fio.h

   1 #ifndef FIO_H
   2 #define FIO_H
   3
   4 #include <sched.h>
   5 #include <limits.h>
   6 #include <pthread.h>
   7 #include <sys/time.h>
   8 #include <sys/resource.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <unistd.h>
  13 #include <string.h>
  14 #include <getopt.h>
  15 #include <inttypes.h>
  16 #include <assert.h>
  17
  18 #include "compiler/compiler.h"
  19 #include "list.h"
  20 #include "fifo.h"
  21 #include "rbtree.h"
  22 #include "arch/arch.h"
  23 #include "os/os.h"
  24 #include "mutex.h"
  25 #include "log.h"
  26 #include "debug.h"
  27
  28 #ifdef FIO_HAVE_GUASI
  29 #include <guasi.h>
  30 #endif
  31
  32 enum fio_ddir {
  33         DDIR_READ = 0,
  34         DDIR_WRITE,
  35         DDIR_SYNC,
  36         DDIR_INVAL = -1,
  37 };
  38
  39 enum td_ddir {
  40         TD_DDIR_READ            = 1 << 0,
  41         TD_DDIR_WRITE           = 1 << 1,
  42         TD_DDIR_RAND            = 1 << 2,
  43         TD_DDIR_RW              = TD_DDIR_READ | TD_DDIR_WRITE,
  44         TD_DDIR_RANDREAD        = TD_DDIR_READ | TD_DDIR_RAND,
  45         TD_DDIR_RANDWRITE       = TD_DDIR_WRITE | TD_DDIR_RAND,
  46         TD_DDIR_RANDRW          = TD_DDIR_RW | TD_DDIR_RAND,
  47 };
  48
  49 enum file_lock_mode {
  50         FILE_LOCK_NONE,
  51         FILE_LOCK_EXCLUSIVE,
  52         FILE_LOCK_READWRITE,
  53 };
  54
  55 /*
  56  * Use for maintaining statistics
  57  */
  58 struct io_stat {
  59         unsigned long max_val;
  60         unsigned long min_val;
  61         unsigned long samples;
  62
  63         double mean;
  64         double S;
  65 };
  66
  67 /*
  68  * A single data sample
  69  */
  70 struct io_sample {
  71         unsigned long time;
  72         unsigned long val;
  73         enum fio_ddir ddir;
  74 };
  75
  76 /*
  77  * Dynamically growing data sample log
  78  */
  79 struct io_log {
  80         unsigned long nr_samples;
  81         unsigned long max_samples;
  82         struct io_sample *log;
  83 };
  84
  85 /*
  86  * When logging io actions, this matches a single sent io_u
  87  */
  88 struct io_piece {
  89         union {
  90                 struct rb_node rb_node;
  91                 struct list_head list;
  92         };
  93         union {
  94                 int fileno;
  95                 struct fio_file *file;
  96         };
  97         unsigned long long offset;
  98         unsigned long len;
  99         enum fio_ddir ddir;
 100         union {
 101                 unsigned long delay;
 102                 unsigned int file_action;
 103         };
 104 };
 105
 106 enum {
 107         IO_U_F_FREE     = 1 << 0,
 108         IO_U_F_FLIGHT   = 1 << 1,
 109 };
 110
 111 struct thread_data;
 112
 113 /*
 114  * The io unit
 115  */
 116 struct io_u {
 117         union {
 118 #ifdef FIO_HAVE_LIBAIO
 119                 struct iocb iocb;
 120 #endif
 121 #ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO
 122                 struct aiocb aiocb;
 123 #endif
 124 #ifdef FIO_HAVE_SGIO
 125                 struct sg_io_hdr hdr;
 126 #endif
 127 #ifdef FIO_HAVE_GUASI
 128                 guasi_req_t greq;
 129 #endif
 130         };
 131         struct timeval start_time;
 132         struct timeval issue_time;
 133
 134         /*
 135          * Allocated/set buffer and length
 136          */
 137         void *buf;
 138         unsigned long buflen;
 139         unsigned long long offset;
 140         unsigned long long endpos;
 141
 142         /*
 143          * IO engine state, may be different from above when we get
 144          * partial transfers / residual data counts
 145          */
 146         void *xfer_buf;
 147         unsigned long xfer_buflen;
 148
 149         unsigned int resid;
 150         unsigned int error;
 151
 152         enum fio_ddir ddir;
 153
 154         /*
 155          * io engine private data
 156          */
 157         union {
 158                 unsigned int index;
 159                 unsigned int seen;
 160         };
 161
 162         unsigned int flags;
 163
 164         struct fio_file *file;
 165
 166         struct list_head list;
 167
 168         /*
 169          * Callback for io completion
 170          */
 171         int (*end_io)(struct thread_data *, struct io_u *);
 172 };
 173
 174 /*
 175  * io_ops->queue() return values
