libfio.c

   1 /*
   2  * fio - the flexible io tester
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005 Jens Axboe <axboe@suse.de>
   5  * Copyright (C) 2006-2012 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   6  *
   7  * The license below covers all files distributed with fio unless otherwise
   8  * noted in the file itself.
   9  *
  10  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  *  it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  *  published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *  GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  21  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <string.h>
  26 #include <sys/types.h>
  27 #include <signal.h>
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <locale.h>
  30 #include <fcntl.h>
  31
  32 #include "fio.h"
  33 #include "smalloc.h"
  34 #include "os/os.h"
  35 #include "filelock.h"
  36
  37 /*
  38  * Just expose an empty list, if the OS does not support disk util stats
  39  */
  40 #ifndef FIO_HAVE_DISK_UTIL
  41 FLIST_HEAD(disk_list);
  42 #endif
  43
  44 unsigned long arch_flags = 0;
  45
  46 uintptr_t page_mask = 0;
  47 uintptr_t page_size = 0;
  48
  49 static const char *fio_os_strings[os_nr] = {
  50         "Invalid",
  51         "Linux",
  52         "AIX",
  53         "FreeBSD",
  54         "HP-UX",
  55         "OSX",
  56         "NetBSD",
  57         "OpenBSD",
  58         "Solaris",
  59         "Windows",
  60         "Android",
  61         "DragonFly",
  62 };
  63
  64 static const char *fio_arch_strings[arch_nr] = {
  65         "Invalid",
  66         "x86-64",
  67         "x86",
  68         "ppc",
  69         "ia64",
  70         "s390",
  71         "alpha",
  72         "sparc",
  73         "sparc64",
  74         "arm",
  75         "sh",
  76         "hppa",
  77         "generic"
  78 };
  79
  80 static void reset_io_counters(struct thread_data *td)
  81 {
  82         int ddir;
  83
  84         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++) {
  85                 td->stat_io_bytes[ddir] = 0;
  86                 td->this_io_bytes[ddir] = 0;
  87                 td->stat_io_blocks[ddir] = 0;
  88                 td->this_io_blocks[ddir] = 0;
  89                 td->rate_bytes[ddir] = 0;
  90                 td->rate_blocks[ddir] = 0;
  91         }
  92         td->zone_bytes = 0;
  93
  94         td->last_was_sync = 0;
  95         td->rwmix_issues = 0;
  96
  97         /*
  98          * reset file done count if we are to start over
  99          */
 100         if (td->o.time_based || td->o.loops || td->o.do_verify)
 101                 td->nr_done_files = 0;
 102 }
 103
 104 void clear_io_state(struct thread_data *td)
 105 {
 106         struct fio_file *f;
 107         unsigned int i;
 108
 109         reset_io_counters(td);
 110
 111         close_files(td);
 112         for_each_file(td, f, i) {
 113                 fio_file_clear_done(f);
 114                 f->file_offset = get_start_offset(td, f);
 115         }
 116
 117         /*
 118          * Set the same seed to get repeatable runs
 119          */
 120         td_fill_rand_seeds(td);
 121 }
 122
 123 void reset_all_stats(struct thread_data *td)
 124 {
 125         struct timeval tv;
 126         int i;
 127
 128         reset_io_counters(td);
 129
 130         for (i = 0; i < DDIR_RWDIR_CNT; i++) {
 131                 td->io_bytes[i] = 0;
 132                 td->io_blocks[i] = 0;
 133                 td->io_issues[i] = 0;
 134                 td->ts.total_io_u[i] = 0;
 135                 td->ts.runtime[i] = 0;
 136                 td->rwmix_issues = 0;
 137         }
 138
 139         fio_gettime(&tv, NULL);
 140         memcpy(&td->epoch, &tv, sizeof(tv));
 141         memcpy(&td->start, &tv, sizeof(tv));
 142
 143         lat_target_reset(td);
 144 }
 145
 146 void reset_fio_state(void)
 147 {
 148         groupid = 0;
 149         thread_number = 0;
 150         stat_number = 0;
 151         done_secs = 0;
 152 }
 153
 154 const char *fio_get_os_string(int nr)
 155 {
 156         if (nr < os_nr)
 157                 return fio_os_strings[nr];
 158
 159         return NULL;
 160 }
 161
 162 const char *fio_get_arch_string(int nr)
 163 {
 164         if (nr < arch_nr)
 165                 return fio_arch_strings[nr];
 166
 167         return NULL;
 168 }
 169
 170 void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
 171 {
 172         if (td->runstate == runstate)
 173                 return;
 174
 175         dprint(FD_PROCESS, "pid=%d: runstate %d -> %d\n", (int) td->pid,
 176                                                 td->runstate, runstate);
 177         td->runstate = runstate;
 178 }
 179
 180 int td_bump_runstate(struct thread_data *td, int new_state)
 181 {
 182         int old_state = td->runstate;
 183
 184         td_set_runstate(td, new_state);
 185         return old_state;
 186 }
 187
 188 void td_restore_runstate(struct thread_data *td, int old_state)
 189 {
 190         td_set_runstate(td, old_state);
 191 }
 192
 193 void fio_mark_td_terminate(struct thread_data *td)
 194 {
 195         fio_gettime(&td->terminate_time, NULL);
 196         write_barrier();
 197         td->terminate = 1;
 198 }
 199
 200 void fio_terminate_threads(int group_id)
 201 {
 202         struct thread_data *td;
 203         pid_t pid = getpid();
