Fix verify random bytes filling
[fio.git] / 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
12 static int root_warn;
13
14 static int extend_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
15 {
16         int r, new_layout = 0, unlink_file = 0, flags;
17         unsigned long long left;
18         unsigned int bs;
19         char *b;
20
21         /*
22          * check if we need to lay the file out complete again. fio
23          * does that for operations involving reads, or for writes
24          * where overwrite is set
25          */
26         if (td_read(td) || (td_write(td) && td->o.overwrite))
27                 new_layout = 1;
28         if (td_write(td) && !td->o.overwrite)
29                 unlink_file = 1;
30
31         if ((unlink_file || new_layout) && (f->flags & FIO_FILE_EXISTS)) {
32                 if (unlink(f->file_name) < 0) {
33                         td_verror(td, errno, "unlink");
34                         return 1;
35                 }
36         }
37
38         flags = O_WRONLY | O_CREAT;
39         if (new_layout)
40                 flags |= O_TRUNC;
41
42         f->fd = open(f->file_name, flags, 0644);
43         if (f->fd < 0) {
44                 td_verror(td, errno, "open");
45                 return 1;
46         }
47
48         if (ftruncate(f->fd, f->real_file_size) == -1) {
49                 td_verror(td, errno, "ftruncate");
50                 goto err;
51         }
52
53         if (!new_layout)
54                 goto done;
55
56         if (posix_fallocate(f->fd, 0, f->real_file_size) < 0) {
57                 td_verror(td, errno, "posix_fallocate");
58                 goto err;
59         }
60
61         b = malloc(td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
62         memset(b, 0, td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
63
64         left = f->real_file_size;
65         while (left && !td->terminate) {
66                 bs = td->o.max_bs[DDIR_WRITE];
67                 if (bs > left)
68                         bs = left;
69
70                 r = write(f->fd, b, bs);
71
72                 if (r == (int) bs) {
73                         left -= bs;
74                         continue;
75                 } else {
76                         if (r < 0)
77                                 td_verror(td, errno, "write");
78                         else
79                                 td_verror(td, EIO, "write");
80
81                         break;
82                 }
83         }
84
85         if (td->terminate)
86                 unlink(f->file_name);
87         else if (td->o.create_fsync)
88                 fsync(f->fd);
89
90         free(b);
91 done:
92         close(f->fd);
93         f->fd = -1;
94         return 0;
95 err:
96         close(f->fd);
97         f->fd = -1;
98         return 1;
99 }
100
101 static unsigned long long get_rand_file_size(struct thread_data *td)
102 {
103         unsigned long long ret;
104         long r;
105
106         r = os_random_long(&td->file_size_state);
107         ret = td->o.file_size_low + (unsigned long long) ((double) td->o.file_size_high * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
108         ret -= (ret % td->o.rw_min_bs);
109         return ret;
110 }
111
112 static int file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
113 {
114         struct stat st;
115
116         if (fstat(f->fd, &st) == -1) {
117                 td_verror(td, errno, "fstat");
118                 return 1;
119         }
120
121         f->real_file_size = st.st_size;
122         return 0;
123 }
124
125 static int bdev_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
126 {
127         unsigned long long bytes;
128         int r;
129
130         r = blockdev_size(f->fd, &bytes);
131         if (r) {
132                 td_verror(td, r, "blockdev_size");
133                 return 1;
134         }
135
136         f->real_file_size = bytes;
137         return 0;
138 }
139
140 static int get_file_size(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
141 {
142         int ret = 0;
143
144         if (f->flags & FIO_SIZE_KNOWN)
145                 return 0;
146
147         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
148                 ret = file_size(td, f);
149         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD)
150                 ret = bdev_size(td, f);
151         else
152                 f->real_file_size = -1;
153
154         if (ret)
155                 return ret;
156
157         if (f->file_offset > f->real_file_size) {
158                 log_err("%s: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->o.name, f->file_offset, f->real_file_size);
159                 return 1;
160         }
161
162         f->flags |= FIO_SIZE_KNOWN;
163         return 0;
164 }
165
166 int file_invalidate_cache(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
167 {
168         int ret = 0;
169
170         if (td->o.odirect)
171                 return 0;
172
173         /*
174          * FIXME: add blockdev flushing too
175          */
176         if (f->mmap)
177                 ret = madvise(f->mmap, f->io_size, MADV_DONTNEED);
178         else if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
179                 ret = fadvise(f->fd, f->file_offset, f->io_size, POSIX_FADV_DONTNEED);
180         else if (f->filetype == FIO_TYPE_BD) {
181                 ret = blockdev_invalidate_cache(f->fd);
182                 if (ret < 0 && errno == EACCES && geteuid()) {