 176  */
 177 enum {
 178         FIO_Q_COMPLETED = 0,            /* completed sync */
 179         FIO_Q_QUEUED    = 1,            /* queued, will complete async */
 180         FIO_Q_BUSY      = 2,            /* no more room, call ->commit() */
 181 };
 182
 183 #define FIO_HDR_MAGIC   0xf00baaef
 184
 185 enum {
 186         VERIFY_NONE = 0,                /* no verification */
 187         VERIFY_MD5,                     /* md5 sum data blocks */
 188         VERIFY_CRC64,                   /* crc64 sum data blocks */
 189         VERIFY_CRC32,                   /* crc32 sum data blocks */
 190         VERIFY_CRC16,                   /* crc16 sum data blocks */
 191         VERIFY_CRC7,                    /* crc7 sum data blocks */
 192         VERIFY_SHA256,                  /* sha256 sum data blocks */
 193         VERIFY_SHA512,                  /* sha512 sum data blocks */
 194         VERIFY_META,                    /* block_num, timestamp etc. */
 195         VERIFY_NULL,                    /* pretend to verify */
 196 };
 197
 198 /*
 199  * A header structure associated with each checksummed data block. It is
 200  * followed by a checksum specific header that contains the verification
 201  * data.
 202  */
 203 struct verify_header {
 204         unsigned int fio_magic;
 205         unsigned int len;
 206         unsigned int verify_type;
 207 };
 208
 209 struct vhdr_md5 {
 210         uint32_t md5_digest[16];
 211 };
 212 struct vhdr_sha512 {
 213         uint8_t sha512[128];
 214 };
 215 struct vhdr_sha256 {
 216         uint8_t sha256[128];
 217 };
 218 struct vhdr_crc64 {
 219         uint64_t crc64;
 220 };
 221 struct vhdr_crc32 {
 222         uint32_t crc32;
 223 };
 224 struct vhdr_crc16 {
 225         uint16_t crc16;
 226 };
 227 struct vhdr_crc7 {
 228         uint8_t crc7;
 229 };
 230 struct vhdr_meta {
 231         uint64_t offset;
 232         unsigned char thread;
 233         unsigned short numberio;
 234         unsigned long time_sec;
 235         unsigned long time_usec;
 236 };
 237
 238 struct group_run_stats {
 239         unsigned long long max_run[2], min_run[2];
 240         unsigned long long max_bw[2], min_bw[2];
 241         unsigned long long io_kb[2];
 242         unsigned long long agg[2];
 243 };
 244
 245 /*
 246  * What type of allocation to use for io buffers
 247  */
 248 enum fio_memtype {
 249         MEM_MALLOC = 0, /* ordinary malloc */
 250         MEM_SHM,        /* use shared memory segments */
 251         MEM_SHMHUGE,    /* use shared memory segments with huge pages */
 252         MEM_MMAP,       /* use anonynomous mmap */
 253         MEM_MMAPHUGE,   /* memory mapped huge file */
 254 };
 255
 256 /*
 257  * The type of object we are working on
 258  */
 259 enum fio_filetype {
 260         FIO_TYPE_FILE = 1,              /* plain file */
 261         FIO_TYPE_BD,                    /* block device */
 262         FIO_TYPE_CHAR,                  /* character device */
 263         FIO_TYPE_PIPE,                  /* pipe */
 264 };
 265
 266 enum fio_ioengine_flags {
 267         FIO_SYNCIO      = 1 << 0,       /* io engine has synchronous ->queue */
 268         FIO_RAWIO       = 1 << 1,       /* some sort of direct/raw io */
 269         FIO_DISKLESSIO  = 1 << 2,       /* no disk involved */
 270         FIO_NOEXTEND    = 1 << 3,       /* engine can't extend file */
 271         FIO_NODISKUTIL  = 1 << 4,       /* diskutil can't handle filename */
 272         FIO_UNIDIR      = 1 << 5,       /* engine is uni-directional */
 273         FIO_NOIO        = 1 << 6,       /* thread does only pseudo IO */
 274         FIO_SIGQUIT     = 1 << 7,       /* needs SIGQUIT to exit */
 275 };
 276
 277 enum fio_file_flags {
 278         FIO_FILE_OPEN           = 1 << 0,       /* file is open */
 279         FIO_FILE_CLOSING        = 1 << 1,       /* file being closed */
 280         FIO_FILE_EXTEND         = 1 << 2,       /* needs extend */
 281         FIO_FILE_DONE           = 1 << 3,       /* io completed to this file */
 282         FIO_SIZE_KNOWN          = 1 << 4,       /* size has been set */
 283         FIO_FILE_HASHED         = 1 << 5,       /* file is on hash */
 284 };
 285
 286 /*
 287  * Each thread_data structure has a number of files associated with it,
 288  * this structure holds state information for a single file.