 204         int i;
 205
 206         dprint(FD_PROCESS, "terminate group_id=%d\n", group_id);
 207
 208         for_each_td(td, i) {
 209                 if (group_id == TERMINATE_ALL || groupid == td->groupid) {
 210                         dprint(FD_PROCESS, "setting terminate on %s/%d\n",
 211                                                 td->o.name, (int) td->pid);
 212
 213                         if (td->terminate)
 214                                 continue;
 215
 216                         fio_mark_td_terminate(td);
 217                         td->o.start_delay = 0;
 218
 219                         /*
 220                          * if the thread is running, just let it exit
 221                          */
 222                         if (!td->pid || pid == td->pid)
 223                                 continue;
 224                         else if (td->runstate < TD_RAMP)
 225                                 kill(td->pid, SIGTERM);
 226                         else {
 227                                 struct ioengine_ops *ops = td->io_ops;
 228
 229                                 if (ops && ops->terminate)
 230                                         ops->terminate(td);
 231                         }
 232                 }
 233         }
 234 }
 235
 236 int fio_running_or_pending_io_threads(void)
 237 {
 238         struct thread_data *td;
 239         int i;
 240
 241         for_each_td(td, i) {
 242                 if (td->flags & TD_F_NOIO)
 243                         continue;
 244                 if (td->runstate < TD_EXITED)
 245                         return 1;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 int fio_set_fd_nonblocking(int fd, const char *who)
 252 {
 253         int flags;
 254
 255         flags = fcntl(fd, F_GETFL);
 256         if (flags < 0)
 257                 log_err("fio: %s failed to get file flags: %s\n", who, strerror(errno));
 258         else {
 259                 int new_flags = flags | O_NONBLOCK;
 260
 261                 new_flags = fcntl(fd, F_SETFL, new_flags);
 262                 if (new_flags < 0)
 263                         log_err("fio: %s failed to get file flags: %s\n", who, strerror(errno));
 264         }
 265
 266         return flags;
 267 }
 268
 269 static int endian_check(void)
 270 {
 271         union {
 272                 uint8_t c[8];
 273                 uint64_t v;
 274         } u;
 275         int le = 0, be = 0;
 276
 277         u.v = 0x12;
 278         if (u.c[7] == 0x12)
 279                 be = 1;
 280         else if (u.c[0] == 0x12)
 281                 le = 1;
 282
 283 #if defined(CONFIG_LITTLE_ENDIAN)
 284         if (be)
 285                 return 1;
 286 #elif defined(CONFIG_BIG_ENDIAN)
 287         if (le)
 288                 return 1;
 289 #else
 290         return 1;
 291 #endif
 292
 293         if (!le && !be)
 294                 return 1;
 295
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 int initialize_fio(char *envp[])
 300 {
 301         long ps;
 302
 303         /*
 304          * We need these to be properly 64-bit aligned, otherwise we
 305          * can run into problems on archs that fault on unaligned fp
 306          * access (ARM).
 307          */
 308         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, percentile_list) % 8) == 0, "stat percentile_list");
 309         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, total_run_time) % 8) == 0, "total_run_time");
 310         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, total_err_count) % 8) == 0, "total_err_count");
 311         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, latency_percentile) % 8) == 0, "stat latency_percentile");
 312         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, zipf_theta) % 8) == 0, "zipf_theta");
 313         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, pareto_h) % 8) == 0, "pareto_h");
 314         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, percentile_list) % 8) == 0, "percentile_list");
 315         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, latency_percentile) % 8) == 0, "latency_percentile");
 316
 317         if (endian_check()) {
 318                 log_err("fio: endianness settings appear wrong.\n");
 319                 log_err("fio: please report this to fio@vger.kernel.org\n");
 320                 return 1;
 321         }
 322
 323 #if !defined(CONFIG_GETTIMEOFDAY) && !defined(CONFIG_CLOCK_GETTIME)
 324 #error "No available clock source!"
 325 #endif
 326
 327         arch_init(envp);
 328
 329         sinit();
 330
 331         if (fio_filelock_init()) {
 332                 log_err("fio: failed initializing filelock subsys\n");
 333                 return 1;
 334         }
 335
 336         /*
 337          * We need locale for number printing, if it isn't set then just
 338          * go with the US format.
 339          */
 340         if (!getenv("LC_NUMERIC"))
 341                 setlocale(LC_NUMERIC, "en_US");
 342
 343         ps = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 344         if (ps < 0) {
 345                 log_err("Failed to get page size\n");
 346                 return 1;
 347         }
 348
 349         page_size = ps;
 350         page_mask = ps - 1;
 351
 352         fio_keywords_init();
 353         return 0;
 354 }