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 void get_file_sizes(struct thread_data *td)
 280 {
 281         struct fio_file *f;
 282         unsigned int i;
 283
 284         for_each_file(td, f, i) {
 285                 if (td->io_ops->open_file(td, f))
 286                         clear_error(td);
 287                 else
 288                         td->io_ops->close_file(td, f);
 289
 290                 if (f->real_file_size == -1ULL && td->o.size)
 291                         f->real_file_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 292         }
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Open the files and setup files sizes, creating files if necessary.
 297  */
 298 int setup_files(struct thread_data *td)
 299 {
 300         unsigned long long total_size, extend_size;
 301         struct fio_file *f;
 302         unsigned int i;
 303         int err = 0, need_extend;
 304
 305         /*
 306          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
 307          * opening the files and setting f->real_file_size to indicate
 308          * the valid range for that file.
 309          */
 310         if (td->io_ops->setup)
 311                 err = td->io_ops->setup(td);
 312         else
 313                 get_file_sizes(td);
 314
 315         if (err)
 316                 return err;
 317
 318         /*
 319          * check sizes. if the files/devices do not exist and the size
 320          * isn't passed to fio, abort.
 321          */
 322         total_size = 0;
 323         for_each_file(td, f, i) {
 324                 if (f->real_file_size == -1ULL)
 325                         total_size = -1ULL;
 326                 else
 327                         total_size += f->real_file_size;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * device/file sizes are zero and no size given, punt
 332          */
 333         if ((!total_size || total_size == -1ULL) && !td->o.size) {
 334                 log_err("%s: you need to specify size=\n", td->o.name);
 335                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
 336                 return 1;
 337         }
 338
 339         /*
 340          * now file sizes are known, so we can set ->io_size. if size= is
 341          * not given, ->io_size is just equal to ->real_file_size. if size
 342          * is given, ->io_size is size / nr_files.
 343          */
 344         extend_size = total_size = 0;
 345         need_extend = 0;
 346         for_each_file(td, f, i) {
 347                 if (!td->o.file_size_low) {
 348                         /*
 349                          * no file size range given, file size is equal to
 350                          * total size divided by number of files. if that is
 351                          * zero, set it to the real file size.
 352                          */
 353                         f->io_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 354                         if (!f->io_size)
 355                                 f->io_size = f->real_file_size;
 356                 } else if (f->real_file_size < td->o.file_size_low ||
 357                            f->real_file_size > td->o.file_size_high) {
 358                         /*
 359                          * file size given. if it's fixed, use that. if it's a
 360                          * range, generate a random size in-between.
 361                          */
 362                         if (td->o.file_size_low == td->o.file_size_high)
 363                                 f->io_size = td->o.file_size_low;
 364                         else
 365                                 f->io_size = get_rand_file_size(td);
 366                 } else
 367                         f->io_size = f->real_file_size;
 368
 369                 if (f->io_size == -1ULL)
 370                         total_size = -1ULL;
 371                 else
 372                         total_size += f->io_size;
 373
 374                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE &&
 375                     f->io_size > f->real_file_size &&
 376                     !(td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO)) {
 377                         need_extend++;
 378                         extend_size += f->io_size;
 379                         f->flags |= FIO_FILE_EXTEND;
 380                 }
 381         }
 382
 383         if (!td->o.size)
 384                 td->o.size = total_size;
 385
 386         /*
 387          * See if we need to extend some files
 388          */
 389         if (need_extend) {
 390                 temp_stall_ts = 1;
 391                 log_info("%s: Laying out IO file(s) (%u files / %LuMiB)\n",
 392                         td->o.name, need_extend, extend_size >> 20);
 393
 394                 for_each_file(td, f, i) {
 395                         if (!(f->flags & FIO_FILE_EXTEND))
 396                                 continue;
 397
 398                         assert(f->filetype == FIO_TYPE_FILE);
 399                         f->flags &= ~FIO_FILE_EXTEND;
 400                         f->real_file_size = f->io_size;
 401                         err = extend_file(td, f);
 402                         if (err)
 403                                 break;
 404                 }
 405                 temp_stall_ts = 0;
 406         }
 407
 408         if (err)
 409                 return err;
 410
 411         if (!td->o.zone_size)
 412                 td->o.zone_size = td->o.size;
 413
 414         td->total_io_size = td->o.size * td->o.loops;
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 int init_random_map(struct thread_data *td)
 419 {
 420         int num_maps, blocks;
 421         struct fio_file *f;
 422         unsigned int i;
 423
 424         if (td->o.norandommap)
 425                 return 0;
