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