 289  */
 290 struct fio_file {
 291         struct list_head hash_list;
 292         enum fio_filetype filetype;
 293
 294         /*
 295          * A file may not be a file descriptor, let the io engine decide
 296          */
 297         union {
 298                 unsigned long file_data;
 299                 int fd;
 300         };
 301
 302         /*
 303          * filename and possible memory mapping
 304          */
 305         char *file_name;
 306         void *mmap;
 307         unsigned int major, minor;
 308
 309         /*
 310          * size of the file, offset into file, and io size from that offset
 311          */
 312         unsigned long long real_file_size;
 313         unsigned long long file_offset;
 314         unsigned long long io_size;
 315
 316         unsigned long long last_pos;
 317
 318         /*
 319          * if io is protected by a semaphore, this is set
 320          */
 321         struct fio_mutex *lock;
 322         void *lock_owner;
 323         unsigned int lock_batch;
 324         enum fio_ddir lock_ddir;
 325
 326         /*
 327          * block map for random io
 328          */
 329         unsigned long *file_map;
 330         unsigned int num_maps;
 331         unsigned int last_free_lookup;
 332
 333         int references;
 334         enum fio_file_flags flags;
 335 };
 336
 337 /*
 338  * How many depth levels to log
 339  */
 340 #define FIO_IO_U_MAP_NR 8
 341 #define FIO_IO_U_LAT_U_NR 10
 342 #define FIO_IO_U_LAT_M_NR 12
 343
 344 struct thread_stat {
 345         char *name;
 346         char *verror;
 347         int error;
 348         int groupid;
 349         pid_t pid;
 350         char *description;
 351         int members;
 352
 353         struct io_log *slat_log;
 354         struct io_log *clat_log;
 355         struct io_log *bw_log;
 356
 357         /*
 358          * bandwidth and latency stats
 359          */
 360         struct io_stat clat_stat[2];            /* completion latency */
 361         struct io_stat slat_stat[2];            /* submission latency */
 362         struct io_stat bw_stat[2];              /* bandwidth stats */
 363
 364         unsigned long long stat_io_bytes[2];
 365         struct timeval stat_sample_time[2];
 366
 367         /*
 368          * fio system usage accounting
 369          */
 370         struct rusage ru_start;
 371         struct rusage ru_end;
 372         unsigned long usr_time;
 373         unsigned long sys_time;
 374         unsigned long ctx;
 375         unsigned long minf, majf;
 376
 377         /*
 378          * IO depth and latency stats
 379          */
 380         unsigned int io_u_map[FIO_IO_U_MAP_NR];
 381         unsigned int io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 382         unsigned int io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 383         unsigned long total_io_u[2];
 384         unsigned long short_io_u[2];
 385
 386         unsigned long long io_bytes[2];
 387         unsigned long runtime[2];
 388         unsigned long total_run_time;
 389 };
 390
 391 struct bssplit {
 392         unsigned int bs;
 393         unsigned char perc;
 394 };
 395
 396 struct thread_options {
 397         int pad;
 398         char *description;
 399         char *name;
 400         char *directory;
 401         char *filename;
 402         char *opendir;
 403         char *ioengine;
 404         enum td_ddir td_ddir;
 405         unsigned int ddir_nr;
 406         unsigned int iodepth;
 407         unsigned int iodepth_low;
 408         unsigned int iodepth_batch;
 409
 410         unsigned long long size;
 411         unsigned int fill_device;
 412         unsigned long long file_size_low;
 413         unsigned long long file_size_high;
 414         unsigned long long start_offset;
 415
 416         unsigned int bs[2];
 417         unsigned int min_bs[2];
 418         unsigned int max_bs[2];
 419         struct bssplit *bssplit;
 420         unsigned int bssplit_nr;
 421
 422         unsigned int nr_files;
 423         unsigned int open_files;
 424         enum file_lock_mode file_lock_mode;
