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                 td->bytes_done[ddir] = 0;
  92         }
  93         td->zone_bytes = 0;
  94
  95         td->last_was_sync = 0;
  96         td->rwmix_issues = 0;
  97
  98         /*
  99          * reset file done count if we are to start over
 100          */
 101         if (td->o.time_based || td->o.loops || td->o.do_verify)
 102                 td->nr_done_files = 0;
 103 }
 104
 105 void clear_io_state(struct thread_data *td)
 106 {
 107         struct fio_file *f;
 108         unsigned int i;
 109
 110         reset_io_counters(td);
 111
 112         close_files(td);
 113         for_each_file(td, f, i) {
 114                 fio_file_clear_done(f);
 115                 f->file_offset = get_start_offset(td, f);
 116         }
 117
 118         /*
 119          * Set the same seed to get repeatable runs
 120          */
 121         td_fill_rand_seeds(td);
 122 }
 123
 124 void reset_all_stats(struct thread_data *td)
 125 {
 126         struct timeval tv;
 127         int i;
 128
 129         reset_io_counters(td);
 130
 131         for (i = 0; i < DDIR_RWDIR_CNT; i++) {
 132                 td->io_bytes[i] = 0;
 133                 td->io_blocks[i] = 0;
 134                 td->io_issues[i] = 0;
 135                 td->ts.total_io_u[i] = 0;
 136                 td->ts.runtime[i] = 0;
 137                 td->rwmix_issues = 0;
 138         }
 139
 140         fio_gettime(&tv, NULL);
 141         memcpy(&td->epoch, &tv, sizeof(tv));
 142         memcpy(&td->start, &tv, sizeof(tv));
 143
 144         lat_target_reset(td);
 145 }
 146
 147 void reset_fio_state(void)
 148 {
 149         groupid = 0;
 150         thread_number = 0;
 151         stat_number = 0;
 152         done_secs = 0;
 153 }
 154
 155 const char *fio_get_os_string(int nr)
 156 {
 157         if (nr < os_nr)
 158                 return fio_os_strings[nr];
 159
 160         return NULL;
 161 }
 162
 163 const char *fio_get_arch_string(int nr)
 164 {
 165         if (nr < arch_nr)
 166                 return fio_arch_strings[nr];
 167
 168         return NULL;
 169 }
 170
 171 void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
 172 {
 173         if (td->runstate == runstate)
 174                 return;
 175
 176         dprint(FD_PROCESS, "pid=%d: runstate %d -> %d\n", (int) td->pid,
 177                                                 td->runstate, runstate);
 178         td->runstate = runstate;
 179 }
 180
 181 int td_bump_runstate(struct thread_data *td, int new_state)
 182 {
 183         int old_state = td->runstate;
 184
 185         td_set_runstate(td, new_state);
 186         return old_state;
 187 }
 188
 189 void td_restore_runstate(struct thread_data *td, int old_state)
 190 {
 191         td_set_runstate(td, old_state);
 192 }
 193
 194 void fio_mark_td_terminate(struct thread_data *td)
 195 {
 196         fio_gettime(&td->terminate_time, NULL);
 197         write_barrier();
 198         td->terminate = 1;
 199 }
 200
 201 void fio_terminate_threads(int group_id)
 202 {
 203         struct thread_data *td;
 204         pid_t pid = getpid();
 205         int i;
 206
 207         dprint(FD_PROCESS, "terminate group_id=%d\n", group_id);
 208
 209         for_each_td(td, i) {
 210                 if (group_id == TERMINATE_ALL || groupid == td->groupid) {
 211                         dprint(FD_PROCESS, "setting terminate on %s/%d\n",
 212                                                 td->o.name, (int) td->pid);
 213
 214                         if (td->terminate)
 215                                 continue;
 216
 217                         fio_mark_td_terminate(td);
 218                         td->o.start_delay = 0;
 219
 220                         /*
 221                          * if the thread is running, just let it exit
 222                          */
 223                         if (!td->pid || pid == td->pid)
 224                                 continue;
 225                         else if (td->runstate < TD_RAMP)
 226                                 kill(td->pid, SIGTERM);
 227                         else {
 228                                 struct ioengine_ops *ops = td->io_ops;
 229
 230                                 if (ops && ops->terminate)
