engines/libaio: fallback to old io_setup() system call
[fio.git] / engines / libaio.c
index e15c519e453015422db3513866fad84844a0e464..991d588d2c8afda0de24c1f5ef475c67a57c68d3 100644 (file)
@@ -4,17 +4,26 @@
  * 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 "../fio.h"
 #include "../lib/pow2.h"
 #include "../optgroup.h"
 
+#ifndef IOCB_FLAG_HIPRI
+#define IOCB_FLAG_HIPRI        (1 << 2)
+#endif
+#ifndef IOCTX_FLAG_IOPOLL
+#define IOCTX_FLAG_IOPOLL      (1 << 0)
+#endif
+#ifndef IOCTX_FLAG_USERIOCB
+#define IOCTX_FLAG_USERIOCB    (1 << 1)
+#endif
+
+
 static int fio_libaio_commit(struct thread_data *td);
 
 struct libaio_data {
@@ -23,6 +32,9 @@ struct libaio_data {
        struct iocb **iocbs;
        struct io_u **io_us;
 
+       struct iocb *user_iocbs;
+       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 +53,8 @@ struct libaio_data {
 struct libaio_options {
        void *pad;
        unsigned int userspace_reap;
+       unsigned int hipri;
+       unsigned int useriocb;
 };
 
 static struct fio_option options[] = {
@@ -53,6 +67,24 @@ static struct fio_option options[] = {
                .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
                .group  = FIO_OPT_G_LIBAIO,
        },
+       {
+               .name   = "hipri",
+               .lname  = "High Priority",
+               .type   = FIO_OPT_STR_SET,
+               .off1   = offsetof(struct libaio_options, hipri),
+               .help   = "Use polled IO completions",
+               .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
+               .group  = FIO_OPT_G_LIBAIO,
+       },
+       {
+               .name   = "useriocb",
+               .lname  = "User IOCBs",
+               .type   = FIO_OPT_STR_SET,
+               .off1   = offsetof(struct libaio_options, useriocb),
+               .help   = "Use user mapped IOCBs",
+               .category = FIO_OPT_C_ENGINE,
+               .group  = FIO_OPT_G_LIBAIO,
+       },
        {
                .name   = NULL,
        },
@@ -69,14 +101,26 @@ 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 libaio_data *ld = td->io_ops_data;
        struct fio_file *f = io_u->file;
+       struct libaio_options *o = td->eo;
+       struct iocb *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 (o->useriocb)
+               iocb = &ld->user_iocbs[io_u->index];
+       else
+               iocb = &io_u->iocb;
+
+       if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
+               io_prep_pread(iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
+               if (o->hipri)
+                       iocb->u.c.flags |= IOCB_FLAG_HIPRI;
+       } else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
+               io_prep_pwrite(iocb, f->fd, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
+               if (o->hipri)
+                       iocb->u.c.flags |= IOCB_FLAG_HIPRI;
+       } else if (ddir_sync(io_u->ddir))
+               io_prep_fsync(iocb, f->fd);
 
        return 0;
 }
@@ -84,11 +128,16 @@ static int fio_libaio_prep(struct thread_data fio_unused *td, struct io_u *io_u)
 static struct io_u *fio_libaio_event(struct thread_data *td, int event)
 {
        struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
+       struct libaio_options *o = td->eo;
        struct io_event *ev;
        struct io_u *io_u;
 
        ev = ld->aio_events + event;
-       io_u = container_of(ev->obj, struct io_u, iocb);
+       if (o->useriocb) {
+               int index = (int) (uintptr_t) ev->obj;
+               io_u = ld->io_u_index[index];
+       } else
+               io_u = container_of(ev->obj, struct io_u, iocb);
 
        if (ev->res != io_u->xfer_buflen) {
                if (ev->res > io_u->xfer_buflen)
@@ -171,7 +220,8 @@ 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 +229,11 @@ 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);
 
