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