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                         if (td->error != ENOENT) {
 287                                 log_err("%s\n", td->verror);
 288                                 err = 1;
 289                         }
 290                         clear_error(td);
 291                 } else
 292                         td->io_ops->close_file(td, f);
 293
 294                 if (f->real_file_size == -1ULL && td->o.size)
 295                         f->real_file_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 296         }
 297
 298         return err;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Open the files and setup files sizes, creating files if necessary.
 303  */
 304 int setup_files(struct thread_data *td)
 305 {
 306         unsigned long long total_size, extend_size;
 307         struct fio_file *f;
 308         unsigned int i;
 309         int err = 0, need_extend;
 310
 311         /*
 312          * if ioengine defines a setup() method, it's responsible for
 313          * opening the files and setting f->real_file_size to indicate
 314          * the valid range for that file.
 315          */
 316         if (td->io_ops->setup)
 317                 err = td->io_ops->setup(td);
 318         else
 319                 err = get_file_sizes(td);
 320
 321         if (err)
 322                 return err;
 323
 324         /*
 325          * check sizes. if the files/devices do not exist and the size
 326          * isn't passed to fio, abort.
 327          */
 328         total_size = 0;
 329         for_each_file(td, f, i) {
 330                 if (f->real_file_size == -1ULL)
 331                         total_size = -1ULL;
 332                 else
 333                         total_size += f->real_file_size;
 334         }
 335
 336         /*
 337          * device/file sizes are zero and no size given, punt
 338          */
 339         if ((!total_size || total_size == -1ULL) && !td->o.size) {
 340                 log_err("%s: you need to specify size=\n", td->o.name);
 341                 td_verror(td, EINVAL, "total_file_size");
 342                 return 1;
 343         }
 344
 345         /*
 346          * now file sizes are known, so we can set ->io_size. if size= is
 347          * not given, ->io_size is just equal to ->real_file_size. if size
 348          * is given, ->io_size is size / nr_files.
 349          */
 350         extend_size = total_size = 0;
 351         need_extend = 0;
 352         for_each_file(td, f, i) {
 353                 if (!td->o.file_size_low) {
 354                         /*
 355                          * no file size range given, file size is equal to
 356                          * total size divided by number of files. if that is
 357                          * zero, set it to the real file size.
 358                          */
 359                         f->io_size = td->o.size / td->o.nr_files;
 360                         if (!f->io_size)
 361                                 f->io_size = f->real_file_size;
 362                 } else if (f->real_file_size < td->o.file_size_low ||
 363                            f->real_file_size > td->o.file_size_high) {
 364                         /*
 365                          * file size given. if it's fixed, use that. if it's a
 366                          * range, generate a random size in-between.
 367                          */
 368                         if (td->o.file_size_low == td->o.file_size_high)
 369                                 f->io_size = td->o.file_size_low;
 370                         else
 371                                 f->io_size = get_rand_file_size(td);
 372                 } else
 373                         f->io_size = f->real_file_size;
 374
 375                 if (f->io_size == -1ULL)
 376                         total_size = -1ULL;
 377                 else
 378                         total_size += f->io_size;
 379
 380                 if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE &&
 381                     f->io_size > f->real_file_size &&
 382                     !(td->io_ops->flags & FIO_DISKLESSIO)) {
 383                         need_extend++;
 384                         extend_size += f->io_size;
 385                         f->flags |= FIO_FILE_EXTEND;
 386                 }
 387         }
 388
 389         if (!td->o.size)
 390                 td->o.size = total_size;
 391
 392         /*
 393          * See if we need to extend some files
 394          */
 395         if (need_extend) {
 396                 temp_stall_ts = 1;
 397                 log_info("%s: Laying out IO file(s) (%u files / %LuMiB)\n",
 398                         td->o.name, need_extend, extend_size >> 20);
 399
 400                 for_each_file(td, f, i) {
 401                         if (!(f->flags & FIO_FILE_EXTEND))
 402                                 continue;
 403
 404                         assert(f->filetype == FIO_TYPE_FILE);
 405                         f->flags &= ~FIO_FILE_EXTEND;
 406                         f->real_file_size = f->io_size;
 407                         err = extend_file(td, f);
 408                         if (err)
 409                                 break;
 410                 }
 411                 temp_stall_ts = 0;
 412         }
 413
 414         if (err)
 415                 return err;
 416
 417         if (!td->o.zone_size)
 418                 td->o.zone_size = td->o.size;
 419
 420         td->total_io_size = td->o.size * td->o.loops;
 421         return 0;
 422 }
 423
 424 int init_random_map(struct thread_data *td)
 425 {
 426         int num_maps, blocks;
 427         struct fio_file *f;
 428         unsigned int i;
 429
 430         if (td->o.norandommap)