@@ -207,10 +259,16 @@ 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;
        }
 
-       ld->iocbs[ld->head] = &io_u->iocb;
+       if (o->useriocb)
+               ld->iocbs[ld->head] = (struct iocb *) (uintptr_t) io_u->index;
+       else
+               ld->iocbs[ld->head] = &io_u->iocb;
+
        ld->io_us[ld->head] = io_u;
        ring_inc(ld, &ld->head, 1);
        ld->queued++;
@@ -220,7 +278,7 @@ 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 +299,7 @@ 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 +340,9 @@ 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;
                        }
@@ -329,10 +387,49 @@ static void fio_libaio_cleanup(struct thread_data *td)
                free(ld->aio_events);
                free(ld->iocbs);
                free(ld->io_us);
+               if (ld->user_iocbs)
+                       free(ld->user_iocbs);
                free(ld);
        }
 }
 
+static int fio_libaio_old_queue_init(struct libaio_data *ld, unsigned int depth,
+                                    bool hipri, bool useriocb)
+{
+       if (hipri) {
+               log_err("fio: polled aio not available on your platform\n");
+               return 1;
+       }
+       if (useriocb) {
+               log_err("fio: user mapped iocbs not available on your platform\n");
+               return 1;
+       }
+
+       return io_queue_init(depth, &ld->aio_ctx);
+}
+
+static int fio_libaio_queue_init(struct libaio_data *ld, unsigned int depth,
+                                bool hipri, bool useriocb)
+{
+#ifdef __NR_sys_io_setup2
+       int ret, flags = 0;
+
+       if (hipri)
+               flags |= IOCTX_FLAG_IOPOLL;
+       if (useriocb)
+               flags |= IOCTX_FLAG_USERIOCB;
+
+       ret = syscall(__NR_sys_io_setup2, depth, flags, ld->user_iocbs,
+                       &ld->aio_ctx);
+       if (!ret)
+               return 0;
+
+       return fio_libaio_old_queue_init(ld, depth, hipri, useriocb);
+#else
+       return fio_libaio_old_queue_init(ld, depth, hipri, useriocb);
+#endif
+}
+
 static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
 {
        struct libaio_options *o = td->eo;
@@ -341,18 +438,31 @@ static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
 
        ld = calloc(1, sizeof(*ld));
 
+       if (o->useriocb) {
+               size_t size;
+               void *p;
+
+               ld->io_u_index = calloc(td->o.iodepth, sizeof(struct io_u *));
+               size = td->o.iodepth * sizeof(struct iocb);
+               if (posix_memalign(&p, page_size, size)) {
+                       log_err("fio: libaio iocb allocation failure\n");
+                       free(ld);
+                       return 1;
+               }
+               ld->user_iocbs = p;
+       }
+
        /*
         * 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 = fio_libaio_queue_init(ld, td->o.iodepth, o->hipri, o->useriocb);
        if (err) {
                td_verror(td, -err, "io_queue_init");
                log_err("fio: check /proc/sys/fs/aio-max-nr\n");
+               if (ld->user_iocbs)
+                       free(ld->user_iocbs);
                free(ld);
                return 1;
        }
@@ -367,10 +477,24 @@ static int fio_libaio_init(struct thread_data *td)
        return 0;
 }
 
+static int fio_libaio_io_u_init(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct libaio_options *o = td->eo;
+
+       if (o->useriocb) {
+               struct libaio_data *ld = td->io_ops_data;
+
+               ld->io_u_index[io_u->index] = io_u;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
 static struct ioengine_ops ioengine = {
        .name                   = "libaio",
        .version                = FIO_IOOPS_VERSION,
        .init                   = fio_libaio_init,
+       .io_u_init              = fio_libaio_io_u_init,
        .prep                   = fio_libaio_prep,
        .queue                  = fio_libaio_queue,
        .commit                 = fio_libaio_commit,