[PATCH] Support for splice IO engine
[fio.git] / fio.c
diff --git a/fio.c b/fio.c
index 6344b58b9194055fa1bb03e1b7945772d2afc787..9510dee42971cf244a0cf1bdbec8548765c50d8c 100644 (file)
--- a/fio.c
+++ b/fio.c
@@ -69,7 +69,7 @@ enum {
        TD_REAPED,
 };
 
-#define should_fsync(td)       (td_write(td) && (!(td)->odirect || (td)->override_sync))
+#define should_fsync(td)       ((td_write(td) || td_rw(td)) && (!(td)->odirect || (td)->override_sync))
 
 static sem_t startup_sem;
 
@@ -541,6 +541,49 @@ static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
        memcpy(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash));
 }
 
+unsigned int hweight32(unsigned int w)
+{
+       unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55555555);
+
+       res = (res & 0x33333333) + ((res >> 2) & 0x33333333);
+       res = (res + (res >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
+       res = res + (res >> 8);
+
+       return (res + (res >> 16)) & 0x000000FF;
+}
+
+unsigned long hweight64(unsigned long long w)
+{
+#if __WORDSIZE == 32
+        return hweight32((unsigned int)(w >> 32)) + hweight32((unsigned int)w);
+#elif __WORDSIZE == 64
+       unsigned long long v = w - ((w >> 1) & 0x5555555555555555ul);
+
+       v = (v & 0x3333333333333333ul) + ((v >> 2) & 0x3333333333333333ul);
+       v = (v + (v >> 4)) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0Ful;
+       v = v + (v >> 8);
+       v = v + (v >> 16);
+
+       return (v + (v >> 32)) & 0x00000000000000FFul;
+#else
+#error __WORDSIZE not defined
+#endif
+}
+
+static int get_rw_ddir(struct thread_data *td)
+{
+       /*
+        * perhaps cheasy, but use the hamming weight of the position
+        * as a randomizer for data direction.
+        */
+       if (td_rw(td))
+               return hweight64(td->last_pos) & 1;
+       else if (td_read(td))
+               return DDIR_READ;
+       else
+               return DDIR_WRITE;
+}
+
 /*
  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
  * (eg) sha1sum of that data.
@@ -566,13 +609,8 @@ static void populate_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        memcpy(io_u->buf, &hdr, sizeof(hdr));
 }
 
-static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u, int read)
+static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       if (read)
-               io_u->ddir = DDIR_READ;
-       else
-               io_u->ddir = DDIR_WRITE;
-
        if (td->io_prep && td->io_prep(td, io_u))
                return 1;
 
@@ -586,6 +624,41 @@ void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        td->cur_depth--;
 }
 
+static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       /*
+        * If using an iolog, grab next piece if any available.
+        */
+       if (td->iolog) {
+               struct io_piece *ipo;
+
+               if (list_empty(&td->io_log_list))
+                       return 1;
+
+               ipo = list_entry(td->io_log_list.next, struct io_piece, list);
+               list_del(&ipo->list);
+               io_u->offset = ipo->offset;
+               io_u->buflen = ipo->len;
+               io_u->ddir = ipo->ddir;
+               free(ipo);
+               return 0;
+       }
+
+       /*
+        * No log, let the seq/rand engine retrieve the next position.
+        */
+       if (!get_next_offset(td, &io_u->offset)) {
+               io_u->buflen = get_next_buflen(td);
+
+               if (io_u->buflen) {
+                       io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
+                       return 0;
+               }
+       }
+
+       return 1;
+}
+
 #define queue_full(td) (list_empty(&(td)->io_u_freelist))
 
 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
@@ -617,13 +690,7 @@ static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
                td->last_pos += td->zone_skip;
        }
 
-       if (get_next_offset(td, &io_u->offset)) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
-       }
-
-       io_u->buflen = get_next_buflen(td);
-       if (!io_u->buflen) {
+       if (fill_io_u(td, io_u)) {
                put_io_u(td, io_u);
                return NULL;
        }
@@ -636,7 +703,7 @@ static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
                return NULL;
        }
 
-       if (!td->sequential)
+       if (!td->iolog && !td->sequential)
                mark_random_map(td, io_u);
 
        td->last_pos += io_u->buflen;
@@ -644,7 +711,7 @@ static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
        if (td->verify != VERIFY_NONE)
                populate_io_u(td, io_u);
 
