Per-command priority: Priority logging and libaio/io_uring cmdprio_percentage
[fio.git] / engines / libaio.c
index e15c519e453015422db3513866fad84844a0e464..299798ae8a5a16de1e0b112d2bbf74323eae22b8 100644 (file)
@@ -4,18 +4,25 @@
  * IO engine using the Linux native aio interface.
  *
  */
-#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <errno.h>
-#include <assert.h>
 #include <libaio.h>
+#include <sys/time.h>
+#include <sys/resource.h>
 
 #include "../fio.h"
 #include "../lib/pow2.h"
 #include "../optgroup.h"
+#include "../lib/memalign.h"
+
+/* Should be defined in newest aio_abi.h */
+#ifndef IOCB_FLAG_IOPRIO
+#define IOCB_FLAG_IOPRIO    (1 << 1)
+#endif
 
 static int fio_libaio_commit(struct thread_data *td);
+static int fio_libaio_init(struct thread_data *td);
 
 struct libaio_data {
        io_context_t aio_ctx;
@@ -23,6 +30,8 @@ struct libaio_data {
        struct iocb **iocbs;
        struct io_u **io_us;
 
+       struct io_u **io_u_index;
+
        /*
         * Basic ring buffer. 'head' is incremented in _queue(), and
         * 'tail' is incremented in _commit(). We keep 'queued' so
@@ -41,6 +50,7 @@ struct libaio_data {
 struct libaio_options {
        void *pad;
        unsigned int userspace_reap;
+       unsigned int cmdprio_percentage;
 };
 
 static struct fio_option options[] = {
@@ -53,6 +63,26 @@ static struct fio_option options[] = {
                .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
                .group  = FIO_OPT_G_LIBAIO,
        },
+#ifdef FIO_HAVE_IOPRIO_CLASS
+       {
+               .name   = "cmdprio_percentage",
+               .lname  = "high priority percentage",
+               .type   = FIO_OPT_INT,
+               .off1   = offsetof(struct libaio_options, cmdprio_percentage),
+               .minval = 1,
+               .maxval = 100,
+               .help   = "Send high priority I/O this percentage of the time",
+               .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
+               .group  = FIO_OPT_G_LIBAIO,
+       },
+#else
+       {
+               .name   = "cmdprio_percentage",
+               .lname  = "high priority percentage",
+               .type   = FIO_OPT_UNSUPPORTED,
+               .help   = "Your platform does not support I/O priority classes",
+       },
+#endif
        {
                .name   = NULL,
        },
@@ -70,17 +100,29 @@ static inline void ring_inc(struct libaio_data *ld, unsigned int *val,
 static int fio_libaio_prep(struct thread_data fio_unused *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct fio_file *f = io_u->file;
+       struct iocb *iocb = &io_u->iocb;
 
-       if (io_u->ddir == DDIR_READ)
-               io_prep_pread(&io_u->iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
-       else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE)
-               io_prep_pwrite(&io_u->iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
-       else if (ddir_sync(io_u->ddir))
-               io_prep_fsync(&io_u->iocb, f->fd);
+       if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
+               io_prep_pread(iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
+       } else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
+               io_prep_pwrite(iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
+       else if (ddir_sync(io_u->ddir))
+               io_prep_fsync(iocb, f->fd);
 
        return 0;
 }
 
+static void fio_libaio_prio_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct libaio_options *o = td->eo;
+       if (rand_between(&td->prio_state, 0, 99) < o->cmdprio_percentage) {
+               io_u->iocb.aio_reqprio = IOPRIO_CLASS_RT << IOPRIO_CLASS_SHIFT;
+               io_u->iocb.u.c.flags |= IOCB_FLAG_IOPRIO;
+               io_u->flags |= IO_U_F_PRIORITY;
+       }
+       return;
+}
+
 static struct io_u *fio_libaio_event(struct thread_data *td, int event)
 {
        struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
@@ -171,7 +213,8 @@ static int fio_libaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
                        events += r;
                else if ((min && r == 0) || r == -EAGAIN) {
                        fio_libaio_commit(td);
-                       usleep(100);
+                       if (actual_min)
+                               usleep(10);
                } else if (r != -EINTR)
                        break;
        } while (events < min);
@@ -179,9 +222,11 @@ static int fio_libaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
        return r < 0 ? r : events;
 }
 
