ioengine.h

   1 #ifndef FIO_IOENGINE_H
   2 #define FIO_IOENGINE_H
   3
   4 #include "compiler/compiler.h"
   5 #include "os/os.h"
   6 #include "log.h"
   7 #include "io_ddir.h"
   8 #include "debug.h"
   9 #include "file.h"
  10 #include "workqueue.h"
  11
  12 #ifdef CONFIG_LIBAIO
  13 #include <libaio.h>
  14 #endif
  15 #ifdef CONFIG_GUASI
  16 #include <guasi.h>
  17 #endif
  18
  19 #define FIO_IOOPS_VERSION       22
  20
  21 enum {
  22         IO_U_F_FREE             = 1 << 0,
  23         IO_U_F_FLIGHT           = 1 << 1,
  24         IO_U_F_NO_FILE_PUT      = 1 << 2,
  25         IO_U_F_IN_CUR_DEPTH     = 1 << 3,
  26         IO_U_F_BUSY_OK          = 1 << 4,
  27         IO_U_F_TRIMMED          = 1 << 5,
  28         IO_U_F_BARRIER          = 1 << 6,
  29         IO_U_F_VER_LIST         = 1 << 7,
  30 };
  31
  32 /*
  33  * The io unit
  34  */
  35 struct io_u {
  36         struct timeval start_time;
  37         struct timeval issue_time;
  38
  39         struct fio_file *file;
  40         unsigned int flags;
  41         enum fio_ddir ddir;
  42
  43         /*
  44          * For replay workloads, we may want to account as a different
  45          * IO type than what is being submitted.
  46          */
  47         enum fio_ddir acct_ddir;
  48
  49         /*
  50          * Write generation
  51          */
  52         unsigned short numberio;
  53
  54         /*
  55          * Allocated/set buffer and length
  56          */
  57         unsigned long buflen;
  58         unsigned long long offset;
  59         void *buf;
  60
  61         /*
  62          * Initial seed for generating the buffer contents
  63          */
  64         uint64_t rand_seed;
  65
  66         /*
  67          * IO engine state, may be different from above when we get
  68          * partial transfers / residual data counts
  69          */
  70         void *xfer_buf;
  71         unsigned long xfer_buflen;
  72
  73         /*
  74          * Parameter related to pre-filled buffers and
  75          * their size to handle variable block sizes.
  76          */
  77         unsigned long buf_filled_len;
  78
  79         struct io_piece *ipo;
  80
  81         unsigned int resid;
  82         unsigned int error;
  83
  84         /*
  85          * io engine private data
  86          */
  87         union {
  88                 unsigned int index;
  89                 unsigned int seen;
  90                 void *engine_data;
  91         };
  92
  93         union {
  94                 struct flist_head verify_list;
  95                 struct workqueue_work work;
  96         };
  97
  98         /*
  99          * Callback for io completion
 100          */
 101         int (*end_io)(struct thread_data *, struct io_u **);
 102
 103         union {
 104 #ifdef CONFIG_LIBAIO
 105                 struct iocb iocb;
 106 #endif
 107 #ifdef CONFIG_POSIXAIO
 108                 os_aiocb_t aiocb;
 109 #endif
 110 #ifdef FIO_HAVE_SGIO
 111                 struct sg_io_hdr hdr;
 112 #endif
 113 #ifdef CONFIG_GUASI
 114                 guasi_req_t greq;
 115 #endif
 116 #ifdef CONFIG_SOLARISAIO
 117                 aio_result_t resultp;
 118 #endif
 119 #ifdef FIO_HAVE_BINJECT
 120                 struct b_user_cmd buc;
 121 #endif
 122 #ifdef CONFIG_RDMA
 123                 struct ibv_mr *mr;
 124 #endif
 125                 void *mmap_data;
 126                 uint64_t null;
 127         };
 128 };
 129
 130 /*
 131  * io_ops->queue() return values
 132  */
 133 enum {
 134         FIO_Q_COMPLETED = 0,            /* completed sync */
 135         FIO_Q_QUEUED    = 1,            /* queued, will complete async */
 136         FIO_Q_BUSY      = 2,            /* no more room, call ->commit() */
 137 };
 138
 139 struct ioengine_ops {
 140         struct flist_head list;
 141         char name[16];
 142         int version;
 143         int flags;
 144         int (*setup)(struct thread_data *);
 145         int (*init)(struct thread_data *);
 146         int (*prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
 147         int (*queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
 148         int (*commit)(struct thread_data *);
 149         int (*getevents)(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, const struct timespec *);
 150         struct io_u *(*event)(struct thread_data *, int);
 151         char *(*errdetails)(struct io_u *);
 152         int (*cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
 153         void (*cleanup)(struct thread_data *);
 154         int (*open_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 155         int (*close_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 156         int (*invalidate)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 157         int (*unlink_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 158         int (*get_file_size)(struct thread_data *, struct fio_file *);
 159         void (*terminate)(struct thread_data *);
 160         int (*io_u_init)(struct thread_data *, struct io_u *);
