glusterfs: update for new API
[fio.git] / engines / windowsaio.c
index ea899698b25e1474406e3c9a1fd7e3ddcc63c5a5..13d7f19402a1759fa8c28f7e11b6e13686098e93 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 /*
- * Native Windows async IO engine
- * Copyright (C) 2012 Bruce Cran <bruce@cran.org.uk>
+ * windowsaio engine
+ *
+ * IO engine using Windows IO Completion Ports.
  */
 
 #include <stdio.h>
@@ -8,25 +9,24 @@
 #include <unistd.h>
 #include <signal.h>
 #include <errno.h>
-#include <windows.h>
 
 #include "../fio.h"
 
 typedef BOOL (WINAPI *CANCELIOEX)(HANDLE hFile, LPOVERLAPPED lpOverlapped);
 
+int geterrno_from_win_error (DWORD code, int deferrno);
+
 struct fio_overlapped {
        OVERLAPPED o;
        struct io_u *io_u;
        BOOL io_complete;
-       BOOL io_free;
 };
 
 struct windowsaio_data {
-       struct fio_overlapped *ovls;
        struct io_u **aio_events;
+       HANDLE iocp;
        HANDLE iothread;
        HANDLE iocomplete_event;
-       CANCELIOEX pCancelIoEx;
        BOOL iothread_running;
 };
 
@@ -35,76 +35,38 @@ struct thread_ctx {
        struct windowsaio_data *wd;
 };
 
-static int fio_windowsaio_cancel(struct thread_data *td,
-                              struct io_u *io_u);
-static BOOL timeout_expired(DWORD start_count, DWORD end_count);
-static int fio_windowsaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
-                                   unsigned int max, struct timespec *t);
-static struct io_u *fio_windowsaio_event(struct thread_data *td, int event);
-static int fio_windowsaio_queue(struct thread_data *td,
-                             struct io_u *io_u);
-static void fio_windowsaio_cleanup(struct thread_data *td);
 static DWORD WINAPI IoCompletionRoutine(LPVOID lpParameter);
-static int fio_windowsaio_init(struct thread_data *td);
-static int fio_windowsaio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f);
-static int fio_windowsaio_close_file(struct thread_data fio_unused *td, struct fio_file *f);
-
-int sync_file_range(int fd, off64_t offset, off64_t nbytes,
-                          unsigned int flags)
-{
-       errno = ENOSYS;
-       return -1;
-}
 
 static int fio_windowsaio_init(struct thread_data *td)
 {
        struct windowsaio_data *wd;
-       HANDLE hKernel32Dll;
        int rc = 0;
-       int i;
 
-       wd = malloc(sizeof(struct windowsaio_data));
-       if (wd != NULL)
-               ZeroMemory(wd, sizeof(struct windowsaio_data));
-       else
+       wd = calloc(1, sizeof(struct windowsaio_data));
+       if (wd == NULL) {
+                log_err("windowsaio: failed to allocate memory for engine data\n");
                rc = 1;
-
-       if (!rc) {
-               wd->aio_events = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u*));
-               if (wd->aio_events == NULL)
-                       rc = 1;
        }
 
        if (!rc) {
-               wd->ovls = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct fio_overlapped));
-               if (wd->ovls == NULL)
+               wd->aio_events = malloc(td->o.iodepth * sizeof(struct io_u*));
+               if (wd->aio_events == NULL) {
+                       log_err("windowsaio: failed to allocate memory for aio events list\n");
                        rc = 1;
-       }
-
-       if (!rc) {
-               for (i = 0; i < td->o.iodepth; i++) {
-                       wd->ovls[i].io_free = TRUE;
-                       wd->ovls[i].io_complete = FALSE;
-
-                       wd->ovls[i].o.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
-                       if (wd->ovls[i].o.hEvent == NULL) {
-                               rc = 1;
-                               break;
-                       }
                }
        }
 
        if (!rc) {
                /* Create an auto-reset event */
                wd->iocomplete_event = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
-               if (wd->iocomplete_event == NULL)
+               if (wd->iocomplete_event == NULL) {
+                       log_err("windowsaio: failed to create io complete event handle\n");
                        rc = 1;
+               }
        }
 
        if (rc) {
                if (wd != NULL) {
-                       if (wd->ovls != NULL)
-                               free(wd->ovls);
                        if (wd->aio_events != NULL)
                                free(wd->aio_events);
 
