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 #define FIO_EXT_ENG_DIR "/usr/local/lib/fio"
  62
  63 typedef cpu_set_t os_cpu_mask_t;
  64
  65 #ifdef CONFIG_3ARG_AFFINITY
  66 #define fio_setaffinity(pid, cpumask)           \
  67         sched_setaffinity((pid), sizeof(cpumask), &(cpumask))
  68 #define fio_getaffinity(pid, ptr)       \
  69         sched_getaffinity((pid), sizeof(cpu_set_t), (ptr))
  70 #elif defined(CONFIG_2ARG_AFFINITY)
  71 #define fio_setaffinity(pid, cpumask)   \
  72         sched_setaffinity((pid), &(cpumask))
  73 #define fio_getaffinity(pid, ptr)       \
  74         sched_getaffinity((pid), (ptr))
  75 #endif
  76
  77 #ifdef CONFIG_PTHREAD_GETAFFINITY
  78 #define FIO_HAVE_GET_THREAD_AFFINITY
  79 #define fio_get_thread_affinity(mask)   \
  80         pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &(mask))
  81 #endif
  82
  83 #define fio_cpu_clear(mask, cpu)        (void) CPU_CLR((cpu), (mask))
  84 #define fio_cpu_set(mask, cpu)          (void) CPU_SET((cpu), (mask))
  85 #define fio_cpu_isset(mask, cpu)        (CPU_ISSET((cpu), (mask)) != 0)
  86 #define fio_cpu_count(mask)             CPU_COUNT((mask))
  87
  88 static inline int fio_cpuset_init(os_cpu_mask_t *mask)
  89 {
  90         CPU_ZERO(mask);
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 static inline int fio_cpuset_exit(os_cpu_mask_t *mask)
  95 {
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 #define FIO_MAX_CPUS                    CPU_SETSIZE
 100
 101 enum {
 102         IOPRIO_CLASS_NONE,
 103         IOPRIO_CLASS_RT,
 104         IOPRIO_CLASS_BE,
 105         IOPRIO_CLASS_IDLE,
 106 };
 107
 108 enum {
 109         IOPRIO_WHO_PROCESS = 1,
 110         IOPRIO_WHO_PGRP,
 111         IOPRIO_WHO_USER,
 112 };
 113
 114 #define IOPRIO_BITS             16
 115 #define IOPRIO_CLASS_SHIFT      13
 116
 117 #define IOPRIO_MIN_PRIO         0       /* highest priority */
 118 #define IOPRIO_MAX_PRIO         7       /* lowest priority */
 119
 120 #define IOPRIO_MIN_PRIO_CLASS   0
 121 #define IOPRIO_MAX_PRIO_CLASS   3
 122
 123 static inline int ioprio_set(int which, int who, int ioprio_class, int ioprio)
 124 {
 125         /*
 126          * If no class is set, assume BE
 127          */
 128         if (!ioprio_class)
 129                 ioprio_class = IOPRIO_CLASS_BE;
 130
 131         ioprio |= ioprio_class << IOPRIO_CLASS_SHIFT;
 132         return syscall(__NR_ioprio_set, which, who, ioprio);
 133 }
 134
 135 #ifndef CONFIG_HAVE_GETTID
 136 static inline int gettid(void)
 137 {
 138         return syscall(__NR_gettid);
 139 }
 140 #endif
 141
 142 #define SPLICE_DEF_SIZE (64*1024)
 143
 144 #ifndef BLKGETSIZE64
 145 #define BLKGETSIZE64    _IOR(0x12,114,size_t)
 146 #endif
 147
 148 #ifndef BLKFLSBUF
 149 #define BLKFLSBUF       _IO(0x12,97)
 150 #endif
 151
 152 #ifndef BLKDISCARD
 153 #define BLKDISCARD      _IO(0x12,119)
 154 #endif
 155
 156 static inline int blockdev_invalidate_cache(struct fio_file *f)
 157 {
 158         return ioctl(f->fd, BLKFLSBUF);
 159 }
 160
 161 static inline int blockdev_size(struct fio_file *f, unsigned long long *bytes)
 162 {
 163         if (!ioctl(f->fd, BLKGETSIZE64, bytes))
 164                 return 0;
 165
 166         return errno;
 167 }
 168
 169 static inline unsigned long long os_phys_mem(void)
 170 {
 171         long pagesize, pages;
 172
 173         pagesize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 174         pages = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
 175         if (pages == -1 || pagesize == -1)
 176                 return 0;
 177
 178         return (unsigned long long) pages * (unsigned long long) pagesize;
 179 }
 180
 181 static inline int fio_lookup_raw(dev_t dev, int *majdev, int *mindev)
 182 {
 183         struct raw_config_request rq;
 184         int fd;
 185
 186         if (major(dev) != RAW_MAJOR)
 187                 return 1;
 188
