memory.c

   1 /*
   2  * Memory helpers
   3  */
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <sys/shm.h>
   6 #include <sys/mman.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9
  10 static void *pinned_mem;
  11
  12 void fio_unpin_memory(void)
  13 {
  14         if (pinned_mem) {
  15                 dprint(FD_MEM, "unpinning %llu bytes\n", mlock_size);
  16                 if (munlock(pinned_mem, mlock_size) < 0)
  17                         perror("munlock");
  18                 munmap(pinned_mem, mlock_size);
  19                 pinned_mem = NULL;
  20         }
  21 }
  22
  23 int fio_pin_memory(void)
  24 {
  25         unsigned long long phys_mem;
  26
  27         if (!mlock_size)
  28                 return 0;
  29
  30         dprint(FD_MEM, "pinning %llu bytes\n", mlock_size);
  31
  32         /*
  33          * Don't allow mlock of more than real_mem-128MB
  34          */
  35         phys_mem = os_phys_mem();
  36         if (phys_mem) {
  37                 if ((mlock_size + 128 * 1024 * 1024) > phys_mem) {
  38                         mlock_size = phys_mem - 128 * 1024 * 1024;
  39                         log_info("fio: limiting mlocked memory to %lluMiB\n",
  40                                                         mlock_size >> 20);
  41                 }
  42         }
  43
  44         pinned_mem = mmap(NULL, mlock_size, PROT_READ | PROT_WRITE,
  45                                 MAP_PRIVATE | OS_MAP_ANON, 0, 0);
  46         if (pinned_mem == MAP_FAILED) {
  47                 perror("malloc locked mem");
  48                 pinned_mem = NULL;
  49                 return 1;
  50         }
  51         if (mlock(pinned_mem, mlock_size) < 0) {
  52                 perror("mlock");
  53                 munmap(pinned_mem, mlock_size);
  54                 pinned_mem = NULL;
  55                 return 1;
  56         }
  57
  58         return 0;
  59 }
  60
  61 static int alloc_mem_shm(struct thread_data *td)
  62 {
  63         int flags = IPC_CREAT | SHM_R | SHM_W;
  64
  65         if (td->o.mem_type == MEM_SHMHUGE)
  66                 flags |= SHM_HUGETLB;
  67
  68         td->shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, td->orig_buffer_size, flags);
  69         dprint(FD_MEM, "shmget %zu, %d\n", td->orig_buffer_size, td->shm_id);
  70         if (td->shm_id < 0) {
  71                 td_verror(td, errno, "shmget");
  72                 if (geteuid() != 0 && errno == ENOMEM)
  73                         log_err("fio: you may need to run this job as root\n");
  74                 if (td->o.mem_type == MEM_SHMHUGE) {
  75                         if (errno == EINVAL) {
  76                                 log_err("fio: check that you have free huge"
  77                                         " pages and that hugepage-size is"
  78                                         " correct.\n");
  79                         } else if (errno == ENOSYS) {
  80                                 log_err("fio: your system does not appear to"
  81                                         " support huge pages.\n");
  82                         } else if (errno == ENOMEM) {
  83                                 log_err("fio: no huge pages available, do you"
  84                                         " need to alocate some? See HOWTO.\n");
  85                         }
  86                 }
  87
  88                 return 1;
  89         }
  90
  91         td->orig_buffer = shmat(td->shm_id, NULL, 0);
  92         dprint(FD_MEM, "shmat %d, %p\n", td->shm_id, td->orig_buffer);
  93         if (td->orig_buffer == (void *) -1) {
  94                 td_verror(td, errno, "shmat");
  95                 td->orig_buffer = NULL;
  96                 return 1;
  97         }
  98
  99         return 0;
 100 }
 101
 102 static int alloc_mem_mmap(struct thread_data *td)
 103 {
 104         int flags = MAP_PRIVATE;
 105
 106         td->mmapfd = 0;
 107
 108         if (td->mmapfile) {
