ioengines.c

   1 /*
   2  * The io parts of the fio tool, includes workers for sync and mmap'ed
   3  * io, as well as both posix and linux libaio support.
   4  *
   5  * sync io is implemented on top of aio.
   6  *
   7  * This is not really specific to fio, if the get_io_u/put_io_u and
   8  * structures was pulled into this as well it would be a perfectly
   9  * generic io engine that could be used for other projects.
  10  *
  11  */
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <unistd.h>
  15 #include <errno.h>
  16 #include <assert.h>
  17 #include <time.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <sys/mman.h>
  20 #include <sys/poll.h>
  21 #include "fio.h"
  22 #include "os.h"
  23
  24 static int fill_timespec(struct timespec *ts)
  25 {
  26 #ifdef _POSIX_TIMERS
  27         if (!clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ts))
  28                 return 0;
  29
  30         perror("clock_gettime");
  31 #endif
  32         return 1;
  33 }
  34
  35 static unsigned long long ts_utime_since_now(struct timespec *t)
  36 {
  37         long long sec, nsec;
  38         struct timespec now;
  39
  40         if (fill_timespec(&now))
  41                 return 0;
  42
  43         sec = now.tv_sec - t->tv_sec;
  44         nsec = now.tv_nsec - t->tv_nsec;
  45         if (sec > 0 && nsec < 0) {
  46                 sec--;
  47                 nsec += 1000000000;
  48         }
  49
  50         sec *= 1000000;
  51         nsec /= 1000;
  52         return sec + nsec;
  53 }
  54
  55 static int fio_io_sync(struct thread_data *td)
  56 {
  57         return fsync(td->fd);
  58 }
  59
  60 #ifdef FIO_HAVE_LIBAIO
  61
  62 #define ev_to_iou(ev)   (struct io_u *) ((unsigned long) (ev)->obj)
  63
  64 struct libaio_data {
  65         io_context_t aio_ctx;
  66         struct io_event *aio_events;
  67 };
  68
  69 static int fio_libaio_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  70 {
  71         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
  72                 io_prep_pread(&io_u->iocb, td->fd, io_u->buf, io_u->buflen, io_u->offset);
  73         else
  74                 io_prep_pwrite(&io_u->iocb, td->fd, io_u->buf, io_u->buflen, io_u->offset);
  75
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 static struct io_u *fio_libaio_event(struct thread_data *td, int event)
  80 {
  81         struct libaio_data *ld = td->io_data;
  82
  83         return ev_to_iou(ld->aio_events + event);
  84 }
  85
  86 static int fio_libaio_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
  87                                 struct timespec *t)
  88 {
  89         struct libaio_data *ld = td->io_data;
  90         int r;
  91
  92         do {
  93                 r = io_getevents(ld->aio_ctx, min, max, ld->aio_events, t);
  94                 if (r == -EAGAIN) {
  95                         usleep(100);
  96                         continue;
  97                 } else if (r == -EINTR)
  98                         continue;
  99                 else
 100                         break;
 101         } while (1);
 102
 103         return r;
 104 }
 105
 106 static int fio_libaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 107 {
 108         struct libaio_data *ld = td->io_data;
 109         struct iocb *iocb = &io_u->iocb;
 110         int ret;
 111
 112         do {
 113                 ret = io_submit(ld->aio_ctx, 1, &iocb);
 114                 if (ret == 1)
 115                         return 0;
 116                 else if (ret == -EAGAIN)
 117                         usleep(100);
 118                 else if (ret == -EINTR)
 119                         continue;
 120                 else
 121                         break;
 122         } while (1);
 123
 124         return ret;
 125
 126 }
 127
 128 static int fio_libaio_cancel(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 129 {
 130         struct libaio_data *ld = td->io_data;
 131
 132         return io_cancel(ld->aio_ctx, &io_u->iocb, ld->aio_events);