 189         /*
 190          * we should be able to find /dev/rawctl or /dev/raw/rawctl
 191          */
 192         fd = open("/dev/rawctl", O_RDONLY);
 193         if (fd < 0) {
 194                 fd = open("/dev/raw/rawctl", O_RDONLY);
 195                 if (fd < 0)
 196                         return 1;
 197         }
 198
 199         rq.raw_minor = minor(dev);
 200         if (ioctl(fd, RAW_GETBIND, &rq) < 0) {
 201                 close(fd);
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205         close(fd);
 206         *majdev = rq.block_major;
 207         *mindev = rq.block_minor;
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 #ifdef O_NOATIME
 212 #define FIO_O_NOATIME   O_NOATIME
 213 #else
 214 #define FIO_O_NOATIME   0
 215 #endif
 216
 217 #ifdef O_ATOMIC
 218 #define OS_O_ATOMIC     O_ATOMIC
 219 #else
 220 #define OS_O_ATOMIC     040000000
 221 #endif
 222
 223 #ifdef MADV_REMOVE
 224 #define FIO_MADV_FREE   MADV_REMOVE
 225 #endif
 226
 227 /* Check for GCC or Clang byte swap intrinsics */
 228 #if (__has_builtin(__builtin_bswap16) && __has_builtin(__builtin_bswap32) \
 229      && __has_builtin(__builtin_bswap64)) || (__GNUC__ > 4 \
 230      || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 8)) /* fio_swapN */
 231 #define fio_swap16(x)   __builtin_bswap16(x)
 232 #define fio_swap32(x)   __builtin_bswap32(x)
 233 #define fio_swap64(x)   __builtin_bswap64(x)
 234 #else
 235 #include <byteswap.h>
 236 #define fio_swap16(x)   bswap_16(x)
 237 #define fio_swap32(x)   bswap_32(x)
 238 #define fio_swap64(x)   bswap_64(x)
 239 #endif /* fio_swapN */
 240
 241 #define CACHE_LINE_FILE \
 242         "/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/coherency_line_size"
 243
 244 static inline int arch_cache_line_size(void)
 245 {
 246         char size[32];
 247         int fd, ret;
 248
 249         fd = open(CACHE_LINE_FILE, O_RDONLY);
 250         if (fd < 0)
 251                 return -1;
 252
 253         ret = read(fd, size, sizeof(size));
 254
 255         close(fd);
 256
 257         if (ret <= 0)
 258                 return -1;
 259         else
 260                 return atoi(size);
 261 }
 262
 263 #ifdef __powerpc64__
 264 #define FIO_HAVE_CPU_ONLINE_SYSCONF
 265 static inline unsigned int cpus_online(void)
 266 {
 267         return sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
 268 }
 269 #endif
 270
 271 static inline unsigned long long get_fs_free_size(const char *path)
 272 {
 273         unsigned long long ret;
 274         struct statfs s;
 275
 276         if (statfs(path, &s) < 0)
 277                 return -1ULL;
 278
 279         ret = s.f_bsize;
 280         ret *= (unsigned long long) s.f_bfree;
 281         return ret;
 282 }
 283
 284 static inline int os_trim(struct fio_file *f, unsigned long long start,
 285                           unsigned long long len)
 286 {
 287         uint64_t range[2];
 288
 289         range[0] = start;
 290         range[1] = len;
 291
 292         if (!ioctl(f->fd, BLKDISCARD, range))
 293                 return 0;
 294
 295         return errno;
 296 }
 297
 298 #ifdef CONFIG_SCHED_IDLE
 299 static inline int fio_set_sched_idle(void)
 300 {
 301         struct sched_param p = { .sched_priority = 0, };
 302         return sched_setscheduler(gettid(), SCHED_IDLE, &p);
 303 }
 304 #endif
 305
 306 #ifndef F_GET_RW_HINT
 307 #ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
 308 #define F_LINUX_SPECIFIC_BASE   1024
 309 #endif
 310 #define F_GET_RW_HINT           (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 11)
 311 #define F_SET_RW_HINT           (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 12)
 312 #define F_GET_FILE_RW_HINT      (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 13)
 313 #define F_SET_FILE_RW_HINT      (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 14)
 314 #endif
 315
 316 #ifndef RWH_WRITE_LIFE_NONE
