os/os-linux.h

   1 #ifndef FIO_OS_LINUX_H
   2 #define FIO_OS_LINUX_H
   3
   4 #define FIO_OS  os_linux
   5
   6 #include <sys/ioctl.h>
   7 #include <sys/uio.h>
   8 #include <sys/syscall.h>
   9 #include <sys/sysmacros.h>
  10 #include <sys/vfs.h>
  11 #include <sys/mman.h>
  12 #include <unistd.h>
  13 #include <fcntl.h>
  14 #include <errno.h>
  15 #include <sched.h>
  16 #include <linux/unistd.h>
  17 #include <linux/raw.h>
  18 #include <linux/major.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <scsi/sg.h>
  21
  22 #ifdef ARCH_HAVE_CRC_CRYPTO
  23 #include <sys/auxv.h>
  24 #ifndef HWCAP_CRC32
  25 #define HWCAP_CRC32             (1 << 7)
  26 #endif /* HWCAP_CRC32 */
  27 #endif /* ARCH_HAVE_CRC_CRYPTO */
  28
  29 #include "./os-linux-syscall.h"
  30 #include "../file.h"
  31
  32 #ifndef __has_builtin         // Optional of course.
  33   #define __has_builtin(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
  34 #endif
  35
  36 #define FIO_HAVE_CPU_AFFINITY
  37 #define FIO_HAVE_DISK_UTIL
  38 #define FIO_HAVE_SGIO
  39 #define FIO_HAVE_IOPRIO
  40 #define FIO_HAVE_IOPRIO_CLASS
  41 #define FIO_HAVE_IOSCHED_SWITCH
  42 #define FIO_HAVE_ODIRECT
  43 #define FIO_HAVE_HUGETLB
  44 #define FIO_HAVE_RAWBIND
  45 #define FIO_HAVE_BLKTRACE
  46 #define FIO_HAVE_CL_SIZE
  47 #define FIO_HAVE_CGROUPS
  48 #define FIO_HAVE_FS_STAT
  49 #define FIO_HAVE_TRIM
  50 #define FIO_HAVE_GETTID
  51 #define FIO_USE_GENERIC_INIT_RANDOM_STATE
  52 #define FIO_HAVE_PWRITEV2
  53 #define FIO_HAVE_SHM_ATTACH_REMOVED
  54
  55 #ifdef MAP_HUGETLB
  56 #define FIO_HAVE_MMAP_HUGE
  57 #endif
  58
  59 #define OS_MAP_ANON             MAP_ANONYMOUS
  60
  61 typedef cpu_set_t os_cpu_mask_t;
  62
  63 #ifdef CONFIG_3ARG_AFFINITY
  64 #define fio_setaffinity(pid, cpumask)           \
  65         sched_setaffinity((pid), sizeof(cpumask), &(cpumask))
  66 #define fio_getaffinity(pid, ptr)       \
  67         sched_getaffinity((pid), sizeof(cpu_set_t), (ptr))
  68 #elif defined(CONFIG_2ARG_AFFINITY)
  69 #define fio_setaffinity(pid, cpumask)   \
  70         sched_setaffinity((pid), &(cpumask))
  71 #define fio_getaffinity(pid, ptr)       \
  72         sched_getaffinity((pid), (ptr))
  73 #endif
  74
  75 #define fio_cpu_clear(mask, cpu)        (void) CPU_CLR((cpu), (mask))
  76 #define fio_cpu_set(mask, cpu)          (void) CPU_SET((cpu), (mask))
  77 #define fio_cpu_isset(mask, cpu)        (CPU_ISSET((cpu), (mask)) != 0)
  78 #define fio_cpu_count(mask)             CPU_COUNT((mask))
  79
  80 static inline int fio_cpuset_init(os_cpu_mask_t *mask)
  81 {
  82         CPU_ZERO(mask);
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 static inline int fio_cpuset_exit(os_cpu_mask_t *mask)
  87 {
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 #define FIO_MAX_CPUS                    CPU_SETSIZE
  92
  93 enum {
  94         IOPRIO_CLASS_NONE,
  95         IOPRIO_CLASS_RT,
  96         IOPRIO_CLASS_BE,
  97         IOPRIO_CLASS_IDLE,
  98 };
  99
 100 enum {
 101         IOPRIO_WHO_PROCESS = 1,
 102         IOPRIO_WHO_PGRP,
 103         IOPRIO_WHO_USER,
 104 };
 105
 106 #define IOPRIO_BITS             16
 107 #define IOPRIO_CLASS_SHIFT      13
 108
 109 #define IOPRIO_MIN_PRIO         0       /* highest priority */