 425         unsigned int lockfile_batch;
 426
 427         unsigned int odirect;
 428         unsigned int invalidate_cache;
 429         unsigned int create_serialize;
 430         unsigned int create_fsync;
 431         unsigned int end_fsync;
 432         unsigned int sync_io;
 433         unsigned int verify;
 434         unsigned int do_verify;
 435         unsigned int verifysort;
 436         unsigned int verify_interval;
 437         unsigned int verify_offset;
 438         unsigned int verify_pattern;
 439         unsigned int verify_pattern_bytes;
 440         unsigned int verify_fatal;
 441         unsigned int use_thread;
 442         unsigned int unlink;
 443         unsigned int do_disk_util;
 444         unsigned int override_sync;
 445         unsigned int rand_repeatable;
 446         unsigned int write_lat_log;
 447         unsigned int write_bw_log;
 448         unsigned int norandommap;
 449         unsigned int bs_unaligned;
 450         unsigned int fsync_on_close;
 451
 452         unsigned int hugepage_size;
 453         unsigned int rw_min_bs;
 454         unsigned int thinktime;
 455         unsigned int thinktime_spin;
 456         unsigned int thinktime_blocks;
 457         unsigned int fsync_blocks;
 458         unsigned int start_delay;
 459         unsigned long long timeout;
 460         unsigned int overwrite;
 461         unsigned int bw_avg_time;
 462         unsigned int loops;
 463         unsigned long long zone_size;
 464         unsigned long long zone_skip;
 465         enum fio_memtype mem_type;
 466
 467         unsigned int stonewall;
 468         unsigned int new_group;
 469         unsigned int numjobs;
 470         os_cpu_mask_t cpumask;
 471         unsigned int cpumask_set;
 472         unsigned int iolog;
 473         unsigned int rwmixcycle;
 474         unsigned int rwmix[2];
 475         unsigned int nice;
 476         unsigned int file_service_type;
 477         unsigned int group_reporting;
 478         unsigned int fadvise_hint;
 479         unsigned int zero_buffers;
 480         unsigned int time_based;
 481
 482         char *read_iolog_file;
 483         char *write_iolog_file;
 484
 485         /*
 486          * Pre-run and post-run shell
 487          */
 488         char *exec_prerun;
 489         char *exec_postrun;
 490
 491         unsigned int rate;
 492         unsigned int ratemin;
 493         unsigned int ratecycle;
 494         unsigned int rate_iops;
 495         unsigned int rate_iops_min;
 496
 497         char *ioscheduler;
 498
 499         /*
 500          * CPU "io" cycle burner
 501          */
 502         unsigned int cpuload;
 503         unsigned int cpucycle;
 504 };
 505
 506 #define FIO_VERROR_SIZE 128
 507
 508 /*
 509  * This describes a single thread/process executing a fio job.
 510  */
 511 struct thread_data {
 512         struct thread_options o;
 513         char verror[FIO_VERROR_SIZE];
 514         pthread_t thread;
 515         int thread_number;
 516         int groupid;
 517         struct thread_stat ts;
 518         struct fio_file **files;
 519         unsigned int files_index;
 520         unsigned int nr_open_files;
 521         unsigned int nr_done_files;
 522         unsigned int nr_normal_files;
 523         union {
 524                 unsigned int next_file;
 525                 os_random_state_t next_file_state;
 526         };
 527         int error;
 528         int done;
 529         pid_t pid;
 530         char *orig_buffer;
 531         size_t orig_buffer_size;
 532         volatile int terminate;
 533         volatile int runstate;
 534         unsigned int ioprio;
 535         unsigned int ioprio_set;
 536         unsigned int last_was_sync;
 537
 538         char *mmapfile;
 539         int mmapfd;
 540
 541         void *iolog_buf;
 542         FILE *iolog_f;
 543
 544         char *sysfs_root;
 545
 546         os_random_state_t bsrange_state;
 547         os_random_state_t verify_state;
 548
 549         int shm_id;
 550
 551         /*
 552          * IO engine hooks, contains everything needed to submit an io_u
 553          * to any of the available IO engines.