-static int fio_libaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static enum fio_q_status fio_libaio_queue(struct thread_data *td,
+                                         struct io_u *io_u)
 {
        struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
+       struct libaio_options *o = td->eo;
 
        fio_ro_check(td, io_u);
 
@@ -207,9 +252,14 @@ static int fio_libaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        return FIO_Q_BUSY;
 
                do_io_u_trim(td, io_u);
+               io_u_mark_submit(td, 1);
+               io_u_mark_complete(td, 1);
                return FIO_Q_COMPLETED;
        }
 
+       if (o->cmdprio_percentage)
+               fio_libaio_prio_prep(td, io_u);
+
        ld->iocbs[ld->head] = &io_u->iocb;
        ld->io_us[ld->head] = io_u;
        ring_inc(ld, &ld->head, 1);
@@ -220,7 +270,7 @@ static int fio_libaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 static void fio_libaio_queued(struct thread_data *td, struct io_u **io_us,
                              unsigned int nr)
 {
-       struct timeval now;
+       struct timespec now;
        unsigned int i;
 
        if (!fio_fill_issue_time(td))
@@ -241,7 +291,7 @@ static int fio_libaio_commit(struct thread_data *td)
        struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
        struct iocb **iocbs;
        struct io_u **io_us;
-       struct timeval tv;
+       struct timespec ts;
        int ret, wait_start = 0;
 
        if (!ld->queued)
@@ -282,9 +332,9 @@ static int fio_libaio_commit(struct thread_data *td)
                                break;
                        }
                        if (!wait_start) {
-                               fio_gettime(&tv, NULL);
+                               fio_gettime(&ts, NULL);
                                wait_start = 1;
-                       } else if (mtime_since_now(&tv) > 30000) {
+                       } else if (mtime_since_now(&ts) > 30000) {
                                log_err("fio: aio appears to be stalled, giving up\n");
                                break;
                        }
@@ -333,30 +383,28 @@ static void fio_libaio_cleanup(struct thread_data *td)
        }
 }
 
-static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
+static int fio_libaio_post_init(struct thread_data *td)
 {
-       struct libaio_options *o = td->eo;
-       struct libaio_data *ld;
-       int err = 0;
-
-       ld = calloc(1, sizeof(*ld));
+       struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
+       int err;
 
-       /*
-        * First try passing in 0 for queue depth, since we don't
-        * care about the user ring. If that fails, the kernel is too old
-        * and we need the right depth.
-        */
-       if (!o->userspace_reap)
-               err = io_queue_init(INT_MAX, &ld->aio_ctx);
-       if (o->userspace_reap || err == -EINVAL)
-               err = io_queue_init(td->o.iodepth, &ld->aio_ctx);
+       err = io_queue_init(td->o.iodepth, &ld->aio_ctx);
        if (err) {
                td_verror(td, -err, "io_queue_init");
-               log_err("fio: check /proc/sys/fs/aio-max-nr\n");
-               free(ld);
                return 1;
        }
 
+       return 0;
+}
+
+static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
+{
+       struct libaio_data *ld;
+       struct thread_options *to = &td->o;
+       struct libaio_options *o = td->eo;
+
+       ld = calloc(1, sizeof(*ld));
+
        ld->entries = td->o.iodepth;
        ld->is_pow2 = is_power_of_2(ld->entries);
        ld->aio_events = calloc(ld->entries, sizeof(struct io_event));
@@ -364,13 +412,25 @@ static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
        ld->io_us = calloc(ld->entries, sizeof(struct io_u *));
 
        td->io_ops_data = ld;
+       /*
+        * Check for option conflicts
+        */
+       if ((fio_option_is_set(to, ioprio) || fio_option_is_set(to, ioprio_class)) &&
+                       o->cmdprio_percentage != 0) {
+               log_err("%s: cmdprio_percentage option and mutually exclusive "
+                               "prio or prioclass option is set, exiting\n", to->name);
+               td_verror(td, EINVAL, "fio_libaio_init");
+               return 1;
+       }
        return 0;
 }
 
 static struct ioengine_ops ioengine = {
        .name                   = "libaio",
        .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
+       .flags                  = FIO_ASYNCIO_SYNC_TRIM,
        .init                   = fio_libaio_init,
+       .post_init              = fio_libaio_post_init,
        .prep                   = fio_libaio_prep,
        .queue                  = fio_libaio_queue,
        .commit                 = fio_libaio_commit,