 110 #define IOPRIO_MAX_PRIO         7       /* lowest priority */
 111
 112 #define IOPRIO_MIN_PRIO_CLASS   0
 113 #define IOPRIO_MAX_PRIO_CLASS   3
 114
 115 static inline int ioprio_set(int which, int who, int ioprio_class, int ioprio)
 116 {
 117         /*
 118          * If no class is set, assume BE
 119          */
 120         if (!ioprio_class)
 121                 ioprio_class = IOPRIO_CLASS_BE;
 122
 123         ioprio |= ioprio_class << IOPRIO_CLASS_SHIFT;
 124         return syscall(__NR_ioprio_set, which, who, ioprio);
 125 }
 126
 127 #ifndef CONFIG_HAVE_GETTID
 128 static inline int gettid(void)
 129 {
 130         return syscall(__NR_gettid);
 131 }
 132 #endif
 133
 134 #define SPLICE_DEF_SIZE (64*1024)
 135
 136 #ifndef BLKGETSIZE64
 137 #define BLKGETSIZE64    _IOR(0x12,114,size_t)
 138 #endif
 139
 140 #ifndef BLKFLSBUF
 141 #define BLKFLSBUF       _IO(0x12,97)
 142 #endif
 143
 144 #ifndef BLKDISCARD
 145 #define BLKDISCARD      _IO(0x12,119)
 146 #endif
 147
 148 static inline int blockdev_invalidate_cache(struct fio_file *f)
 149 {
 150         return ioctl(f->fd, BLKFLSBUF);
 151 }
 152
 153 static inline int blockdev_size(struct fio_file *f, unsigned long long *bytes)
 154 {
 155         if (!ioctl(f->fd, BLKGETSIZE64, bytes))
 156                 return 0;
 157
 158         return errno;
 159 }
 160
 161 static inline unsigned long long os_phys_mem(void)
 162 {
 163         long pagesize, pages;
 164
 165         pagesize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 166         pages = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
 167         if (pages == -1 || pagesize == -1)
 168                 return 0;
 169
 170         return (unsigned long long) pages * (unsigned long long) pagesize;
 171 }
 172
 173 static inline int fio_lookup_raw(dev_t dev, int *majdev, int *mindev)
 174 {
 175         struct raw_config_request rq;
 176         int fd;
 177
 178         if (major(dev) != RAW_MAJOR)
 179                 return 1;
 180
 181         /*
 182          * we should be able to find /dev/rawctl or /dev/raw/rawctl
 183          */
 184         fd = open("/dev/rawctl", O_RDONLY);
 185         if (fd < 0) {
 186                 fd = open("/dev/raw/rawctl", O_RDONLY);
 187                 if (fd < 0)
 188                         return 1;
 189         }
 190
 191         rq.raw_minor = minor(dev);
 192         if (ioctl(fd, RAW_GETBIND, &rq) < 0) {
 193                 close(fd);
 194                 return 1;
 195         }
 196
 197         close(fd);
 198         *majdev = rq.block_major;
 199         *mindev = rq.block_minor;
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 #ifdef O_NOATIME
 204 #define FIO_O_NOATIME   O_NOATIME
 205 #else
 206 #define FIO_O_NOATIME   0
 207 #endif
 208
 209 #ifdef O_ATOMIC
 210 #define OS_O_ATOMIC     O_ATOMIC
 211 #else
 212 #define OS_O_ATOMIC     040000000
 213 #endif
 214
 215 #ifdef MADV_REMOVE
 216 #define FIO_MADV_FREE   MADV_REMOVE
 217 #endif
 218
 219 /* Check for GCC or Clang byte swap intrinsics */
 220 #if (__has_builtin(__builtin_bswap16) && __has_builtin(__builtin_bswap32) \
 221      && __has_builtin(__builtin_bswap64)) || (__GNUC__ > 4 \
 222      || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 8)) /* fio_swapN */
