o.size = total_size;
 390
 391         /*
 392          * See if we need to extend some files
 393          */
 394         if (need_extend) {
 395                 temp_stall_ts = 1;
 396                 log_info("%s: Laying out IO file(s) (%u files / %LuMiB)\n",
 397                         td->o.name, need_extend, extend_size >> 20);
 398
 399                 for_each_file(td, f, i) {
 400                         if (!(f->flags & FIO_FILE_EXTEND))
 401                                 continue;
 402
 403                         assert(f->filetype == FIO_TYPE_FILE);
 404                         f->flags &= ~FIO_FILE_EXTEND;
 405                         f->real_file_size = f->io_size;
 406                         err = extend_file(td, f);
 407                         if (err)
 408                                 break;
 409                 }
 410                 temp_stall_ts = 0;
 411         }
 412
 413         if (err)
 414                 return err;
 415
 416         if (!td->o.zone_size)
 417                 td->o.zone_size = td->o.size;
 418
 419         td->total_io_size = td->o.size * td->o.loops;
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 int init_random_map(struct thread_data *td)
 424 {
 425         int num_maps, blocks;
 426         struct fio_file *f;
 427         unsigned int i;
 428
 429         if (td->o.norandommap)
 430                 return 0;
 431
 432         for_each_file(td, f, i) {
 433                 blocks = (f->real_file_size + td->o.rw_min_bs - 1) / td->o.rw_min_bs;
 434                 num_maps = (blocks + BLOCKS_PER_MAP-1)/ BLOCKS_PER_MAP;
 435                 f->file_map = malloc(num_maps * sizeof(long));
 436                 if (!f->file_map) {
 437                         log_err("fio: failed allocating random map. If running a large number of jobs, try the 'norandommap' option\n");
 438                         return 1;
 439                 }
 440                 f->num_maps = num_maps;
 441                 memset(f->file_map, 0, num_maps * sizeof(long));
 442         }
 443
 444         return 0;
 445 }
 446
 447 void close_files(struct thread_data *td)
 448 {
 449         struct fio_file *f;
 450         unsigned int i;
 451
 452         for_each_file(td, f, i) {
 453                 if ((f->flags & FIO_FILE_UNLINK) &&
 454                     f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 455                         unlink(f->file_name);
 456
 457                 td_io_close_file(td, f);
 458
 459                 free(f->file_name);
 460                 f->file_name = NULL;
 461
 462                 if (f->file_map) {
 463                         free(f->file_map);
 464                         f->file_map = NULL;
 465                 }
 466         }
 467
 468         td->o.filename = NULL;
 469         free(td->files);
 470         td->files = NULL;
 471         td->o.nr_files = 0;
 472 }
 473
 474 static void get_file_type(struct fio_file *f)
 475 {
 476         struct stat sb;
 477
 478         f->filetype = FIO_TYPE_FILE;
 479
 480         if (!lstat(f->file_name, &sb)) {
 481                 if (S_ISBLK(sb.st_mode))
 482                         f->filetype = FIO_TYPE_BD;
 483                 else if (S_ISCHR(sb.st_mode))
 484                         f->filetype = FIO_TYPE_CHAR;
 485         }
 486 }
 487
 488 void add_file(struct thread_data *td, const char *fname)
 489 {
 490         int cur_files = td->files_index;
 491         char file_name[PATH_MAX];
 492         struct fio_file *f;
 493         int len = 0;
 494
 495         td->files = realloc(td->files, (cur_files + 1) * sizeof(*f));
 496
 497         f = &td->files[cur_files];
 498         memset(f, 0, sizeof(*f));
 499         f->fd = -1;
 500
 501         if (td->o.directory)
 502                 len = sprintf(file_name, "%s/", td->o.directory);
 503
 504         sprintf(file_name + len, "%s", fname);
 505         f->file_name = strdup(file_name);
 506
 507         get_file_type(f);
 508
 509         td->files_index++;
 510         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 511                 td->nr_normal_files++;
 512 }
 513
 514 void get_file(struct fio_file *f)
 515 {
 516         f->references++;
 517 }
 518
 519 void put_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 520 {
 521         if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN))
 522                 return;
 523
 524         assert(f->references);
 525         if (--f->references)
 526                 return;
 527
 528         if (should_fsync(td) && td->o.fsync_on_close)
 529                 fsync(f->fd);
 530
 531         if (td->io_ops->close_file)
 532                 td->io_ops->close_file(td, f);
 533
 534         td->nr_open_files--;
 535         f->flags &= ~FIO_FILE_OPEN;
 536 }
 537
 538 static int recurse_dir(struct thread_data *td, const char *dirname)
 539 {
 540         struct dirent *dir;
 541         int ret = 0;
 542         DIR *D;
 543
 544         D = opendir(dirname);
 545         if (!D) {
 546                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
 547
 548                 snprintf(buf, FIO_VERROR_SIZE - 1, "opendir(%s)", dirname);
 549                 td_verror(td, errno, buf);
 550                 return 1;
 551         }
 552
 553         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
 554                 char full_path[PATH_MAX];
 555                 struct stat sb;
 556
 557                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
 558                         continue;
 559
 560                 sprintf(full_path, "%s/%s", dirname, dir->d_name);
 561
 562                 if (lstat(full_path, &sb) == -1) {
 563                         if (errno != ENOENT) {
 564                                 td_verror(td, errno, "stat");
 565                                 return 1;
 566                         }
 567                 }
 568
 569                 if (S_ISREG(sb.st_mode)) {
 570                         add_file(td, full_path);
 571                         td->o.nr_files++;
 572                         continue;
 573                 }
 574                 if (!S_ISDIR(sb.st_mode))
 575                         continue;
 576
 577                 if ((ret = recurse_dir(td, full_path)) != 0)
 578                         break;
 579         }
 580
 581         closedir(D);
 582         return ret;
 583 }
 584
 585 int add_dir_files(struct thread_data *td, const char *path)
 586 {
 587         int ret = recurse_dir(td, path);
 588
 589         if (!ret)
 590                 log_info("fio: opendir added %d files\n", td->o.nr_files);
 591
 592         return ret;
 593 }
 594
 595 void dup_files(struct thread_data *td, struct thread_data *org)
 596 {
 597         struct fio_file *f;
 598         unsigned int i;
 599         size_t bytes;
 600
 601         if (!org->files)
 602                 return;
 603
 604         bytes = org->files_index * sizeof(*f);
 605         td->files = malloc(bytes);
 606         memcpy(td->files, org->files, bytes);
 607
 608         for_each_file(td, f, i) {
 609                 if (f->file_name)
 610                         f->file_name = strdup(f->file_name);
 611         }
 612 }