 317 #define RWH_WRITE_LIFE_NOT_SET  0
 318 #define RWH_WRITE_LIFE_NONE     1
 319 #define RWH_WRITE_LIFE_SHORT    2
 320 #define RWH_WRITE_LIFE_MEDIUM   3
 321 #define RWH_WRITE_LIFE_LONG     4
 322 #define RWH_WRITE_LIFE_EXTREME  5
 323 #endif
 324
 325 #define FIO_HAVE_WRITE_HINT
 326
 327 #ifndef RWF_HIPRI
 328 #define RWF_HIPRI       0x00000001
 329 #endif
 330 #ifndef RWF_DSYNC
 331 #define RWF_DSYNC       0x00000002
 332 #endif
 333 #ifndef RWF_SYNC
 334 #define RWF_SYNC        0x00000004
 335 #endif
 336 #ifndef RWF_NOWAIT
 337 #define RWF_NOWAIT      0x00000008
 338 #endif
 339
 340 #ifndef RWF_UNCACHED
 341 #define RWF_UNCACHED    0x00000040
 342 #endif
 343
 344 #ifndef RWF_WRITE_LIFE_SHIFT
 345 #define RWF_WRITE_LIFE_SHIFT            4
 346 #define RWF_WRITE_LIFE_SHORT            (1 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 347 #define RWF_WRITE_LIFE_MEDIUM           (2 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 348 #define RWF_WRITE_LIFE_LONG             (3 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 349 #define RWF_WRITE_LIFE_EXTREME          (4 << RWF_WRITE_LIFE_SHIFT)
 350 #endif
 351
 352 #ifndef CONFIG_PWRITEV2
 353 #ifdef __NR_preadv2
 354 static inline void make_pos_h_l(unsigned long *pos_h, unsigned long *pos_l,
 355                                 off_t offset)
 356 {
 357 #if BITS_PER_LONG == 64
 358         *pos_l = offset;
 359         *pos_h = 0;
 360 #else
 361         *pos_l = offset & 0xffffffff;
 362         *pos_h = ((uint64_t) offset) >> 32;
 363 #endif
 364 }
 365 static inline ssize_t preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 366                               off_t offset, unsigned int flags)
 367 {
 368         unsigned long pos_l, pos_h;
 369
 370         make_pos_h_l(&pos_h, &pos_l, offset);
 371         return syscall(__NR_preadv2, fd, iov, iovcnt, pos_l, pos_h, flags);
 372 }
 373 static inline ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 374                                off_t offset, unsigned int flags)
 375 {
 376         unsigned long pos_l, pos_h;
 377
 378         make_pos_h_l(&pos_h, &pos_l, offset);
 379         return syscall(__NR_pwritev2, fd, iov, iovcnt, pos_l, pos_h, flags);
 380 }
 381 #else
 382 static inline ssize_t preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 383                               off_t offset, unsigned int flags)
 384 {
 385         errno = ENOSYS;
 386         return -1;
 387 }
 388 static inline ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt,
 389                                off_t offset, unsigned int flags)
 390 {
 391         errno = ENOSYS;
 392         return -1;
 393 }
 394 #endif /* __NR_preadv2 */
 395 #endif /* CONFIG_PWRITEV2 */
 396
 397 static inline int shm_attach_to_open_removed(void)
 398 {
 399         return 1;
 400 }
 401
 402 #ifdef CONFIG_LINUX_FALLOCATE
 403 #define FIO_HAVE_NATIVE_FALLOCATE
 404 static inline bool fio_fallocate(struct fio_file *f, uint64_t offset,
 405                                  uint64_t len)
 406 {
 407         int ret;
 408         ret = fallocate(f->fd, 0, offset, len);
 409         if (ret == 0)
 410                 return true;
 411
 412         /* Work around buggy old glibc versions... */
 413         if (ret > 0)
 414                 errno = ret;
 415
 416         return false;
 417 }
 418 #endif
 419
 420 #define FIO_HAVE_CPU_HAS
 421 static inline bool os_cpu_has(cpu_features feature)
 422 {
 423         bool have_feature;
 424         unsigned long fio_unused hwcap;
 425
 426         switch (feature) {
 427 #ifdef ARCH_HAVE_CRC_CRYPTO
 428         case CPU_ARM64_CRC32C:
 429                 hwcap = getauxval(AT_HWCAP);
 430                 have_feature = (hwcap & HWCAP_CRC32) != 0;
 431                 break;
 432 #endif
 433         default:
 434                 have_feature = false;
 435         }
 436
 437         return have_feature;
 438 }
 439
 440 #endif