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 <semaphore.h>
  10
  11 #include "list.h"
  12 #include "md5.h"
  13 #include "crc32.h"
  14 #include "arch.h"
  15 #include "os.h"
  16
  17 struct io_stat {
  18         unsigned long val;
  19         unsigned long val_sq;
  20         unsigned long max_val;
  21         unsigned long min_val;
  22         unsigned long samples;
  23 };
  24
  25 struct io_sample {
  26         unsigned long time;
  27         unsigned long val;
  28         unsigned int ddir;
  29 };
  30
  31 struct io_log {
  32         unsigned long nr_samples;
  33         unsigned long max_samples;
  34         struct io_sample *log;
  35 };
  36
  37 struct io_piece {
  38         struct list_head list;
  39         unsigned long long offset;
  40         unsigned int len;
  41         int ddir;
  42 };
  43
  44 /*
  45  * The io unit
  46  */
  47 struct io_u {
  48         union {
  49 #ifdef FIO_HAVE_LIBAIO
  50                 struct iocb iocb;
  51 #endif
  52 #ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO
  53                 struct aiocb aiocb;
  54 #endif
  55 #ifdef FIO_HAVE_SGIO
  56                 struct sg_io_hdr hdr;
  57 #endif
  58         };
  59         struct timeval start_time;
  60         struct timeval issue_time;
  61
  62         char *buf;
  63         unsigned int buflen;
  64         unsigned long long offset;
  65         unsigned int index;
  66
  67         unsigned int resid;
  68         unsigned int error;
  69
  70         unsigned char seen;
  71         unsigned char ddir;
  72
  73         struct list_head list;
  74 };
  75
  76 #define FIO_HDR_MAGIC   0xf00baaef
  77
  78 enum {
  79         VERIFY_NONE = 0,
  80         VERIFY_MD5,
  81         VERIFY_CRC32,
  82 };
  83
  84 struct verify_header {
  85         unsigned int fio_magic;
  86         unsigned int len;
  87         unsigned int verify_type;
  88         union {
  89                 char md5_digest[MD5_HASH_WORDS * 4];
  90                 unsigned long crc32;
  91         };
  92 };
  93
  94 struct group_run_stats {
  95         unsigned long long max_run[2], min_run[2];
  96         unsigned long long max_bw[2], min_bw[2];
  97         unsigned long long io_mb[2];
  98         unsigned long long agg[2];
  99 };
 100
 101 struct thread_data {
 102         char file_name[256];
 103         char directory[256];
 104         char verror[80];
 105         pthread_t thread;
 106         int thread_number;
 107         int groupid;
 108         int filetype;
 109         int error;
 110         int fd;
 111         void *mmap;
 112         pid_t pid;
 113         char *orig_buffer;
 114         size_t orig_buffer_size;
 115         volatile int terminate;
 116         volatile int runstate;
 117         volatile int old_runstate;
 118         unsigned int ddir;
 119         unsigned int iomix;
 120         unsigned int ioprio;
 121         unsigned int sequential;
 122         unsigned int bs;
 123         unsigned int min_bs;
 124         unsigned int max_bs;
 125         unsigned int odirect;
 126         unsigned int thinktime;
 127         unsigned int fsync_blocks;
 128         unsigned int start_delay;
 129         unsigned int timeout;
 130         unsigned int io_engine;
 131         unsigned int create_file;
 132         unsigned int overwrite;
 133         unsigned int invalidate_cache;
 134         unsigned int bw_avg_time;
 135         unsigned int create_serialize;
 136         unsigned int create_fsync;
 137         unsigned int end_fsync;
 138         unsigned int loops;
 139         unsigned long long file_size;
 140         unsigned long long real_file_size;
 141         unsigned long long file_offset;
 142         unsigned long long zone_size;
 143         unsigned long long zone_skip;
 144         unsigned int sync_io;
 145         unsigned int mem_type;
 146         unsigned int verify;
 147         unsigned int stonewall;
 148         unsigned int numjobs;
 149         unsigned int use_thread;
 150         unsigned int iodepth;
 151         os_cpu_mask_t cpumask;
 152         unsigned int jobnum;
 153         unsigned int read_iolog;
 154         unsigned int write_iolog;
 155
 156         char iolog_file[256];
 157         void *iolog_buf;
 158         FILE *iolog_f;
 159
 160         struct drand48_data bsrange_state;
 161         struct drand48_data verify_state;
 162
 163         int shm_id;
 164
 165         void *io_data;
 166         char io_engine_name[16];
 167         int (*io_prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
 168         int (*io_queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
 169         int (*io_getevents)(struct thread_data *, int, int, struct timespec *);
 170         struct io_u *(*io_event)(struct thread_data *, int);
 171         int (*io_cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
 172         void (*io_cleanup)(struct thread_data *);
 173         int (*io_sync)(struct thread_data *);
 174
 175         unsigned int cur_depth;
 176         struct list_head io_u_freelist;
 177         struct list_head io_u_busylist;
 178
 179         unsigned int rate;