@@ -112,19 +74,57 @@ static int fio_windowsaio_init(struct thread_data *td)
                }
        }
 
-       hKernel32Dll = GetModuleHandle("kernel32.dll");
-       wd->pCancelIoEx = (CANCELIOEX)GetProcAddress(hKernel32Dll, "CancelIoEx");
-       td->io_ops->data = wd;
+       td->io_ops_data = wd;
+
+       if (!rc) {
+               struct thread_ctx *ctx;
+               struct windowsaio_data *wd;
+               HANDLE hFile;
+
+               hFile = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0);
+               if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) {
+                       log_err("windowsaio: failed to create io completion port\n");
+                       rc = 1;
+               }
+
+               wd = td->io_ops_data;
+               wd->iothread_running = TRUE;
+               wd->iocp = hFile;
+
+               if (!rc)
+                       ctx = malloc(sizeof(struct thread_ctx));
+
+               if (!rc && ctx == NULL) {
+                       log_err("windowsaio: failed to allocate memory for thread context structure\n");
+                       CloseHandle(hFile);
+                       rc = 1;
+               }
+
+               if (!rc) {
+                       DWORD threadid;
+
+                       ctx->iocp = hFile;
+                       ctx->wd = wd;
+                       wd->iothread = CreateThread(NULL, 0, IoCompletionRoutine, ctx, 0, &threadid);
+
+                       if (wd->iothread != NULL)
+                               fio_setaffinity(threadid, td->o.cpumask);
+                       else
+                               log_err("windowsaio: failed to create io completion thread\n");
+               }
+
+               if (rc || wd->iothread == NULL)
+                       rc = 1;
+       }
 
        return rc;
 }
 
 static void fio_windowsaio_cleanup(struct thread_data *td)
 {
-       int i;
        struct windowsaio_data *wd;
 
-       wd = td->io_ops->data;
+       wd = td->io_ops_data;
 
        if (wd != NULL) {
                wd->iothread_running = FALSE;
@@ -133,23 +133,54 @@ static void fio_windowsaio_cleanup(struct thread_data *td)
                CloseHandle(wd->iothread);
                CloseHandle(wd->iocomplete_event);
 
-               for (i = 0; i < td->o.iodepth; i++) {
-                       CloseHandle(wd->ovls[i].o.hEvent);
-               }
-
                free(wd->aio_events);
-               free(wd->ovls);
                free(wd);
 
-               td->io_ops->data = NULL;
+               td->io_ops_data = NULL;
        }
 }
 
+static int windowsaio_invalidate_cache(struct fio_file *f)
+{
+       DWORD error;
+       DWORD isharemode = (FILE_SHARE_DELETE | FILE_SHARE_READ |
+                               FILE_SHARE_WRITE);
+       HANDLE ihFile;
+       int rc = 0;
+
+       /*
+        * Encourage Windows to drop cached parts of a file by temporarily
+        * opening it for non-buffered access. Note: this will only work when
+        * the following is the only thing with the file open on the whole
+        * system.
+        */
+       dprint(FD_IO, "windowaio: attempt invalidate cache for %s\n",
+                       f->file_name);
+       ihFile = CreateFile(f->file_name, 0, isharemode, NULL, OPEN_EXISTING,
+                       FILE_FLAG_NO_BUFFERING, NULL);
+
+       if (ihFile != INVALID_HANDLE_VALUE) {
+               if (!CloseHandle(ihFile)) {
+                       error = GetLastError();
+                       log_info("windowsaio: invalidation fd close %s "
+                                "failed: error %d\n", f->file_name, error);
+                       rc = 1;
+               }
+       } else {
+               error = GetLastError();
+               if (error != ERROR_FILE_NOT_FOUND) {
+                       log_info("windowsaio: cache invalidation of %s failed: "
+                                       "error %d\n", f->file_name, error);
+                       rc = 1;
+               }
+       }
+
+       return rc;
+}
 