 161         void (*io_u_free)(struct thread_data *, struct io_u *);
 162         int option_struct_size;
 163         struct fio_option *options;
 164         void *data;
 165         void *dlhandle;
 166 };
 167
 168 enum fio_ioengine_flags {
 169         FIO_SYNCIO      = 1 << 0,       /* io engine has synchronous ->queue */
 170         FIO_RAWIO       = 1 << 1,       /* some sort of direct/raw io */
 171         FIO_DISKLESSIO  = 1 << 2,       /* no disk involved */
 172         FIO_NOEXTEND    = 1 << 3,       /* engine can't extend file */
 173         FIO_NODISKUTIL  = 1 << 4,       /* diskutil can't handle filename */
 174         FIO_UNIDIR      = 1 << 5,       /* engine is uni-directional */
 175         FIO_NOIO        = 1 << 6,       /* thread does only pseudo IO */
 176         FIO_PIPEIO      = 1 << 7,       /* input/output no seekable */
 177         FIO_BARRIER     = 1 << 8,       /* engine supports barriers */
 178         FIO_MEMALIGN    = 1 << 9,       /* engine wants aligned memory */
 179         FIO_BIT_BASED   = 1 << 10,      /* engine uses a bit base (e.g. uses Kbit as opposed to KB) */
 180         FIO_FAKEIO      = 1 << 11,      /* engine pretends to do IO */
 181 };
 182
 183 /*
 184  * External engine defined symbol to fill in the engine ops structure
 185  */
 186 typedef void (*get_ioengine_t)(struct ioengine_ops **);
 187
 188 /*
 189  * io engine entry points
 190  */
 191 extern int __must_check td_io_init(struct thread_data *);
 192 extern int __must_check td_io_prep(struct thread_data *, struct io_u *);
 193 extern int __must_check td_io_queue(struct thread_data *, struct io_u *);
 194 extern int __must_check td_io_sync(struct thread_data *, struct fio_file *);
 195 extern int __must_check td_io_getevents(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, const struct timespec *);
 196 extern int __must_check td_io_commit(struct thread_data *);
 197 extern int __must_check td_io_open_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 198 extern int td_io_close_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 199 extern int td_io_unlink_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
 200 extern int __must_check td_io_get_file_size(struct thread_data *, struct fio_file *);
 201
 202 extern struct ioengine_ops *load_ioengine(struct thread_data *, const char *);
 203 extern void register_ioengine(struct ioengine_ops *);
 204 extern void unregister_ioengine(struct ioengine_ops *);
 205 extern void free_ioengine(struct thread_data *);
 206 extern void close_ioengine(struct thread_data *);
 207
 208 extern int fio_show_ioengine_help(const char *engine);
 209
 210 /*
 211  * io unit handling
 212  */
 213 extern struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *);
 214 extern struct io_u *get_io_u(struct thread_data *);
 215 extern void put_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 216 extern void clear_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 217 extern void requeue_io_u(struct thread_data *, struct io_u **);
 218 extern int __must_check io_u_sync_complete(struct thread_data *, struct io_u *);
 219 extern int __must_check io_u_queued_complete(struct thread_data *, int);
 220 extern void io_u_queued(struct thread_data *, struct io_u *);
 221 extern int io_u_quiesce(struct thread_data *);
 222 extern void io_u_log_error(struct thread_data *, struct io_u *);
 223 extern void io_u_mark_depth(struct thread_data *, unsigned int);
 224 extern void fill_io_buffer(struct thread_data *, void *, unsigned int, unsigned int);
 225 extern void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *, unsigned int, unsigned int);
 226 void io_u_mark_complete(struct thread_data *, unsigned int);
 227 void io_u_mark_submit(struct thread_data *, unsigned int);
 228 bool queue_full(const struct thread_data *);
 229
 230 int do_io_u_sync(const struct thread_data *, struct io_u *);
 231 int do_io_u_trim(const struct thread_data *, struct io_u *);
 232
 233 #ifdef FIO_INC_DEBUG
 234 static inline void dprint_io_u(struct io_u *io_u, const char *p)
 235 {
 236         struct fio_file *f = io_u->file;
 237
 238         dprint(FD_IO, "%s: io_u %p: off=%llu/len=%lu/ddir=%d", p, io_u,
 239                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 240                                         io_u->buflen, io_u->ddir);
 241         if (fio_debug & (1 << FD_IO)) {
 242                 if (f)
 243                         log_info("/%s", f->file_name);
 244
 245                 log_info("\n");
 246         }
 247 }
 248 #else
 249 #define dprint_io_u(io_u, p)
 250 #endif
 251
 252 static inline enum fio_ddir acct_ddir(struct io_u *io_u)
 253 {
 254         if (io_u->acct_ddir != -1)
 255                 return io_u->acct_ddir;
 256
 257         return io_u->ddir;
 258 }
 259
 260 static inline void io_u_clear(struct io_u *io_u, unsigned int flags)
 261 {
 262         __sync_fetch_and_and(&io_u->flags, ~flags);
 263 }
 264
 265 static inline void io_u_set(struct io_u *io_u, unsigned int flags)
 266 {
 267         __sync_fetch_and_or(&io_u->flags, flags);
 268 }
 269
 270 #endif