 554          */
 555         struct ioengine_ops *io_ops;
 556
 557         /*
 558          * Current IO depth and list of free and busy io_u's.
 559          */
 560         unsigned int cur_depth;
 561         struct list_head io_u_freelist;
 562         struct list_head io_u_busylist;
 563         struct list_head io_u_requeues;
 564         unsigned int io_u_queued;
 565
 566         /*
 567          * Rate state
 568          */
 569         unsigned long rate_usec_cycle;
 570         long rate_pending_usleep;
 571         unsigned long rate_bytes;
 572         unsigned long rate_blocks;
 573         struct timeval lastrate;
 574
 575         unsigned long long total_io_size;
 576
 577         unsigned long io_issues[2];
 578         unsigned long long io_blocks[2];
 579         unsigned long long io_bytes[2];
 580         unsigned long long io_skip_bytes;
 581         unsigned long long this_io_bytes[2];
 582         unsigned long long zone_bytes;
 583         struct fio_mutex *mutex;
 584
 585         /*
 586          * State for random io, a bitmap of blocks done vs not done
 587          */
 588         os_random_state_t random_state;
 589
 590         struct timeval start;   /* start of this loop */
 591         struct timeval epoch;   /* time job was started */
 592         struct timeval rw_end[2];
 593         struct timeval last_issue;
 594         unsigned int rw_end_set[2];
 595
 596         /*
 597          * read/write mixed workload state
 598          */
 599         os_random_state_t rwmix_state;
 600         unsigned long long rwmix_bytes;
 601         struct timeval rwmix_switch;
 602         enum fio_ddir rwmix_ddir;
 603         unsigned int ddir_nr;
 604
 605         /*
 606          * IO history logs for verification. We use a tree for sorting,
 607          * if we are overwriting. Otherwise just use a fifo.
 608          */
 609         struct rb_root io_hist_tree;
 610         struct list_head io_hist_list;
 611
 612         /*
 613          * For IO replaying
 614          */
 615         struct list_head io_log_list;
 616
 617         /*
 618          * timeout handling
 619          */
 620         struct timeval timeout_end;
 621         struct itimerval timer;
 622
 623         /*
 624          * for fileservice, how often to switch to a new file
 625          */
 626         unsigned int file_service_nr;
 627         unsigned int file_service_left;
 628         struct fio_file *file_service_file;
 629
 630         /*
 631          * For generating file sizes
 632          */
 633         os_random_state_t file_size_state;
 634 };
 635
 636 /*
 637  * roundrobin available files, or choose one at random.
 638  */
 639 enum {
 640         FIO_FSERVICE_RANDOM     = 1,
 641         FIO_FSERVICE_RR         = 2,
 642 };
 643
 644 /*
 645  * when should interactive ETA output be generated
 646  */
 647 enum {
 648         FIO_ETA_AUTO,
 649         FIO_ETA_ALWAYS,
 650         FIO_ETA_NEVER,
 651 };
 652
 653 /*
 654  * 30 second per-io_u timeout, with 5 second intervals to avoid resetting
 655  * the timer on each queue operation.