 223 #define fio_swap16(x)   __builtin_bswap16(x)
 224 #define fio_swap32(x)   __builtin_bswap32(x)
 225 #define fio_swap64(x)   __builtin_bswap64(x)
 226 #else
 227 #include <byteswap.h>
 228 #define fio_swap16(x)   bswap_16(x)
 229 #define fio_swap32(x)   bswap_32(x)
 230 #define fio_swap64(x)   bswap_64(x)
 231 #endif /* fio_swapN */
 232
 233 #define CACHE_LINE_FILE \
 234         "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/coherency_line_size"
 235
 236 static inline int arch_cache_line_size(void)
 237 {
 238         char size[32];
 239         int fd, ret;
 240
 241         fd = open(CACHE_LINE_FILE, O_RDONLY);
 242         if (fd < 0)
 243                 return -1;
 244
 245         ret = read(fd, size, sizeof(size));
 246
 247         close(fd);
 248
 249         if (ret <= 0)
 250                 return -1;
 251         else
 252                 return atoi(size);
 253 }
 254
 255 #ifdef __powerpc64__
 256 #define FIO_HAVE_CPU_ONLINE_SYSCONF
 257 static inline unsigned int cpus_online(void)
 258 {
 259         return sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
 260 }
 261 #endif
 262
 263 static inline unsigned long long get_fs_free_size(const char *path)
 264 {
 265         unsigned long long ret;
 266         struct statfs s;
 267
 268         if (statfs(path, &s) < 0)
 269                 return -1ULL;
 270
 271         ret = s.f_bsize;
 272         ret *= (unsigned long long) s.f_bfree;
 273         return ret;
 274 }
 275
 276 static inline int os_trim(struct fio_file *f, unsigned long long start,
 277                           unsigned long long len)
 278 {
 279         uint64_t range[2];
 280
 281         range[0] = start;
 282         range[1] = len;
 283
 284         if (!ioctl(f->fd, BLKDISCARD, range))
 285                 return 0;
 286
 287         return errno;
 288 }
 289
 290 #ifdef CONFIG_SCHED_IDLE
 291 static inline int fio_set_sched_idle(void)
 292 {
 293         struct sched_param p = { .sched_priority = 0, };
 294         return sched_setscheduler(gettid(), SCHED_IDLE, &p);
 295 }
 296 #endif
 297
 298 #ifndef F_GET_RW_HINT
 299 #ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
 300 #define F_LINUX_SPECIFIC_BASE   1024
 301 #endif
 302 #define F_GET_RW_HINT           (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 11)
 303 #define F_SET_RW_HINT           (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 12)
 304 #define F_GET_FILE_RW_HINT      (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 13)
 305 #define F_SET_FILE_RW_HINT      (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 14)
 306 #endif
 307
 308 #ifndef RWH_WRITE_LIFE_NONE
 309 #define RWH_WRITE_LIFE_NOT_SET  0
 310 #define RWH_WRITE_LIFE_NONE     1
 311 #define RWH_WRITE_LIFE_SHORT    2
 312 #define RWH_WRITE_LIFE_MEDIUM   3
 313 #define RWH_WRITE_LIFE_LONG     4
 314 #define RWH_WRITE_LIFE_EXTREME  5
 315 #endif
 316
 317 #define FIO_HAVE_WRITE_HINT
 318
 319 #ifndef RWF_HIPRI
 320 #define RWF_HIPRI       0x00000001
 321 #endif
 322 #ifndef RWF_DSYNC
 323 #define RWF_DSYNC       0x00000002
 324 #endif
 325 #ifndef RWF_SYNC
 326 #define RWF_SYNC        0x00000004
 327 #endif
 328
 329 #ifndef RWF_UNCACHED
 330 #define RWF_UNCACHED    0x00000040
 331 #endif
 332