183                         if (!root_warn) {
184                                 log_err("fio: only root may flush block devices. Cache flush bypassed!\n");
185                                 root_warn = 1;
186                         }
187                         ret = 0;
188                 }
189         } else if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR || f->filetype == FIO_TYPE_PIPE)
190                 ret = 0;
191
192         if (ret < 0) {
193                 td_verror(td, errno, "invalidate_cache");
194                 return 1;
195         }
196
197         return ret;
198 }
199
200 void generic_close_file(struct thread_data fio_unused *td, struct fio_file *f)
201 {
202         close(f->fd);
203         f->fd = -1;
204 }
205
206 int generic_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
207 {
208         int is_std = 0;
209         int flags = 0;
210
211         if (!strcmp(f->file_name, "-")) {
212                 if (td_rw(td)) {
213                         log_err("fio: can't read/write to stdin/out\n");
214                         return 1;
215                 }
216                 is_std = 1;
217
218                 /*
219                  * move output logging to stderr, if we are writing to stdout
220                  */
221                 if (td_write(td))
222                         f_out = stderr;
223         }
224
225         if (td->o.odirect)
226                 flags |= OS_O_DIRECT;
227         if (td->o.sync_io)
228                 flags |= O_SYNC;
229
230         if (td_write(td)) {
231                 flags |= O_RDWR;
232
233                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
234                         flags |= O_CREAT;
235
236                 if (is_std)
237                         f->fd = dup(STDOUT_FILENO);
238                 else
239                         f->fd = open(f->file_name, flags, 0600);
240         } else {
241                 if (f->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
242                         flags |= O_RDWR;
243                 else
244                         flags |= O_RDONLY;
245
246                 if (is_std)
247                         f->fd = dup(STDIN_FILENO);
248                 else
249                         f->fd = open(f->file_name, flags);
250         }
251
252         if (f->fd == -1) {
253                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
254                 int __e = errno;
255
256                 snprintf(buf, sizeof(buf) - 1, "open(%s)", f->file_name);
257
258                 td_verror(td, __e, buf);
259         }
260
261         if (get_file_size(td, f))
262                 goto err;
263
264         return 0;
265 err:
266         close(f->fd);
267         return 1;
268 }
269
270 int open_files(struct thread_data *td)
271 {
272         struct fio_file *f;
273         unsigned int i;
274         int err = 0;
275
276         for_each_file(td, f, i) {
277                 err = td_io_open_file(td, f);
278                 if (err) {
279                         if (td->error == EMFILE) {
280                                 log_err("fio: limited open files to: %d\n", td->nr_open_files);
281                                 td->o.open_files = td->nr_open_files;
282                                 err = 0;
283                                 clear_error(td);
284                         }
285                         break;
286                 }
287
288                 if (td->o.open_files == td->nr_open_files)
289                         break;
290         }
291
292         if (!err)
293                 return 0;
294
295         for_each_file(td, f, i)
296                 td_io_close_file(td, f);
297
298         return err;
299 }
300
301 /*
302  * open/close all files, so that ->real_file_size gets set
303  */
304 static int get_file_sizes(struct thread_data *td)
305 {
306         struct fio_file *f;
307         unsigned int i;
308         int err = 0;
309
310         for_each_file(td, f, i) {
311                 if (td->io_ops->open_file(td, f)) {
312                         if (td->error != ENOENT) {
313                                 log_err("%s\n", td->verror);
314                                 err = 1;
315                         }
316                         clear_error(td);
317                 } else {
318                         if (td->io_ops->close_file)
319                                 td->io_ops->close_file(td, f);
320                 }
321
322                 if (f->real_file_size == -1ULL && td->o.size)
323                         f->real_file_size = td->o.size / td->o.nr_files;
324         }
325
326         return err;
327 }
328
329 /*
330  * Open the files and setup files sizes, creating files if necessary.
331  */
332 int setup_files(struct thread_data *td)
333 {
334         unsigned long long total_size, extend_size;
335         struct fio_file *f;
336         unsigned int i;
337         int err = 0, need_extend;
338
339         /*
340          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
341          * opening the files and setting f->real_file_size to indicate
342          * the valid range for that file.
343          */
344         if (td->io_ops->setup)
345                 err = td->io_ops->setup(td);
346         else
347                 err = get_file_sizes(td);
348
349         if (err)
350                 return err;
351
352         /*
353          * check sizes. if the files/devices do not exist and the size
354          * isn't passed to fio, abort.