 656  */
 657 #define IO_U_TIMEOUT_INC        5
 658 #define IO_U_TIMEOUT            30
 659
 660 #define __td_verror(td, err, msg, func)                                 \
 661         do {                                                            \
 662                 if ((td)->error)                                        \
 663                         break;                                          \
 664                 int e = (err);                                          \
 665                 (td)->error = e;                                        \
 666                 snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, func=%s, error=%s", __FILE__, __LINE__, (func), (msg));       \
 667         } while (0)
 668
 669
 670 #define td_verror(td, err, func)        \
 671         __td_verror((td), (err), strerror((err)), (func))
 672 #define td_vmsg(td, err, msg, func)     \
 673         __td_verror((td), (err), (msg), (func))
 674
 675 extern int exitall_on_terminate;
 676 extern int thread_number;
 677 extern int nr_process, nr_thread;
 678 extern int shm_id;
 679 extern int groupid;
 680 extern int terse_output;
 681 extern int temp_stall_ts;
 682 extern unsigned long long mlock_size;
 683 extern unsigned long page_mask, page_size;
 684 extern int read_only;
 685 extern int eta_print;
 686 extern char *job_section;
 687
 688 extern struct thread_data *threads;
 689
 690 #define td_read(td)             ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_READ)
 691 #define td_write(td)            ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_WRITE)
 692 #define td_rw(td)               (((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_RW) == TD_DDIR_RW)
 693 #define td_random(td)           ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_RAND)
 694
 695 static inline void fio_ro_check(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 696 {
 697         assert(!(io_u->ddir == DDIR_WRITE && !td_write(td)));
 698 }
 699
 700 #define BLOCKS_PER_MAP          (8 * sizeof(long))
 701 #define TO_MAP_BLOCK(td, f, b)  (b)
 702 #define RAND_MAP_IDX(td, f, b)  (TO_MAP_BLOCK(td, f, b) / BLOCKS_PER_MAP)
 703 #define RAND_MAP_BIT(td, f, b)  (TO_MAP_BLOCK(td, f, b) & (BLOCKS_PER_MAP - 1))
 704
 705 #define MAX_JOBS        (1024)
 706
 707 static inline int should_fsync(struct thread_data *td)
 708 {
 709         if (td->last_was_sync)
 710                 return 0;
 711         if (td->o.odirect)
 712                 return 0;
 713         if (td_write(td) || td_rw(td) || td->o.override_sync)
 714                 return 1;
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Disk utils as read in /sys/block/<dev>/stat
 721  */
 722 struct disk_util_stat {
 723         unsigned ios[2];
 724         unsigned merges[2];
 725         unsigned long long sectors[2];
 726         unsigned ticks[2];
 727         unsigned io_ticks;
 728         unsigned time_in_queue;
 729 };
 730
 731 /*
 732  * Per-device disk util management
 733  */
 734 struct disk_util {
 735         struct list_head list;
 736
 737         char *name;
 738         char *sysfs_root;
 739         char path[256];
 740         int major, minor;
 741
 742         struct disk_util_stat dus;
 743         struct disk_util_stat last_dus;
 744
 745         unsigned long msec;
 746         struct timeval time;
 747 };
 748
 749 #define DISK_UTIL_MSEC  (250)
 750
 751 /*
 752  * Log exports
 753  */
 754 enum file_log_act {
 755         FIO_LOG_ADD_FILE,
 756         FIO_LOG_OPEN_FILE,
 757         FIO_LOG_CLOSE_FILE,
 758 };
 759
 760 extern int __must_check read_iolog_get(struct thread_data *, struct io_u *);
 761 extern void log_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 762 extern void log_file(struct thread_data *, struct fio_file *, enum file_log_act);
 763 extern int __must_check init_iolog(struct thread_data *td);
 764 extern void log_io_piece(struct thread_data *, struct io_u *);
 765 extern void prune_io_piece_log(struct thread_data *);
 766 extern void write_iolog_close(struct thread_data *);
 767
 768 /*
 769  * Logging
 770  */
 771 extern void add_clat_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, unsigned long);
 772 extern void add_slat_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, unsigned long);
