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