355          */
356         total_size = 0;
357         for_each_file(td, f, i) {
358                 if (f->real_file_size == -1ULL)
359                         total_size = -1ULL;
360                 else
361                         total_size += f->real_file_size;
362         }
363
364         /*
365          * device/file sizes are zero and no size given, punt
366          */
367         if ((!total_size || total_size == -1ULL) && !td->o.size) {
368                 log_err("%s: you need to specify size=\n", td->o.name);
369                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
370                 return 1;
371         }
372
373         /*
374          * now file sizes are known, so we can set ->io_size. if size= is
375          * not given, ->io_size is just equal to ->real_file_size. if size
376          * is given, ->io_size is size / nr_files.
377          */
378         extend_size = total_size = 0;
379         need_extend = 0;
380         for_each_file(td, f, i) {
381                 if (!td->o.file_size_low) {
382                         /*
383                          * no file size range given, file size is equal to
384                          * total size divided by number of files. if that is
385                          * zero, set it to the real file size.
386                          */
387                         f->io_size = td->o.size / td->o.nr_files;
388                         if (!f->io_size)
389                                 f->io_size = f->real_file_size;
390                 } else if (f->real_file_size < td->o.file_size_low ||
391                            f->real_file_size > td->o.file_size_high) {
392                         /*
393                          * file size given. if it's fixed, use that. if it's a
394                          * range, generate a random size in-between.
395                          */
396                         if (td->o.file_size_low == td->o.file_size_high)
397                                 f->io_size = td->o.file_size_low;
398                         else
399                                 f->io_size = get_rand_file_size(td);
400                 } else
401                         f->io_size = f->real_file_size;
402
403                 if (f->io_size == -1ULL)
404                         total_size = -1ULL;
405                 else
406                         total_size += f->io_size;
407
408                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE &&
409                     f->io_size > f->real_file_size &&
410                     !(td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO)) {
411                         need_extend++;
412                         extend_size += f->io_size;
413                         f->flags |= FIO_FILE_EXTEND;
414                 }
415         }
416
417         if (!td->o.size)
418                 td->o.size = total_size;
419
420         /*
421          * See if we need to extend some files
422          */
423         if (need_extend) {
424                 temp_stall_ts = 1;
425                 log_info("%s: Laying out IO file(s) (%u files / %LuMiB)\n",
426                         td->o.name, need_extend, extend_size >> 20);
427
428                 for_each_file(td, f, i) {
429                         if (!(f->flags & FIO_FILE_EXTEND))
430                                 continue;
431
432                         assert(f->filetype == FIO_TYPE_FILE);
433                         f->flags &= ~FIO_FILE_EXTEND;
434                         f->real_file_size = f->io_size;
435                         err = extend_file(td, f);
436                         if (err)
437                                 break;
438                 }
439                 temp_stall_ts = 0;
440         }
441
442         if (err)
443                 return err;
444
445         if (!td->o.zone_size)
446                 td->o.zone_size = td->o.size;
447
448         td->total_io_size = td->o.size * td->o.loops;
449         return 0;
450 }
451
452 int init_random_map(struct thread_data *td)
453 {
454         int num_maps, blocks;
455         struct fio_file *f;
456         unsigned int i;
457
458         if (td->o.norandommap)
459                 return 0;
460
461         for_each_file(td, f, i) {
462                 blocks = (f->real_file_size + td->o.rw_min_bs - 1) / td->o.rw_min_bs;
463                 num_maps = (blocks + BLOCKS_PER_MAP-1)/ BLOCKS_PER_MAP;
464                 f->file_map = malloc(num_maps * sizeof(long));
465                 if (!f->file_map) {
466                         log_err("fio: failed allocating random map. If running a large number of jobs, try the 'norandommap' option\n");
467                         return 1;
468                 }
469                 f->num_maps = num_maps;
470                 memset(f->file_map, 0, num_maps * sizeof(long));
471         }
472
473         return 0;
474 }
475
476 void close_files(struct thread_data *td)
477 {
478         struct fio_file *f;
479         unsigned int i;
480
481         for_each_file(td, f, i) {
482                 if (td->o.unlink && f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
483                         unlink(f->file_name);
484
485                 td_io_close_file(td, f);
486
487                 free(f->file_name);
488                 f->file_name = NULL;
489
490                 if (f->file_map) {
491                         free(f->file_map);
492                         f->file_map = NULL;
493                 }