 133 }
 134
 135 static void fio_libaio_cleanup(struct thread_data *td)
 136 {
 137         struct libaio_data *ld = td->io_data;
 138
 139         if (ld) {
 140                 io_destroy(ld->aio_ctx);
 141                 if (ld->aio_events)
 142                         free(ld->aio_events);
 143
 144                 free(ld);
 145                 td->io_data = NULL;
 146         }
 147 }
 148
 149 int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
 150 {
 151         struct libaio_data *ld = malloc(sizeof(*ld));
 152
 153         memset(ld, 0, sizeof(*ld));
 154         if (io_queue_init(td->iodepth, &ld->aio_ctx)) {
 155                 td_verror(td, errno);
 156                 return 1;
 157         }
 158
 159         td->io_prep = fio_libaio_io_prep;
 160         td->io_queue = fio_libaio_queue;
 161         td->io_getevents = fio_libaio_getevents;
 162         td->io_event = fio_libaio_event;
 163         td->io_cancel = fio_libaio_cancel;
 164         td->io_cleanup = fio_libaio_cleanup;
 165         td->io_sync = fio_io_sync;
 166
 167         ld->aio_events = malloc(td->iodepth * sizeof(struct io_event));
 168         td->io_data = ld;
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 #else /* FIO_HAVE_LIBAIO */
 173
 174 int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
 175 {
 176         return EINVAL;
 177 }
 178
 179 #endif /* FIO_HAVE_LIBAIO */
 180
 181 #ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO
 182
 183 struct posixaio_data {
 184         struct io_u **aio_events;
 185 };
 186
 187 static int fio_posixaio_cancel(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 188 {
 189         int r = aio_cancel(td->fd, &io_u->aiocb);
 190
 191         if (r == 1 || r == AIO_CANCELED)
 192                 return 0;
 193
 194         return 1;
 195 }
 196
 197 static int fio_posixaio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 198 {
 199         struct aiocb *aiocb = &io_u->aiocb;
 200
 201         aiocb->aio_fildes = td->fd;
 202         aiocb->aio_buf = io_u->buf;
 203         aiocb->aio_nbytes = io_u->buflen;
 204         aiocb->aio_offset = io_u->offset;
 205
 206         io_u->seen = 0;
 207         return 0;
 208 }
 209
 210 static int fio_posixaio_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
 211                                   struct timespec *t)
 212 {
 213         struct posixaio_data *pd = td->io_data;
 214         struct list_head *entry;
 215         struct timespec start;
 216         int r, have_timeout = 0;
 217
 218         if (t && !fill_timespec(&start))
 219                 have_timeout = 1;
 220
 221         r = 0;
 222 restart:
 223         list_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
 224                 struct io_u *io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 225                 int err;
 226
 227                 if (io_u->seen)
 228                         continue;
 229
 230                 err = aio_error(&io_u->aiocb);
 231                 switch (err) {
 232                         default:
 233                                 io_u->error = err;
 234                         case ECANCELED:
 235                         case 0:
 236                                 pd->aio_events[r++] = io_u;
 237                                 io_u->seen = 1;
 238                                 break;
 239                         case EINPROGRESS:
 240                                 break;
 241                 }
 242
 243                 if (r >= max)
 244                         break;
 245         }
 246
 247         if (r >= min)
 248                 return r;
 249
 250         if (have_timeout) {
 251                 unsigned long long usec;
 252
 253                 usec = (t->tv_sec * 1000000) + (t->tv_nsec / 1000);
 254                 if (ts_utime_since_now(&start) > usec)
 255                         return r;
 256         }
 257
 258         /*
 259          * hrmpf, we need to wait for more. we should use aio_suspend, for