 109                 td->mmapfd = open(td->mmapfile, O_RDWR|O_CREAT, 0644);
 110
 111                 if (td->mmapfd < 0) {
 112                         td_verror(td, errno, "open mmap file");
 113                         td->orig_buffer = NULL;
 114                         return 1;
 115                 }
 116                 if (ftruncate(td->mmapfd, td->orig_buffer_size) < 0) {
 117                         td_verror(td, errno, "truncate mmap file");
 118                         td->orig_buffer = NULL;
 119                         return 1;
 120                 }
 121         } else
 122                 flags |= OS_MAP_ANON;
 123
 124         td->orig_buffer = mmap(NULL, td->orig_buffer_size,
 125                                 PROT_READ | PROT_WRITE, flags, td->mmapfd, 0);
 126         dprint(FD_MEM, "mmap %zu/%d %p\n", td->orig_buffer_size, td->mmapfd,
 127                                                         td->orig_buffer);
 128         if (td->orig_buffer == MAP_FAILED) {
 129                 td_verror(td, errno, "mmap");
 130                 td->orig_buffer = NULL;
 131                 if (td->mmapfd) {
 132                         close(td->mmapfd);
 133                         unlink(td->mmapfile);
 134                 }
 135
 136                 return 1;
 137         }
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 static int alloc_mem_malloc(struct thread_data *td)
 143 {
 144         unsigned int bsize = td->orig_buffer_size;
 145
 146         if (td->o.odirect)
 147                 bsize += page_mask;
 148
 149         td->orig_buffer = malloc(bsize);
 150         dprint(FD_MEM, "malloc %u %p\n", bsize, td->orig_buffer);
 151         if (td->orig_buffer)
 152                 return 0;
 153
 154         return 1;
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Setup the buffer area we need for io.
 159  */
 160 int allocate_io_mem(struct thread_data *td)
 161 {
 162         int ret = 0;
 163
 164         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 165                 return 0;
 166
 167         if (td->o.mem_type == MEM_MALLOC)
 168                 ret = alloc_mem_malloc(td);
 169         else if (td->o.mem_type == MEM_SHM || td->o.mem_type == MEM_SHMHUGE)
 170                 ret = alloc_mem_shm(td);
 171         else if (td->o.mem_type == MEM_MMAP || td->o.mem_type == MEM_MMAPHUGE)
 172                 ret = alloc_mem_mmap(td);
 173         else {
 174                 log_err("fio: bad mem type: %d\n", td->o.mem_type);
 175                 ret = 1;
 176         }
 177
 178         if (ret)
 179                 td_verror(td, ENOMEM, "iomem allocation");
 180
 181         return ret;
 182 }
 183
 184 void free_io_mem(struct thread_data *td)
 185 {
 186         if (td->o.mem_type == MEM_MALLOC) {
 187                 dprint(FD_MEM, "free mem %p\n", td->orig_buffer);
 188                 free(td->orig_buffer);
 189         } else if (td->o.mem_type == MEM_SHM || td->o.mem_type == MEM_SHMHUGE) {
 190                 struct shmid_ds sbuf;
 191
 192                 dprint(FD_MEM, "shmdt/ctl %d %p\n", td->shm_id,
 193                                                         td->orig_buffer);
 194                 shmdt(td->orig_buffer);
 195                 shmctl(td->shm_id, IPC_RMID, &sbuf);
 196         } else if (td->o.mem_type == MEM_MMAP ||
 197                    td->o.mem_type == MEM_MMAPHUGE) {
 198                 dprint(FD_MEM, "munmap %zu %p\n", td->orig_buffer_size,
 199                                                         td->orig_buffer);
 200                 munmap(td->orig_buffer, td->orig_buffer_size);
 201                 if (td->mmapfile) {
 202                         close(td->mmapfd);
 203                         unlink(td->mmapfile);
 204                         free(td->mmapfile);
 205                 }
 206         } else
 207                 log_err("Bad memory type %u\n", td->o.mem_type);
 208
 209         td->orig_buffer = NULL;
 210 }