 431                 return 0;
 432
 433         for_each_file(td, f, i) {
 434                 blocks = (f->real_file_size + td->o.rw_min_bs - 1) / td->o.rw_min_bs;
 435                 num_maps = (blocks + BLOCKS_PER_MAP-1)/ BLOCKS_PER_MAP;
 436                 f->file_map = malloc(num_maps * sizeof(long));
 437                 if (!f->file_map) {
 438                         log_err("fio: failed allocating random map. If running a large number of jobs, try the 'norandommap' option\n");
 439                         return 1;
 440                 }
 441                 f->num_maps = num_maps;
 442                 memset(f->file_map, 0, num_maps * sizeof(long));
 443         }
 444
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 void close_files(struct thread_data *td)
 449 {
 450         struct fio_file *f;
 451         unsigned int i;
 452
 453         for_each_file(td, f, i) {
 454                 if ((f->flags & FIO_FILE_UNLINK) &&
 455                     f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 456                         unlink(f->file_name);
 457
 458                 td_io_close_file(td, f);
 459
 460                 free(f->file_name);
 461                 f->file_name = NULL;
 462
 463                 if (f->file_map) {
 464                         free(f->file_map);
 465                         f->file_map = NULL;
 466                 }
 467         }
 468
 469         td->o.filename = NULL;
 470         free(td->files);
 471         td->files = NULL;
 472         td->o.nr_files = 0;
 473 }
 474
 475 static void get_file_type(struct fio_file *f)
 476 {
 477         struct stat sb;
 478
 479         f->filetype = FIO_TYPE_FILE;
 480
 481         if (!lstat(f->file_name, &sb)) {
 482                 if (S_ISBLK(sb.st_mode))
 483                         f->filetype = FIO_TYPE_BD;
 484                 else if (S_ISCHR(sb.st_mode))
 485                         f->filetype = FIO_TYPE_CHAR;
 486         }
 487 }
 488
 489 void add_file(struct thread_data *td, const char *fname)
 490 {
 491         int cur_files = td->files_index;
 492         char file_name[PATH_MAX];
 493         struct fio_file *f;
 494         int len = 0;
 495
 496         td->files = realloc(td->files, (cur_files + 1) * sizeof(*f));
 497
 498         f = &td->files[cur_files];
 499         memset(f, 0, sizeof(*f));
 500         f->fd = -1;
 501
 502         if (td->o.directory)
 503                 len = sprintf(file_name, "%s/", td->o.directory);
 504
 505         sprintf(file_name + len, "%s", fname);
 506         f->file_name = strdup(file_name);
 507
 508         get_file_type(f);
 509
 510         td->files_index++;
 511         if (f->filetype == FIO_TYPE_FILE)
 512                 td->nr_normal_files++;
 513 }
 514
 515 void get_file(struct fio_file *f)
 516 {
 517         f->references++;
 518 }
 519
 520 void put_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 521 {
 522         if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN))
 523                 return;
 524
 525         assert(f->references);
 526         if (--f->references)
 527                 return;
 528
 529         if (should_fsync(td) && td->o.fsync_on_close)
 530                 fsync(f->fd);
 531
 532         if (td->io_ops->close_file)
 533                 td->io_ops->close_file(td, f);
 534
 535         td->nr_open_files--;
 536         f->flags &= ~FIO_FILE_OPEN;
 537 }
 538
 539 static int recurse_dir(struct thread_data *td, const char *dirname)
 540 {
 541         struct dirent *dir;
 542         int ret = 0;
 543         DIR *D;
 544
 545         D = opendir(dirname);
 546         if (!D) {
 547                 char buf[FIO_VERROR_SIZE];
 548
 549                 snprintf(buf, FIO_VERROR_SIZE - 1, "opendir(%s)", dirname);
 550                 td_verror(td, errno, buf);
 551                 return 1;
 552         }
 553
 554         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
 555                 char full_path[PATH_MAX];
 556                 struct stat sb;
 557
 558                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
 559                         continue;
 560
 561                 sprintf(full_path, "%s/%s", dirname, dir->d_name);
 562
 563                 if (lstat(full_path, &sb) == -1) {
 564                         if (errno != ENOENT) {
 565                                 td_verror(td, errno, "stat");
 566                                 return 1;
 567                         }
 568                 }
 569
 570                 if (S_ISREG(sb.st_mode)) {
 571                         add_file(td, full_path);
 572                         td->o.nr_files++;
 573                         continue;
 574                 }
 575                 if (!S_ISDIR(sb.st_mode))
 576                         continue;
 577
 578                 if ((ret = recurse_dir(td, full_path)) != 0)
 579                         break;
 580         }
 581
 582         closedir(D);
 583         return ret;
 584 }
 585
 586 int add_dir_files(struct thread_data *td, const char *path)
 587 {
 588         int ret = recurse_dir(td, path);
 589
 590         if (!ret)
 591                 log_info("fio: opendir added %d files\n", td->o.nr_files);
 592
 593         return ret;
 594 }
 595
 596 void dup_files(struct thread_data *td, struct thread_data *org)
 597 {
 598         struct fio_file *f;
 599         unsigned int i;
 600         size_t bytes;
 601
 602         if (!org->files)
 603                 return;
 604
 605         bytes = org->files_index * sizeof(*f);
 606         td->files = malloc(bytes);
 607         memcpy(td->files, org->files, bytes);
 608
 609         for_each_file(td, f, i) {
 610                 if (f->file_name)
 611                         f->file_name = strdup(f->file_name);
 612         }
 613 }