 static int fio_windowsaio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        int rc = 0;
-       HANDLE hFile;
        DWORD flags = FILE_FLAG_POSIX_SEMANTICS | FILE_FLAG_OVERLAPPED;
        DWORD sharemode = FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE;
        DWORD openmode = OPEN_ALWAYS;
@@ -158,12 +189,12 @@ static int fio_windowsaio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        dprint(FD_FILE, "fd open %s\n", f->file_name);
 
        if (f->filetype == FIO_TYPE_PIPE) {
-               log_err("fio: windowsaio doesn't support pipes\n");
+               log_err("windowsaio: pipes are not supported\n");
                return 1;
        }
 
        if (!strcmp(f->file_name, "-")) {
-               log_err("fio: can't read/write to stdin/out\n");
+               log_err("windowsaio: can't read/write to stdin/out\n");
                return 1;
        }
 
@@ -174,13 +205,26 @@ static int fio_windowsaio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 
        /*
         * Inform Windows whether we're going to be doing sequential or
-        * random io so it can tune the Cache Manager
+        * random IO so it can tune the Cache Manager
         */
-       if (td->o.td_ddir == TD_DDIR_READ  ||
-               td->o.td_ddir == TD_DDIR_WRITE)
-               flags |= FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN;
-       else
+       switch (td->o.fadvise_hint) {
+       case F_ADV_TYPE:
+               if (td_random(td))
+                       flags |= FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS;
+               else
+                       flags |= FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN;
+               break;
+       case F_ADV_RANDOM:
                flags |= FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS;
+               break;
+       case F_ADV_SEQUENTIAL:
+               flags |= FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN;
+               break;
+       case F_ADV_NONE:
+               break;
+       default:
+               log_err("fio: unknown fadvise type %d\n", td->o.fadvise_hint);
+       }
 
        if (!td_write(td) || read_only)
                access = GENERIC_READ;
@@ -192,33 +236,30 @@ static int fio_windowsaio_open_file(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
        else
                openmode = OPEN_EXISTING;
 
+       /* If we're going to use direct I/O, Windows will try and invalidate
+        * its cache at that point so there's no need to do it here */
+       if (td->o.invalidate_cache && !td->o.odirect)
+               windowsaio_invalidate_cache(f);
+
        f->hFile = CreateFile(f->file_name, access, sharemode,
                NULL, openmode, flags, NULL);
 
-       if (f->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
+       if (f->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) {
+               log_err("windowsaio: failed to open file \"%s\"\n", f->file_name);
                rc = 1;
+       }
 
        /* Only set up the completion port and thread if we're not just
         * querying the device size */
-       if (!rc && td->io_ops->data != NULL) {
-               struct thread_ctx *ctx;
+       if (!rc && td->io_ops_data != NULL) {
                struct windowsaio_data *wd;
 
-               hFile = CreateIoCompletionPort(f->hFile, NULL, 0, 0);
-
-               wd = td->io_ops->data;
-               wd->iothread_running = TRUE;
-
-               if (!rc) {
-                       ctx = malloc(sizeof(struct thread_ctx));
-                       ctx->iocp = hFile;
-                       ctx->wd = wd;
-
-                       wd->iothread = CreateThread(NULL, 0, IoCompletionRoutine, ctx, 0, NULL);
-               }
+               wd = td->io_ops_data;
 
-               if (rc || wd->iothread == NULL)
+               if (CreateIoCompletionPort(f->hFile, wd->iocp, 0, 0) == NULL) {
+                       log_err("windowsaio: failed to create io completion port\n");
                        rc = 1;
+               }
        }
 
        return rc;
@@ -231,8 +272,10 @@ static int fio_windowsaio_close_file(struct thread_data fio_unused *td, struct f
        dprint(FD_FILE, "fd close %s\n", f->file_name);
 
        if (f->hFile != INVALID_HANDLE_VALUE) {
-               if (!CloseHandle(f->hFile))
+               if (!CloseHandle(f->hFile)) {
+                       log_info("windowsaio: failed to close file handle for \"%s\"\n", f->file_name);
                        rc = 1;
+               }
        }
 
        f->hFile = INVALID_HANDLE_VALUE;
@@ -256,17 +299,18 @@ static BOOL timeout_expired(DWORD start_count, DWORD end_count)
 