 260          * now just sleep a little and recheck status of busy-and-not-seen
 261          */
 262         usleep(1000);
 263         goto restart;
 264 }
 265
 266 static struct io_u *fio_posixaio_event(struct thread_data *td, int event)
 267 {
 268         struct posixaio_data *pd = td->io_data;
 269
 270         return pd->aio_events[event];
 271 }
 272
 273 static int fio_posixaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 274 {
 275         struct aiocb *aiocb = &io_u->aiocb;
 276         int ret;
 277
 278         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 279                 ret = aio_read(aiocb);
 280         else
 281                 ret = aio_write(aiocb);
 282
 283         if (ret)
 284                 io_u->error = errno;
 285
 286         return io_u->error;
 287 }
 288
 289 static void fio_posixaio_cleanup(struct thread_data *td)
 290 {
 291         struct posixaio_data *pd = td->io_data;
 292
 293         if (pd) {
 294                 free(pd->aio_events);
 295                 free(pd);
 296                 td->io_data = NULL;
 297         }
 298 }
 299
 300 int fio_posixaio_init(struct thread_data *td)
 301 {
 302         struct posixaio_data *pd = malloc(sizeof(*pd));
 303
 304         pd->aio_events = malloc(td->iodepth * sizeof(struct io_u *));
 305
 306         td->io_prep = fio_posixaio_prep;
 307         td->io_queue = fio_posixaio_queue;
 308         td->io_getevents = fio_posixaio_getevents;
 309         td->io_event = fio_posixaio_event;
 310         td->io_cancel = fio_posixaio_cancel;
 311         td->io_cleanup = fio_posixaio_cleanup;
 312         td->io_sync = fio_io_sync;
 313
 314         td->io_data = pd;
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 #else /* FIO_HAVE_POSIXAIO */
 319
 320 int fio_posixaio_init(struct thread_data *td)
 321 {
 322         return EINVAL;
 323 }
 324
 325 #endif /* FIO_HAVE_POSIXAIO */
 326
 327 struct syncio_data {
 328         struct io_u *last_io_u;
 329 };
 330
 331 static int fio_syncio_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
 332                                 struct timespec *t)
 333 {
 334         assert(max <= 1);
 335
 336         /*
 337          * we can only have one finished io_u for sync io, since the depth
 338          * is always 1
 339          */
 340         if (list_empty(&td->io_u_busylist))
 341                 return 0;
 342
 343         return 1;
 344 }
 345
 346 static struct io_u *fio_syncio_event(struct thread_data *td, int event)
 347 {
 348         struct syncio_data *sd = td->io_data;
 349
 350         assert(event == 0);
 351
 352         return sd->last_io_u;
 353 }
 354
 355 static int fio_syncio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 356 {
 357         if (lseek(td->fd, io_u->offset, SEEK_SET) == -1) {
 358                 td_verror(td, errno);
 359                 return 1;
 360         }
 361
 362         return 0;
 363 }
 364
 365 static int fio_syncio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 366 {
 367         struct syncio_data *sd = td->io_data;
 368         int ret;
 369
 370         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 371                 ret = read(td->fd, io_u->buf, io_u->buflen);
 372         else
 373                 ret = write(td->fd, io_u->buf, io_u->buflen);
 374
 375         if ((unsigned int) ret != io_u->buflen) {
 376                 if (ret > 0) {
 377                         io_u->resid = io_u->buflen - ret;
 378                         io_u->error = EIO;
 379                 } else
 380                         io_u->error = errno;
 381         }
 382
 383         if (!io_u->error)
 384                 sd->last_io_u = io_u;
 385
 386         return io_u->error;
 387 }
 388
 389 static void fio_syncio_cleanup(struct thread_data *td)
 390 {
 391         if (td->io_data) {
 392                 free(td->io_data);
 393                 td->io_data = NULL;
 394         }
 395 }
 396
 397 int fio_syncio_init(struct thread_data *td)
 398 {
 399         struct syncio_data *sd = malloc(sizeof(*sd));
 400