 773 extern void add_bw_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, struct timeval *);
 774 extern void show_run_stats(void);
 775 extern void init_disk_util(struct thread_data *);
 776 extern void update_rusage_stat(struct thread_data *);
 777 extern void update_io_ticks(void);
 778 extern void disk_util_timer_arm(void);
 779 extern void setup_log(struct io_log **);
 780 extern void finish_log(struct thread_data *, struct io_log *, const char *);
 781 extern void __finish_log(struct io_log *, const char *);
 782 extern struct io_log *agg_io_log[2];
 783 extern int write_bw_log;
 784 extern void add_agg_sample(unsigned long, enum fio_ddir);
 785
 786 /*
 787  * Time functions
 788  */
 789 extern unsigned long long utime_since(struct timeval *, struct timeval *);
 790 extern unsigned long long utime_since_now(struct timeval *);
 791 extern unsigned long mtime_since(struct timeval *, struct timeval *);
 792 extern unsigned long mtime_since_now(struct timeval *);
 793 extern unsigned long time_since_now(struct timeval *);
 794 extern unsigned long mtime_since_genesis(void);
 795 extern void __usec_sleep(unsigned int);
 796 extern void usec_sleep(struct thread_data *, unsigned long);
 797 extern void rate_throttle(struct thread_data *, unsigned long, unsigned int);
 798 extern void fill_start_time(struct timeval *);
 799 extern void fio_gettime(struct timeval *, void *);
 800 extern void set_genesis_time(void);
 801
 802 /*
 803  * Init/option functions
 804  */
 805 extern int __must_check parse_options(int, char **);
 806 extern int fio_option_parse(struct thread_data *, const char *);
 807 extern int fio_cmd_option_parse(struct thread_data *, const char *, char *);
 808 extern void fio_fill_default_options(struct thread_data *);
 809 extern int fio_show_option_help(const char *);
 810 extern void fio_options_dup_and_init(struct option *);
 811 extern void options_mem_dupe(struct thread_data *);
 812 extern void options_mem_free(struct thread_data *);
 813 #define FIO_GETOPT_JOB          0x89988998
 814 #define FIO_NR_OPTIONS          128
 815
 816 /*
 817  * File setup/shutdown
 818  */
 819 extern void close_files(struct thread_data *);
 820 extern void close_and_free_files(struct thread_data *);
 821 extern int __must_check setup_files(struct thread_data *);
 822 extern int __must_check open_files(struct thread_data *);
 823 extern int __must_check file_invalidate_cache(struct thread_data *, struct fio_file *);
 824 extern int __must_check generic_open_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 825 extern int __must_check generic_close_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 826 extern int add_file(struct thread_data *, const char *);
 827 extern void get_file(struct fio_file *);
 828 extern int __must_check put_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 829 extern void lock_file(struct thread_data *, struct fio_file *, enum fio_ddir);
 830 extern void unlock_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 831 extern void unlock_file_all(struct thread_data *, struct fio_file *);
 832 extern int add_dir_files(struct thread_data *, const char *);
 833 extern int init_random_map(struct thread_data *);
 834 extern void dup_files(struct thread_data *, struct thread_data *);
 835 extern int get_fileno(struct thread_data *, const char *);
 836 extern void free_release_files(struct thread_data *);
 837
 838 /*
 839  * ETA/status stuff
 840  */
 841 extern void print_thread_status(void);
 842 extern void print_status_init(int);
 843
 844 /*
 845  * disk util stuff
 846  */
 847 #ifdef FIO_HAVE_DISK_UTIL
 848 extern void show_disk_util(void);
 849 extern void disk_util_timer_arm(void);
 850 extern void init_disk_util(struct thread_data *);
 851 extern void update_io_ticks(void);
 852 #else
 853 #define show_disk_util()
 854 #define disk_util_timer_arm()
 855 #define init_disk_util(td)
 856 #define update_io_ticks()
 857 #endif
 858
 859 /*
 860  * Thread life cycle. Once a thread has a runstate beyond TD_INITIALIZED, it
 861  * will never back again. It may cycle between running/verififying/fsyncing.
 862  * Once the thread reaches TD_EXITED, it is just waiting for the core to
 863  * reap it.
