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