494         }
495
496         td->o.filename = NULL;
497         free(td->files);
498         td->files = NULL;
499         td->o.nr_files = 0;
500 }
501
502 static void get_file_type(struct fio_file *f)
503 {
504         struct stat sb;
505
506         if (!strcmp(f->file_name, "-"))
507                 f->filetype = FIO_TYPE_PIPE;
508         else
509                 f->filetype = FIO_TYPE_FILE;
510
511         if (!lstat(f->file_name, &sb)) {
512                 if (S_ISBLK(sb.st_mode))
513                         f->filetype = FIO_TYPE_BD;
514                 else if (S_ISCHR(sb.st_mode))
515                         f->filetype = FIO_TYPE_CHAR;
516                 else if (S_ISFIFO(sb.st_mode))
517                         f->filetype = FIO_TYPE_PIPE;
518         }
519 }
520
521 int add_file(struct thread_data *td, const char *fname)
522 {
523         int cur_files = td->files_index;
524         char file_name[PATH_MAX];
525         struct fio_file *f;
526         int len = 0;
527
528         td->files = realloc(td->files, (cur_files + 1) * sizeof(*f));
529
530         f = &td->files[cur_files];
531         memset(f, 0, sizeof(*f));
532         f->fd = -1;
533
534         /*
535          * init function, io engine may not be loaded yet
536          */
537         if (td->io_ops && (td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO))
538                 f->real_file_size = -1ULL;
539
540         if (td->o.directory)
541                 len = sprintf(file_name, "%s/", td->o.directory);
542
543         sprintf(file_name + len, "%s", fname);
544         f->file_name = strdup(file_name);
545
546         get_file_type(f);
547
548         td->files_index++;
549         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
550                 td->nr_normal_files++;
551
552         return cur_files;
553 }
554
555 void get_file(struct fio_file *f)
556 {
557         assert(f->flags & FIO_FILE_OPEN);
558         f->references++;
559 }
560
561 void put_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
562 {
563         if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN))
564                 return;
565
566         assert(f->references);
567         if (--f->references)
568                 return;
569
570         if (should_fsync(td) && td->o.fsync_on_close)
571                 fsync(f->fd);
572
573         if (td->io_ops->close_file)
574                 td->io_ops->close_file(td, f);
575
576         td->nr_open_files--;
577         f->flags &= ~FIO_FILE_OPEN;
578 }
579
580 static int recurse_dir(struct thread_data *td, const char *dirname)
581 {
582         struct dirent *dir;
583         int ret = 0;
584         DIR *D;
585
586         D = opendir(dirname);
587         if (!D) {
588                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
589
590                 snprintf(buf, FIO_VERROR_SIZE - 1, "opendir(%s)", dirname);
591                 td_verror(td, errno, buf);
592                 return 1;
593         }
594
595         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
596                 char full_path[PATH_MAX];
597                 struct stat sb;
598
599                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
600                         continue;
601
602                 sprintf(full_path, "%s/%s", dirname, dir->d_name);
603
604                 if (lstat(full_path, &sb) == -1) {
605                         if (errno != ENOENT) {
606                                 td_verror(td, errno, "stat");
607                                 return 1;
608                         }
609                 }
610
611                 if (S_ISREG(sb.st_mode)) {
612                         add_file(td, full_path);
613                         td->o.nr_files++;
614                         continue;
615                 }
616                 if (!S_ISDIR(sb.st_mode))
617                         continue;
618
619                 if ((ret = recurse_dir(td, full_path)) != 0)
620                         break;
621         }
622
623         closedir(D);
624         return ret;
625 }
626
627 int add_dir_files(struct thread_data *td, const char *path)
628 {
629         int ret = recurse_dir(td, path);
630
631         if (!ret)
632                 log_info("fio: opendir added %d files\n", td->o.nr_files);
633
634         return ret;
635 }
636
637 void dup_files(struct thread_data *td, struct thread_data *org)
638 {
639         struct fio_file *f;
640         unsigned int i;
641         size_t bytes;
642
643         if (!org->files)
644                 return;
645
646         bytes = org->files_index * sizeof(*f);
647         td->files = malloc(bytes);
648         memcpy(td->files, org->files, bytes);
649
650         for_each_file(td, f, i) {
651                 if (f->file_name)
652                         f->file_name = strdup(f->file_name);
653         }
654 }
655
656 /*
657  * Returns the index that matches the filename, or -1 if not there
658  */
659 int get_fileno(struct thread_data *td, const char *fname)
660 {
661         struct fio_file *f;
662         unsigned int i;
663
664         for_each_file(td, f, i)
665                 if (!strcmp(f->file_name, fname))
666                         return i;
667
668         return -1;
669 }
670
671 /*
672  * For log usage, where we add/open/close files automatically
673  */
674 void free_release_files(struct thread_data *td)
675 {
676         close_files(td);
677         td->files_index = 0;
678         td->nr_normal_files = 0;
679 }