 180         unsigned int ratemin;
 181         unsigned int ratecycle;
 182         unsigned long rate_usec_cycle;
 183         long rate_pending_usleep;
 184         unsigned long rate_bytes;
 185         struct timeval lastrate;
 186
 187         unsigned long runtime[2];               /* msec */
 188         unsigned long long io_size;
 189         unsigned long long total_io_size;
 190
 191         unsigned long long io_blocks[2];
 192         unsigned long long io_bytes[2];
 193         unsigned long long zone_bytes;
 194         unsigned long long this_io_bytes[2];
 195         unsigned long long last_pos;
 196         sem_t mutex;
 197
 198         struct drand48_data random_state;
 199         unsigned long *file_map;
 200         unsigned int num_maps;
 201
 202         /*
 203          * bandwidth and latency stats
 204          */
 205         struct io_stat clat_stat[2];            /* completion latency */
 206         struct io_stat slat_stat[2];            /* submission latency */
 207         struct io_stat bw_stat[2];              /* bandwidth stats */
 208
 209         unsigned long long stat_io_bytes[2];
 210         struct timeval stat_sample_time[2];
 211
 212         struct io_log *slat_log;
 213         struct io_log *clat_log;
 214         struct io_log *bw_log;
 215
 216         struct timeval start;   /* start of this loop */
 217         struct timeval epoch;   /* time job was started */
 218
 219         struct rusage ru_start;
 220         struct rusage ru_end;
 221         unsigned long usr_time;
 222         unsigned long sys_time;
 223         unsigned long ctx;
 224
 225         unsigned int do_disk_util;
 226         unsigned int override_sync;
 227
 228         struct list_head io_hist_list;
 229         struct list_head io_log_list;
 230 };
 231
 232 #define td_verror(td, err)                                              \
 233         do {                                                            \
 234                 int e = (err);                                          \
 235                 (td)->error = e;                                        \
 236                 snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, error=%s", __FILE__, __LINE__, strerror(e));  \
 237         } while (0)
 238
 239 extern int parse_jobs_ini(char *);
 240 extern int parse_options(int, char **);
 241 extern void finish_log(struct thread_data *, struct io_log *, const char *);
 242 extern int init_random_state(struct thread_data *);
 243 extern struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *);
 244 extern void put_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 245
 246 extern int rate_quit;
 247 extern int write_lat_log;
 248 extern int write_bw_log;
 249 extern int exitall_on_terminate;
 250 extern int thread_number;
 251 extern int shm_id;
 252 extern int groupid;
 253
 254 extern struct thread_data *threads;
 255
 256 enum {
 257         DDIR_READ = 0,
 258         DDIR_WRITE,
 259 };
 260
 261 /*
 262  * What type of allocation to use for io buffers
 263  */
 264 enum {
 265         MEM_MALLOC,     /* ordinary malloc */
 266         MEM_SHM,        /* use shared memory segments */
 267         MEM_MMAP,       /* use anonynomous mmap */
 268 };
 269
 270 /*
 271  * The type of object we are working on
 272  */
 273 enum {
 274         FIO_TYPE_FILE = 1,
 275         FIO_TYPE_BD,
 276         FIO_TYPE_CHAR,
 277 };
 278
 279 enum {
 280         FIO_SYNCIO      = 1 << 0,
 281         FIO_MMAPIO      = 1 << 1 | FIO_SYNCIO,
 282         FIO_LIBAIO      = 1 << 2,
 283         FIO_POSIXAIO    = 1 << 3,
 284         FIO_SGIO        = 1 << 4,
 285         FIO_SPLICEIO    = 1 << 5 | FIO_SYNCIO,
 286 };
 287
 288 #define td_read(td)             ((td)->ddir == DDIR_READ)
 289 #define td_write(td)            ((td)->ddir == DDIR_WRITE)
 290 #define td_rw(td)               ((td)->iomix != 0)
 291
 292 #define BLOCKS_PER_MAP          (8 * sizeof(long))
 293 #define TO_MAP_BLOCK(td, b)     ((b) - ((td)->file_offset / (td)->min_bs))
 294 #define RAND_MAP_IDX(td, b)     (TO_MAP_BLOCK(td, b) / BLOCKS_PER_MAP)
 295 #define RAND_MAP_BIT(td, b)     (TO_MAP_BLOCK(td, b) & (BLOCKS_PER_MAP - 1))
 296
 297 #define MAX_JOBS        (1024)
 298
 299 struct disk_util_stat {
 300         unsigned ios[2];
 301         unsigned merges[2];
 302         unsigned long long sectors[2];
 303         unsigned ticks[2];
 304         unsigned io_ticks;
 305         unsigned time_in_queue;
 306 };
 307
 308 struct disk_util {
 309         struct list_head list;
 310
 311         char *name;
 312         char path[256];
 313         dev_t dev;
 314
 315         struct disk_util_stat dus;
 316         struct disk_util_stat last_dus;
 317
 318         unsigned long msec;
 319         struct timeval time;
 320 };
 321
 322 struct io_completion_data {
 323         int nr;                         /* input */
 324
 325         int error;                      /* output */
 326         unsigned long bytes_done[2];    /* output */
 327 };
 328
 329 #define DISK_UTIL_MSEC  (250)
 330
 331 #ifndef min
 332 #define min(a, b)       ((a) < (b) ? (a) : (b))
 333 #endif
 334
 335 #endif