 401         td->io_prep = fio_syncio_prep;
 402         td->io_queue = fio_syncio_queue;
 403         td->io_getevents = fio_syncio_getevents;
 404         td->io_event = fio_syncio_event;
 405         td->io_cancel = NULL;
 406         td->io_cleanup = fio_syncio_cleanup;
 407         td->io_sync = fio_io_sync;
 408
 409         sd->last_io_u = NULL;
 410         td->io_data = sd;
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 static int fio_mmapio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 415 {
 416         unsigned long long real_off = io_u->offset - td->file_offset;
 417         struct syncio_data *sd = td->io_data;
 418
 419         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 420                 memcpy(io_u->buf, td->mmap + real_off, io_u->buflen);
 421         else
 422                 memcpy(td->mmap + real_off, io_u->buf, io_u->buflen);
 423
 424         /*
 425          * not really direct, but should drop the pages from the cache
 426          */
 427         if (td->odirect) {
 428                 if (msync(td->mmap + real_off, io_u->buflen, MS_SYNC) < 0)
 429                         io_u->error = errno;
 430                 if (madvise(td->mmap + real_off, io_u->buflen,  MADV_DONTNEED) < 0)
 431                         io_u->error = errno;
 432         }
 433
 434         if (!io_u->error)
 435                 sd->last_io_u = io_u;
 436
 437         return io_u->error;
 438 }
 439
 440 static int fio_mmapio_sync(struct thread_data *td)
 441 {
 442         return msync(td->mmap, td->file_size, MS_SYNC);
 443 }
 444
 445 int fio_mmapio_init(struct thread_data *td)
 446 {
 447         struct syncio_data *sd = malloc(sizeof(*sd));
 448
 449         td->io_prep = NULL;
 450         td->io_queue = fio_mmapio_queue;
 451         td->io_getevents = fio_syncio_getevents;
 452         td->io_event = fio_syncio_event;
 453         td->io_cancel = NULL;
 454         td->io_cleanup = fio_syncio_cleanup;
 455         td->io_sync = fio_mmapio_sync;
 456
 457         sd->last_io_u = NULL;
 458         td->io_data = sd;
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 #ifdef FIO_HAVE_SGIO
 463
 464 struct sgio_cmd {
 465         unsigned char cdb[10];
 466         int nr;
 467 };
 468
 469 struct sgio_data {
 470         struct sgio_cmd *cmds;
 471         struct io_u **events;
 472         unsigned int bs;
 473 };
 474
 475 static void sgio_hdr_init(struct sgio_data *sd, struct sg_io_hdr *hdr,
 476                           struct io_u *io_u, int fs)
 477 {
 478         struct sgio_cmd *sc = &sd->cmds[io_u->index];
 479
 480         memset(hdr, 0, sizeof(*hdr));
 481         memset(sc->cdb, 0, sizeof(sc->cdb));
 482
 483         hdr->interface_id = 'S';
 484         hdr->cmdp = sc->cdb;
 485         hdr->cmd_len = sizeof(sc->cdb);
 486         hdr->pack_id = io_u->index;
 487         hdr->usr_ptr = io_u;
 488
 489         if (fs) {
 490                 hdr->dxferp = io_u->buf;
 491                 hdr->dxfer_len = io_u->buflen;
 492         }
 493 }
 494
 495 static int fio_sgio_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
 496                               struct timespec *t)
 497 {
 498         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 499         struct pollfd pfd = { .fd = td->fd, .events = POLLIN };
 500         void *buf = malloc(max * sizeof(struct sg_io_hdr));
 501         int left = max, ret, events, i, r = 0, fl = 0;
 502
 503         /*
 504          * don't block for !events
 505          */
 506         if (!min) {
 507                 fl = fcntl(td->fd, F_GETFL);
 508                 fcntl(td->fd, F_SETFL, fl | O_NONBLOCK);
 509         }
 510
 511         while (left) {
 512                 do {
 513                         if (!min)
 514                                 break;
 515                         poll(&pfd, 1, -1);
 516                         if (pfd.revents & POLLIN)
 517                                 break;
 518                 } while (1);
 519
 520                 ret = read(td->fd, buf, left * sizeof(struct sg_io_hdr));