 333 #ifndef RWF_WRITE_LIFE_SHIFT
 334 #define RWF_WRITE_LIFE_SHIFT            4
 335 #define RWF_WRITE_LIFE_SHORT            (1 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 336 #define RWF_WRITE_LIFE_MEDIUM           (2 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 337 #define RWF_WRITE_LIFE_LONG             (3 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 338 #define RWF_WRITE_LIFE_EXTREME          (4 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 339 #endif
 340
 341 #ifndef CONFIG_PWRITEV2
 342 #ifdef __NR_preadv2
 343 static inline void make_pos_h_l(unsigned long *pos_h, unsigned long *pos_l,
 344                                 off_t offset)
 345 {
 346 #if BITS_PER_LONG == 64
 347         *pos_l = offset;
 348         *pos_h = 0;
 349 #else
 350         *pos_l = offset & 0xffffffff;
 351         *pos_h = ((uint64_t) offset) >> 32;
 352 #endif
 353 }
 354 static inline ssize_t preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 355                               off_t offset, unsigned int flags)
 356 {
 357         unsigned long pos_l, pos_h;
 358
 359         make_pos_h_l(&pos_h, &pos_l, offset);
 360         return syscall(__NR_preadv2, fd, iov, iovcnt, pos_l, pos_h, flags);
 361 }
 362 static inline ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 363                                off_t offset, unsigned int flags)
 364 {
 365         unsigned long pos_l, pos_h;
 366
 367         make_pos_h_l(&pos_h, &pos_l, offset);
 368         return syscall(__NR_pwritev2, fd, iov, iovcnt, pos_l, pos_h, flags);
 369 }
 370 #else
 371 static inline ssize_t preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 372                               off_t offset, unsigned int flags)
 373 {
 374         errno = ENOSYS;
 375         return -1;
 376 }
 377 static inline ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 378                                off_t offset, unsigned int flags)
 379 {
 380         errno = ENOSYS;
 381         return -1;
 382 }
 383 #endif /* __NR_preadv2 */
 384 #endif /* CONFIG_PWRITEV2 */
 385
 386 static inline int shm_attach_to_open_removed(void)
 387 {
 388         return 1;
 389 }
 390
 391 #ifdef CONFIG_LINUX_FALLOCATE
 392 #define FIO_HAVE_NATIVE_FALLOCATE
 393 static inline bool fio_fallocate(struct fio_file *f, uint64_t offset,
 394                                  uint64_t len)
 395 {
 396         int ret;
 397         ret = fallocate(f->fd, 0, offset, len);
 398         if (ret == 0)
 399                 return true;
 400
 401         /* Work around buggy old glibc versions... */
 402         if (ret > 0)
 403                 errno = ret;
 404
 405         return false;
 406 }
 407 #endif
 408
 409 #define FIO_HAVE_CPU_HAS
 410 static inline bool os_cpu_has(cpu_features feature)
 411 {
 412         bool have_feature;
 413         unsigned long fio_unused hwcap;
 414
 415         switch (feature) {
 416 #ifdef ARCH_HAVE_CRC_CRYPTO
 417         case CPU_ARM64_CRC32C:
 418                 hwcap = getauxval(AT_HWCAP);
 419                 have_feature = (hwcap & HWCAP_CRC32) != 0;
 420                 break;
 421 #endif
 422         default:
 423                 have_feature = false;
 424         }
 425
 426         return have_feature;
 427 }
 428
 429 #endif