 864  */
 865 enum {
 866         TD_NOT_CREATED = 0,
 867         TD_CREATED,
 868         TD_INITIALIZED,
 869         TD_RUNNING,
 870         TD_VERIFYING,
 871         TD_FSYNCING,
 872         TD_EXITED,
 873         TD_REAPED,
 874 };
 875
 876 /*
 877  * Verify helpers
 878  */
 879 extern void populate_verify_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 880 extern int __must_check get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *);
 881 extern int __must_check verify_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 882
 883 /*
 884  * Memory helpers
 885  */
 886 extern int __must_check fio_pin_memory(void);
 887 extern void fio_unpin_memory(void);
 888 extern int __must_check allocate_io_mem(struct thread_data *);
 889 extern void free_io_mem(struct thread_data *);
 890
 891 /*
 892  * io unit handling
 893  */
 894 #define queue_full(td)  list_empty(&(td)->io_u_freelist)
 895 extern struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *);
 896 extern struct io_u *get_io_u(struct thread_data *);
 897 extern void put_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 898 extern void requeue_io_u(struct thread_data *, struct io_u **);
 899 extern long __must_check io_u_sync_complete(struct thread_data *, struct io_u *);
 900 extern long __must_check io_u_queued_complete(struct thread_data *, int);
 901 extern void io_u_queued(struct thread_data *, struct io_u *);
 902 extern void io_u_log_error(struct thread_data *, struct io_u *);
 903 extern void io_u_init_timeout(void);
 904 extern void io_u_set_timeout(struct thread_data *);
 905 extern void io_u_mark_depth(struct thread_data *, struct io_u *);
 906
 907 /*
 908  * io engine entry points
 909  */
 910 extern int __must_check td_io_init(struct thread_data *);
 911 extern int __must_check td_io_prep(struct thread_data *, struct io_u *);
 912 extern int __must_check td_io_queue(struct thread_data *, struct io_u *);
 913 extern int __must_check td_io_sync(struct thread_data *, struct fio_file *);
 914 extern int __must_check td_io_getevents(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, struct timespec *);
 915 extern int __must_check td_io_commit(struct thread_data *);
 916 extern int __must_check td_io_open_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 917 extern int td_io_close_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 918
 919 /*
 920  * blktrace support
 921  */
 922 #ifdef FIO_HAVE_BLKTRACE
 923 extern int is_blktrace(const char *);
 924 extern int load_blktrace(struct thread_data *, const char *);
 925 #endif
 926
 927 struct ioengine_ops {
 928         struct list_head list;
 929         char name[16];
 930         int version;
 931         int flags;
 932         int (*setup)(struct thread_data *);
 933         int (*init)(struct thread_data *);
 934         int (*prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
 935         int (*queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
 936         int (*commit)(struct thread_data *);
 937         int (*getevents)(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, struct timespec *);
 938         struct io_u *(*event)(struct thread_data *, int);
 939         int (*cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
 940         void (*cleanup)(struct thread_data *);
 941         int (*open_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 942         int (*close_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 943         void *data;
 944         void *dlhandle;
 945 };
 946
 947 #define FIO_IOOPS_VERSION       9
 948
 949 extern struct ioengine_ops *load_ioengine(struct thread_data *, const char *);
 950 extern void register_ioengine(struct ioengine_ops *);
 951 extern void unregister_ioengine(struct ioengine_ops *);
 952 extern void close_ioengine(struct thread_data *);
 953
 954 /*
 955  * Mark unused variables passed to ops functions as unused, to silence gcc
 956  */
 957 #define fio_unused      __attribute((__unused__))
 958 #define fio_init        __attribute__((constructor))
 959 #define fio_exit        __attribute__((destructor))
 960
 961 #define for_each_td(td, i)      \
 962         for ((i) = 0, (td) = &threads[0]; (i) < (int) thread_number; (i)++, (td)++)
 963 #define for_each_file(td, f, i) \
 964         for ((i) = 0, (f) = (td)->files[0];                             \
 965              (i) < (td)->o.nr_files && ((f) = (td)->files[i]) != NULL;  \
 966              (i)++)
 967
 968 #define fio_assert(td, cond)    do {    \
 969         if (!(cond)) {                  \
 970                 int *__foo = NULL;      \
 971                 fprintf(stderr, "file:%s:%d, assert %s failed\n", __FILE__, __LINE__, #cond);   \
 972                 (td)->runstate = TD_EXITED;     \
 973                 (td)->error = EFAULT;           \
 974                 *__foo = 0;                     \
 975         }       \
 976 } while (0)
 977
 978 static inline void clear_error(struct thread_data *td)
 979 {
 980         td->error = 0;
 981         td->verror[0] = '\0';
 982 }
 983
 984 #ifdef FIO_INC_DEBUG
 985 static inline void dprint_io_u(struct io_u *io_u, const char *p)
 986 {
 987         struct fio_file *f = io_u->file;
 988
 989         dprint(FD_IO, "%s: io_u %p: off=%llu/len=%lu/ddir=%d", p, io_u,
 990                                         io_u->offset, io_u->buflen, io_u->ddir);
 991         if (fio_debug & (1 << FD_IO)) {
 992                 if (f)
 993                         log_info("/%s", f->file_name);
 994
 995                 log_info("\n");
 996         }
 997 }
 998 #else
 999 #define dprint_io_u(io_u, p)
1000 #endif
1001
1002 #endif