 521                 if (ret < 0) {
 522                         if (errno == EAGAIN)
 523                                 break;
 524                         td_verror(td, errno);
 525                         r = -1;
 526                         break;
 527                 } else if (!ret)
 528                         break;
 529
 530                 events = ret / sizeof(struct sg_io_hdr);
 531                 left -= events;
 532                 r += events;
 533
 534                 for (i = 0; i < events; i++) {
 535                         struct sg_io_hdr *hdr = (struct sg_io_hdr *) buf + i;
 536
 537                         sd->events[i] = hdr->usr_ptr;
 538                 }
 539         }
 540
 541         if (!min)
 542                 fcntl(td->fd, F_SETFL, fl);
 543
 544         free(buf);
 545         return r;
 546 }
 547
 548 static int fio_sgio_ioctl_doio(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 549 {
 550         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 551         struct sg_io_hdr *hdr = &io_u->hdr;
 552
 553         sd->events[0] = io_u;
 554
 555         return ioctl(td->fd, SG_IO, hdr);
 556 }
 557
 558 static int fio_sgio_rw_doio(struct thread_data *td, struct io_u *io_u, int sync)
 559 {
 560         struct sg_io_hdr *hdr = &io_u->hdr;
 561         int ret;
 562
 563         ret = write(td->fd, hdr, sizeof(*hdr));
 564         if (ret < 0)
 565                 return errno;
 566
 567         if (sync) {
 568                 ret = read(td->fd, hdr, sizeof(*hdr));
 569                 if (ret < 0)
 570                         return errno;
 571         }
 572
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 static int fio_sgio_doio(struct thread_data *td, struct io_u *io_u, int sync)
 577 {
 578         if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
 579                 return fio_sgio_ioctl_doio(td, io_u);
 580
 581         return fio_sgio_rw_doio(td, io_u, sync);
 582 }
 583
 584 static int fio_sgio_sync(struct thread_data *td)
 585 {
 586         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 587         struct sg_io_hdr *hdr;
 588         struct io_u *io_u;
 589         int ret;
 590
 591         io_u = __get_io_u(td);
 592         if (!io_u)
 593                 return ENOMEM;
 594
 595         hdr = &io_u->hdr;
 596         sgio_hdr_init(sd, hdr, io_u, 0);
 597         hdr->dxfer_direction = SG_DXFER_NONE;
 598
 599         hdr->cmdp[0] = 0x35;
 600
 601         ret = fio_sgio_doio(td, io_u, 1);
 602         put_io_u(td, io_u);
 603         return ret;
 604 }
 605
 606 static int fio_sgio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 607 {
 608         struct sg_io_hdr *hdr = &io_u->hdr;
 609         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 610         int nr_blocks, lba;
 611
 612         if (io_u->buflen & (sd->bs - 1)) {
 613                 fprintf(stderr, "read/write not sector aligned\n");
 614                 return EINVAL;
 615         }
 616
 617         sgio_hdr_init(sd, hdr, io_u, 1);
 618
 619         if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
 620                 hdr->dxfer_direction = SG_DXFER_FROM_DEV;
 621                 hdr->cmdp[0] = 0x28;
 622         } else {
 623                 hdr->dxfer_direction = SG_DXFER_TO_DEV;
 624                 hdr->cmdp[0] = 0x2a;
 625         }
 626
 627         nr_blocks = io_u->buflen / sd->bs;
 628         lba = io_u->offset / sd->bs;
 629         hdr->cmdp[2] = (lba >> 24) & 0xff;
 630         hdr->cmdp[3] = (lba >> 16) & 0xff;
 631         hdr->cmdp[4] = (lba >>  8) & 0xff;
 632         hdr->cmdp[5] = lba & 0xff;
 633         hdr->cmdp[7] = (nr_blocks >> 8) & 0xff;
 634         hdr->cmdp[8] = nr_blocks & 0xff;
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 static int fio_sgio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 639 {
 640         struct sg_io_hdr *hdr = &io_u->hdr;
 641         int ret;
 642
 643         ret = fio_sgio_doio(td, io_u, 0);
 644
 645         if (ret < 0)