 static struct io_u* fio_windowsaio_event(struct thread_data *td, int event)
 {
-       struct windowsaio_data *wd = td->io_ops->data;
+       struct windowsaio_data *wd = td->io_ops_data;
        return wd->aio_events[event];
 }
 
 static int fio_windowsaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
-                                   unsigned int max, struct timespec *t)
+                                   unsigned int max,
+                                   const struct timespec *t)
 {
-       struct windowsaio_data *wd = td->io_ops->data;
-       struct flist_head *entry;
+       struct windowsaio_data *wd = td->io_ops_data;
        unsigned int dequeued = 0;
        struct io_u *io_u;
+       int i;
        struct fio_overlapped *fov;
        DWORD start_count = 0;
        DWORD end_count = 0;
@@ -280,86 +324,75 @@ static int fio_windowsaio_getevents(struct thread_data *td, unsigned int min,
        }
 
        do {
-               flist_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
-                       io_u = flist_entry(entry, struct io_u, list);
+               io_u_qiter(&td->io_u_all, io_u, i) {
+                       if (!(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT))
+                               continue;
+
                        fov = (struct fio_overlapped*)io_u->engine_data;
 
                        if (fov->io_complete) {
                                fov->io_complete = FALSE;
-                               fov->io_free  = TRUE;
-                               ResetEvent(fov->o.hEvent);
                                wd->aio_events[dequeued] = io_u;
                                dequeued++;
                        }
 
-                       if (dequeued >= min)
-                               break;
                }
+               if (dequeued >= min)
+                       break;
 
                if (dequeued < min) {
                        status = WaitForSingleObject(wd->iocomplete_event, mswait);
                        if (status != WAIT_OBJECT_0 && dequeued >= min)
-                           break;
+                               break;
                }
 
-               if (dequeued >= min || (t != NULL && timeout_expired(start_count, end_count)))
+               if (dequeued >= min ||
+                   (t != NULL && timeout_expired(start_count, end_count)))
                        break;
        } while (1);
 
        return dequeued;
 }
 
-static int fio_windowsaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static enum fio_q_status fio_windowsaio_queue(struct thread_data *td,
+                                             struct io_u *io_u)
 {
-       LPOVERLAPPED lpOvl = NULL;
-       struct windowsaio_data *wd;
-       DWORD iobytes;
+       struct fio_overlapped *o = io_u->engine_data;
+       LPOVERLAPPED lpOvl = &o->o;
        BOOL success = FALSE;
-       int index;
        int rc = FIO_Q_COMPLETED;
 
        fio_ro_check(td, io_u);
 
-       wd = td->io_ops->data;
-
-       for (index = 0; index < td->o.iodepth; index++) {
-               if (wd->ovls[index].io_free)
-                       break;
-       }
-
-       assert(index < td->o.iodepth);
-
-       wd->ovls[index].io_free = FALSE;
-       wd->ovls[index].io_u = io_u;
-       lpOvl = &wd->ovls[index].o;
-       lpOvl->Internal = STATUS_PENDING;
+       lpOvl->Internal = 0;
        lpOvl->InternalHigh = 0;
        lpOvl->Offset = io_u->offset & 0xFFFFFFFF;
        lpOvl->OffsetHigh = io_u->offset >> 32;
-       io_u->engine_data = &wd->ovls[index];
 
        switch (io_u->ddir) {
        case DDIR_WRITE:
-               success = WriteFile(io_u->file->hFile, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, &iobytes, lpOvl);
+               success = WriteFile(io_u->file->hFile, io_u->xfer_buf,
+                                       io_u->xfer_buflen, NULL, lpOvl);
                break;
        case DDIR_READ:
-               success = ReadFile(io_u->file->hFile, io_u->xfer_buf, io_u->xfer_buflen, &iobytes, lpOvl);
+               success = ReadFile(io_u->file->hFile, io_u->xfer_buf,
+                                       io_u->xfer_buflen, NULL, lpOvl);
                break;
        case DDIR_SYNC:
        case DDIR_DATASYNC:
        case DDIR_SYNC_FILE_RANGE:
                success = FlushFileBuffers(io_u->file->hFile);
-               if (!success)
-                   io_u->error = GetLastError();
+               if (!success) {
+                       log_err("windowsaio: failed to flush file buffers\n");
+                       io_u->error = win_to_posix_error(GetLastError());
+               }
 