 426
 427         for_each_file(td, f, i) {
 428                 blocks = (f->real_file_size + td->o.rw_min_bs - 1) / td->o.rw_min_bs;
 429                 num_maps = (blocks + BLOCKS_PER_MAP-1)/ BLOCKS_PER_MAP;
 430                 f->file_map = malloc(num_maps * sizeof(long));
 431                 if (!f->file_map) {
 432                         log_err("fio: failed allocating random map. If running a large number of jobs, try the 'norandommap' option\n");
 433                         return 1;
 434                 }
 435                 f->num_maps = num_maps;
 436                 memset(f->file_map, 0, num_maps * sizeof(long));
 437         }
 438
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 void close_files(struct thread_data *td)
 443 {
 444         struct fio_file *f;
 445         unsigned int i;
 446
 447         for_each_file(td, f, i) {
 448                 if ((f->flags & FIO_FILE_UNLINK) &&
 449                     f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 450                         unlink(f->file_name);
 451
 452                 td_io_close_file(td, f);
 453
 454                 free(f->file_name);
 455                 f->file_name = NULL;
 456
 457                 if (f->file_map) {
 458                         free(f->file_map);
 459                         f->file_map = NULL;
 460                 }
 461         }
 462
 463         td->o.filename = NULL;
 464         free(td->files);
 465         td->files = NULL;
 466         td->o.nr_files = 0;
 467 }
 468
 469 static void get_file_type(struct fio_file *f)
 470 {
 471         struct stat sb;
 472
 473         f->filetype = FIO_TYPE_FILE;
 474
 475         if (!lstat(f->file_name, &sb)) {
 476                 if (S_ISBLK(sb.st_mode))
 477                         f->filetype = FIO_TYPE_BD;
 478                 else if (S_ISCHR(sb.st_mode))
 479                         f->filetype = FIO_TYPE_CHAR;
 480         }
 481 }
 482
 483 void add_file(struct thread_data *td, const char *fname)
 484 {
 485         int cur_files = td->files_index;
 486         char file_name[PATH_MAX];
 487         struct fio_file *f;
 488         int len = 0;
 489
 490         td->files = realloc(td->files, (cur_files + 1) * sizeof(*f));
 491
 492         f = &td->files[cur_files];
 493         memset(f, 0, sizeof(*f));
 494         f->fd = -1;
 495
 496         if (td->o.directory)
 497                 len = sprintf(file_name, "%s/", td->o.directory);
 498
 499         sprintf(file_name + len, "%s", fname);
 500         f->file_name = strdup(file_name);
 501
 502         get_file_type(f);
 503
 504         td->files_index++;
 505         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 506                 td->nr_normal_files++;
 507 }
 508
 509 void get_file(struct fio_file *f)
 510 {
 511         f->references++;
 512 }
 513
 514 void put_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 515 {
 516         if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN))
 517                 return;
 518
 519         assert(f->references);
 520         if (--f->references)
 521                 return;
 522
 523         if (should_fsync(td) && td->o.fsync_on_close)
 524                 fsync(f->fd);
 525
 526         if (td->io_ops->close_file)
 527                 td->io_ops->close_file(td, f);
 528
 529         td->nr_open_files--;
 530         f->flags &= ~FIO_FILE_OPEN;
 531 }
 532
 533 static int recurse_dir(struct thread_data *td, const char *dirname)
 534 {
 535         struct dirent *dir;
 536         int ret = 0;
 537         DIR *D;
 538
 539         D = opendir(dirname);
 540         if (!D) {
 541                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
 542
 543                 snprintf(buf, FIO_VERROR_SIZE - 1, "opendir(%s)", dirname);
 544                 td_verror(td, errno, buf);
 545                 return 1;
 546         }
 547
 548         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
 549                 char full_path[PATH_MAX];
 550                 struct stat sb;
 551
 552                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
 553                         continue;
 554
 555                 sprintf(full_path, "%s/%s", dirname, dir->d_name);
 556
 557                 if (lstat(full_path, &sb) == -1) {
 558                         if (errno != ENOENT) {
 559                                 td_verror(td, errno, "stat");
 560                                 return 1;
 561                         }
 562                 }
 563
 564                 if (S_ISREG(sb.st_mode)) {
 565                         add_file(td, full_path);
 566                         td->o.nr_files++;
 567                         continue;
 568                 }
 569                 if (!S_ISDIR(sb.st_mode))
 570                         continue;
 571
 572                 if ((ret = recurse_dir(td, full_path)) != 0)
 573                         break;
 574         }
 575
 576         closedir(D);
 577         return ret;
 578 }
 579
 580 int add_dir_files(struct thread_data *td, const char *path)
 581 {
 582         int ret = recurse_dir(td, path);
 583
 584         if (!ret)
 585                 log_info("fio: opendir added %d files\n", td->o.nr_files);
 586
 587         return ret;
 588 }
 589
 590 void dup_files(struct thread_data *td, struct thread_data *org)
 591 {
 592         struct fio_file *f;
 593         unsigned int i;
 594         size_t bytes;
 595
 596         if (!org->files)
 597                 return;
 598
 599         bytes = org->files_index * sizeof(*f);
 600         td->files = malloc(bytes);
 601         memcpy(td->files, org->files, bytes);
 602
 603         for_each_file(td, f, i) {
 604                 if (f->file_name)
 605                         f->file_name = strdup(f->file_name);
 606         }
 607 }