 646                 io_u->error = errno;
 647         else if (hdr->status) {
 648                 io_u->resid = hdr->resid;
 649                 io_u->error = EIO;
 650         }
 651
 652         return io_u->error;
 653 }
 654
 655 static struct io_u *fio_sgio_event(struct thread_data *td, int event)
 656 {
 657         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 658
 659         return sd->events[event];
 660 }
 661
 662 static int fio_sgio_get_bs(struct thread_data *td, unsigned int *bs)
 663 {
 664         struct sgio_data *sd = td->io_data;
 665         struct io_u *io_u;
 666         struct sg_io_hdr *hdr;
 667         unsigned char buf[8];
 668         int ret;
 669
 670         io_u = __get_io_u(td);
 671         assert(io_u);
 672
 673         hdr = &io_u->hdr;
 674         sgio_hdr_init(sd, hdr, io_u, 0);
 675         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 676
 677         hdr->cmdp[0] = 0x25;
 678         hdr->dxfer_direction = SG_DXFER_FROM_DEV;
 679         hdr->dxferp = buf;
 680         hdr->dxfer_len = sizeof(buf);
 681
 682         ret = fio_sgio_doio(td, io_u, 1);
 683         if (ret) {
 684                 put_io_u(td, io_u);
 685                 return ret;
 686         }
 687
 688         *bs = (buf[4] << 24) | (buf[5] << 16) | (buf[6] << 8) | buf[7];
 689         put_io_u(td, io_u);
 690         return 0;
 691 }
 692
 693 int fio_sgio_init(struct thread_data *td)
 694 {
 695         struct sgio_data *sd;
 696         unsigned int bs;
 697         int ret;
 698
 699         sd = malloc(sizeof(*sd));
 700         sd->cmds = malloc(td->iodepth * sizeof(struct sgio_cmd));
 701         sd->events = malloc(td->iodepth * sizeof(struct io_u *));
 702         td->io_data = sd;
 703
 704         if (td->filetype == FIO_TYPE_BD) {
 705                 if (ioctl(td->fd, BLKSSZGET, &bs) < 0) {
 706                         td_verror(td, errno);
 707                         return 1;
 708                 }
 709         } else if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR) {
 710                 int version;
 711
 712                 if (ioctl(td->fd, SG_GET_VERSION_NUM, &version) < 0) {
 713                         td_verror(td, errno);
 714                         return 1;
 715                 }
 716
 717                 ret = fio_sgio_get_bs(td, &bs);
 718                 if (ret)
 719                         return ret;
 720         } else {
 721                 fprintf(stderr, "ioengine sgio only works on block devices\n");
 722                 return 1;
 723         }
 724
 725         sd->bs = bs;
 726
 727         td->io_prep = fio_sgio_prep;
 728         td->io_queue = fio_sgio_queue;
 729
 730         if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
 731                 td->io_getevents = fio_syncio_getevents;
 732         else
 733                 td->io_getevents = fio_sgio_getevents;
 734
 735         td->io_event = fio_sgio_event;
 736         td->io_cancel = NULL;
 737         td->io_cleanup = fio_syncio_cleanup;
 738         td->io_sync = fio_sgio_sync;
 739
 740         /*
 741          * we want to do it, regardless of whether odirect is set or not
 742          */
 743         td->override_sync = 1;
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 #else /* FIO_HAVE_SGIO */
 748
 749 int fio_sgio_init(struct thread_data *td)
 750 {
 751         return EINVAL;
 752 }
 753
 754 #endif /* FIO_HAVE_SGIO */
 755
 756 #ifdef FIO_HAVE_SPLICE
 757 struct spliceio_data {
 758         struct io_u *last_io_u;
 759         int pipe[2];
 760 };
 761
 762 static struct io_u *fio_spliceio_event(struct thread_data *td, int event)
 763 {
 764         struct spliceio_data *sd = td->io_data;
 765
 766         assert(event == 0);
 767
 768         return sd->last_io_u;
 769 }
 770
 771 /*
 772  * For splice reading, we unfortunately cannot (yet) vmsplice the other way.
 773  * So just splice the data from the file into the pipe, and use regular
 774  * read to fill the buffer. Doesn't make a lot of sense, but...