 231                                         ops->terminate(td);
 232                         }
 233                 }
 234         }
 235 }
 236
 237 int fio_running_or_pending_io_threads(void)
 238 {
 239         struct thread_data *td;
 240         int i;
 241
 242         for_each_td(td, i) {
 243                 if (td->flags & TD_F_NOIO)
 244                         continue;
 245                 if (td->runstate < TD_EXITED)
 246                         return 1;
 247         }
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 int fio_set_fd_nonblocking(int fd, const char *who)
 253 {
 254         int flags;
 255
 256         flags = fcntl(fd, F_GETFL);
 257         if (flags < 0)
 258                 log_err("fio: %s failed to get file flags: %s\n", who, strerror(errno));
 259         else {
 260                 int new_flags = flags | O_NONBLOCK;
 261
 262                 new_flags = fcntl(fd, F_SETFL, new_flags);
 263                 if (new_flags < 0)
 264                         log_err("fio: %s failed to get file flags: %s\n", who, strerror(errno));
 265         }
 266
 267         return flags;
 268 }
 269
 270 static int endian_check(void)
 271 {
 272         union {
 273                 uint8_t c[8];
 274                 uint64_t v;
 275         } u;
 276         int le = 0, be = 0;
 277
 278         u.v = 0x12;
 279         if (u.c[7] == 0x12)
 280                 be = 1;
 281         else if (u.c[0] == 0x12)
 282                 le = 1;
 283
 284 #if defined(CONFIG_LITTLE_ENDIAN)
 285         if (be)
 286                 return 1;
 287 #elif defined(CONFIG_BIG_ENDIAN)
 288         if (le)
 289                 return 1;
 290 #else
 291         return 1;
 292 #endif
 293
 294         if (!le && !be)
 295                 return 1;
 296
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 int initialize_fio(char *envp[])
 301 {
 302         long ps;
 303
 304         /*
 305          * We need these to be properly 64-bit aligned, otherwise we
 306          * can run into problems on archs that fault on unaligned fp
 307          * access (ARM).
 308          */
 309         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, percentile_list) % 8) == 0, "stat percentile_list");
 310         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, total_run_time) % 8) == 0, "total_run_time");
 311         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, total_err_count) % 8) == 0, "total_err_count");
 312         compiletime_assert((offsetof(struct thread_stat, latency_percentile) % 8) == 0, "stat latency_percentile");
 313         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, zipf_theta) % 8) == 0, "zipf_theta");
 314         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, pareto_h) % 8) == 0, "pareto_h");
 315         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, percentile_list) % 8) == 0, "percentile_list");
 316         compiletime_assert((offsetof(struct thread_options_pack, latency_percentile) % 8) == 0, "latency_percentile");
 317
 318         if (endian_check()) {
 319                 log_err("fio: endianness settings appear wrong.\n");
 320                 log_err("fio: please report this to fio@vger.kernel.org\n");
 321                 return 1;
 322         }
 323
 324 #if !defined(CONFIG_GETTIMEOFDAY) && !defined(CONFIG_CLOCK_GETTIME)
 325 #error "No available clock source!"
 326 #endif
 327
 328         arch_init(envp);
 329
 330         sinit();
 331
 332         if (fio_filelock_init()) {
 333                 log_err("fio: failed initializing filelock subsys\n");
 334                 return 1;
 335         }
 336
 337         /*
 338          * We need locale for number printing, if it isn't set then just
 339          * go with the US format.
 340          */
 341         if (!getenv("LC_NUMERIC"))
 342                 setlocale(LC_NUMERIC, "en_US");
 343
 344         ps = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 345         if (ps < 0) {
 346                 log_err("Failed to get page size\n");
 347                 return 1;
 348         }
 349
 350         page_size = ps;
 351         page_mask = ps - 1;
 352
 353         fio_keywords_init();
 354         return 0;
 355 }