                return FIO_Q_COMPLETED;
-               break;
        case DDIR_TRIM:
-               log_err("manual TRIM isn't supported on Windows");
+               log_err("windowsaio: manual TRIM isn't supported on Windows\n");
                io_u->error = 1;
                io_u->resid = io_u->xfer_buflen;
                return FIO_Q_COMPLETED;
-               break;
        default:
                assert(0);
                break;
@@ -368,7 +401,7 @@ static int fio_windowsaio_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (success || GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)
                rc = FIO_Q_QUEUED;
        else {
-               io_u->error = GetLastError();
+               io_u->error = win_to_posix_error(GetLastError());
                io_u->resid = io_u->xfer_buflen;
        }
 
@@ -390,7 +423,11 @@ static DWORD WINAPI IoCompletionRoutine(LPVOID lpParameter)
        wd = ctx->wd;
 
        do {
-               if (!GetQueuedCompletionStatus(ctx->iocp, &bytes, &ulKey, &ovl, 250))
+               BOOL ret;
+
+               ret = GetQueuedCompletionStatus(ctx->iocp, &bytes, &ulKey,
+                                               &ovl, 250);
+               if (!ret && ovl == NULL)
                        continue;
 
                fov = CONTAINING_RECORD(ovl, struct fio_overlapped, o);
@@ -401,7 +438,7 @@ static DWORD WINAPI IoCompletionRoutine(LPVOID lpParameter)
                        io_u->error = 0;
                } else {
                        io_u->resid = io_u->xfer_buflen;
-                       io_u->error = ovl->Internal;
+                       io_u->error = win_to_posix_error(GetLastError());
                }
 
                fov->io_complete = TRUE;
@@ -413,23 +450,26 @@ static DWORD WINAPI IoCompletionRoutine(LPVOID lpParameter)
        return 0;
 }
 
-static int fio_windowsaio_cancel(struct thread_data *td,
-                              struct io_u *io_u)
+static void fio_windowsaio_io_u_free(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       int rc = 0;
-
-       struct windowsaio_data *wd = td->io_ops->data;
+       struct fio_overlapped *o = io_u->engine_data;
 
-       /* If we're running on Vista or newer, we can cancel individual IO requests */
-       if (wd->pCancelIoEx != NULL) {
-               struct fio_overlapped *ovl = io_u->engine_data;
+       if (o) {
+               io_u->engine_data = NULL;
+               free(o);
+       }
+}
 
-               if (!wd->pCancelIoEx(io_u->file->hFile, &ovl->o))
-                       rc = 1;
-       } else
-               rc = 1;
+static int fio_windowsaio_io_u_init(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct fio_overlapped *o;
 
-       return rc;
+       o = malloc(sizeof(*o));
+       o->io_complete = FALSE;
+       o->io_u = io_u;
+       o->o.hEvent = NULL;
+       io_u->engine_data = o;
+       return 0;
 }
 
 static struct ioengine_ops ioengine = {
@@ -437,21 +477,22 @@ static struct ioengine_ops ioengine = {
        .version        = FIO_IOOPS_VERSION,
        .init           = fio_windowsaio_init,
        .queue          = fio_windowsaio_queue,
-       .cancel         = fio_windowsaio_cancel,
        .getevents      = fio_windowsaio_getevents,
        .event          = fio_windowsaio_event,
        .cleanup        = fio_windowsaio_cleanup,
        .open_file      = fio_windowsaio_open_file,
        .close_file     = fio_windowsaio_close_file,
-       .get_file_size  = generic_get_file_size
+       .get_file_size  = generic_get_file_size,
+       .io_u_init      = fio_windowsaio_io_u_init,
+       .io_u_free      = fio_windowsaio_io_u_free,
 };
 
-static void fio_init fio_posixaio_register(void)
+static void fio_init fio_windowsaio_register(void)
 {
        register_ioengine(&ioengine);
 }
 
-static void fio_exit fio_posixaio_unregister(void)
+static void fio_exit fio_windowsaio_unregister(void)
 {
        unregister_ioengine(&ioengine);
 }