 775  */
 776 static int fio_splice_read(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 777 {
 778         struct spliceio_data *sd = td->io_data;
 779         int ret, ret2, buflen;
 780         off_t offset;
 781         void *p;
 782
 783         offset = io_u->offset;
 784         buflen = io_u->buflen;
 785         p = io_u->buf;
 786         while (buflen) {
 787                 int this_len = buflen;
 788
 789                 if (this_len > SPLICE_DEF_SIZE)
 790                         this_len = SPLICE_DEF_SIZE;
 791
 792                 ret = splice(td->fd, &offset, sd->pipe[1], NULL, this_len, SPLICE_F_MORE);
 793                 if (ret < 0) {
 794                         if (errno == ENODATA || errno == EAGAIN)
 795                                 continue;
 796
 797                         return errno;
 798                 }
 799
 800                 buflen -= ret;
 801
 802                 while (ret) {
 803                         ret2 = read(sd->pipe[0], p, ret);
 804                         if (ret2 < 0)
 805                                 return errno;
 806
 807                         ret -= ret2;
 808                         p += ret2;
 809                 }
 810         }
 811
 812         return io_u->buflen;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * For splice writing, we can vmsplice our data buffer directly into a
 817  * pipe and then splice that to a file.
 818  */
 819 static int fio_splice_write(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 820 {
 821         struct spliceio_data *sd = td->io_data;
 822         struct iovec iov[1] = {
 823                 {
 824                         .iov_base = io_u->buf,
 825                         .iov_len = io_u->buflen,
 826                 }
 827         };
 828         struct pollfd pfd = { .fd = sd->pipe[1], .events = POLLOUT, };
 829         off_t off = io_u->offset;
 830         int ret, ret2;
 831
 832         while (iov[0].iov_len) {
 833                 if (poll(&pfd, 1, -1) < 0)
 834                         return errno;
 835
 836                 ret = vmsplice(sd->pipe[1], iov, 1, SPLICE_F_NONBLOCK);
 837                 if (ret < 0)
 838                         return errno;
 839
 840                 iov[0].iov_len -= ret;
 841                 iov[0].iov_base += ret;
 842
 843                 while (ret) {
 844                         ret2 = splice(sd->pipe[0], NULL, td->fd, &off, ret, 0);
 845                         if (ret2 < 0)
 846                                 return errno;
 847
 848                         ret -= ret2;
 849                 }
 850         }
 851
 852         return io_u->buflen;
 853 }
 854
 855 static int fio_spliceio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 856 {
 857         struct spliceio_data *sd = td->io_data;
 858         int ret;
 859
 860         if (io_u->ddir == DDIR_READ)
 861                 ret = fio_splice_read(td, io_u);
 862         else
 863                 ret = fio_splice_write(td, io_u);
 864
 865         if ((unsigned int) ret != io_u->buflen) {
 866                 if (ret > 0) {
 867                         io_u->resid = io_u->buflen - ret;
 868                         io_u->error = ENODATA;
 869                 } else
 870                         io_u->error = errno;
 871         }
 872
 873         if (!io_u->error)
 874                 sd->last_io_u = io_u;
 875
 876         return io_u->error;
 877 }
 878
 879 static void fio_spliceio_cleanup(struct thread_data *td)
 880 {
 881         struct spliceio_data *sd = td->io_data;
 882
 883         if (sd) {
 884                 close(sd->pipe[0]);
 885                 close(sd->pipe[1]);
 886                 free(sd);
 887                 td->io_data = NULL;
 888         }
 889 }
 890
 891 int fio_spliceio_init(struct thread_data *td)
 892 {
 893         struct spliceio_data *sd = malloc(sizeof(*sd));
 894
 895         td->io_queue = fio_spliceio_queue;
 896         td->io_getevents = fio_syncio_getevents;
 897         td->io_event = fio_spliceio_event;
 898         td->io_cancel = NULL;
 899         td->io_cleanup = fio_spliceio_cleanup;
 900         td->io_sync = fio_io_sync;
 901
 902         sd->last_io_u = NULL;
 903         if (pipe(sd->pipe) < 0) {
 904                 td_verror(td, errno);
 905                 free(sd);
 906                 return 1;
 907         }
 908
 909         td->io_data = sd;
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 #else /* FIO_HAVE_SPLICE */
 914
 915 int fio_spliceio_init(struct thread_data *td)
 916 {
 917         return EINVAL;
 918 }
 919
 920 #endif /* FIO_HAVE_SPLICE */