-       if (td_io_prep(td, io_u, td_read(td))) {
+       if (td_io_prep(td, io_u)) {
                put_io_u(td, io_u);
                return NULL;
        }
@@ -659,8 +726,7 @@ static inline void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
        td->runstate = runstate;
 }
 
-static int get_next_verify(struct thread_data *td,
-                          unsigned long long *offset, unsigned int *len)
+static int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct io_piece *ipo;
 
@@ -670,8 +736,9 @@ static int get_next_verify(struct thread_data *td,
        ipo = list_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
        list_del(&ipo->list);
 
-       *offset = ipo->offset;
-       *len = ipo->len;
+       io_u->offset = ipo->offset;
+       io_u->buflen = ipo->len;
+       io_u->ddir = DDIR_READ;
        free(ipo);
        return 0;
 }
@@ -724,6 +791,68 @@ static void log_io_piece(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        list_add(&ipo->list, entry);
 }
 
+static int init_iolog(struct thread_data *td)
+{
+       unsigned long long offset;
+       unsigned int bytes;
+       char *str, *p;
+       FILE *f;
+       int rw, i, reads, writes;
+
+       if (!td->iolog)
+               return 0;
+
+       f = fopen(td->iolog_file, "r");
+       if (!f) {
+               perror("fopen iolog");
+               return 1;
+       }
+
+       str = malloc(4096);
+       reads = writes = i = 0;
+       while ((p = fgets(str, 4096, f)) != NULL) {
+               struct io_piece *ipo;
+
+               if (sscanf(p, "%d,%llu,%u", &rw, &offset, &bytes) != 3) {
+                       fprintf(stderr, "bad iolog: %s\n", p);
+                       continue;
+               }
+               if (rw == DDIR_READ)
+                       reads++;
+               else if (rw == DDIR_WRITE)
+                       writes++;
+               else {
+                       fprintf(stderr, "bad ddir: %d\n", rw);
+                       continue;
+               }
+
+               ipo = malloc(sizeof(*ipo));
+               INIT_LIST_HEAD(&ipo->list);
+               ipo->offset = offset;
+               ipo->len = bytes;
+               if (bytes > td->max_bs)
+                       td->max_bs = bytes;
+               ipo->ddir = rw;
+               list_add_tail(&ipo->list, &td->io_log_list);
+               i++;
+       }
+
+       free(str);
+       fclose(f);
+
+       if (!i)
+               return 1;
+
+       if (reads && !writes)
+               td->ddir = DDIR_READ;
+       else if (!reads && writes)
+               td->ddir = DDIR_READ;
+       else
+               td->iomix = 1;
+
+       return 0;
+}
+
 static int sync_td(struct thread_data *td)
 {
        if (td->io_sync)
@@ -757,7 +886,7 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 
        if (!io_u->error) {
                unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
-               int idx = io_u->ddir;
+               const int idx = io_u->ddir;
 
                td->io_blocks[idx]++;
                td->io_bytes[idx] += bytes;
@@ -766,10 +895,10 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 
                msec = mtime_since(&io_u->issue_time, &e);
 
-               add_clat_sample(td, io_u->ddir, msec);
-               add_bw_sample(td, io_u->ddir);
+               add_clat_sample(td, idx, msec);
+               add_bw_sample(td, idx);
 
-               if (td_write(td) && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
+               if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE)
                        log_io_piece(td, io_u);
 
                icd->bytes_done[idx] += bytes;
@@ -867,12 +996,12 @@ static void do_verify(struct thread_data *td)
                if (!io_u)
                        break;
 
-               if (get_next_verify(td, &io_u->offset, &io_u->buflen)) {
+               if (get_next_verify(td, io_u)) {
                        put_io_u(td, io_u);
                        break;
                }
 
-               if (td_io_prep(td, io_u, 1)) {
+               if (td_io_prep(td, io_u)) {
                        put_io_u(td, io_u);
                        break;
                }
@@ -1007,7 +1136,7 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
        if (td->cur_depth)
                cleanup_pending_aio(td);
 
-       if (should_fsync(td))
+       if (should_fsync(td) && td->fsync_blocks)
                sync_td(td);
 }
 
@@ -1029,6 +1158,8 @@ static int init_io(struct thread_data *td)
                return fio_posixaio_init(td);
        else if (td->io_engine == FIO_SGIO)
                return fio_sgio_init(td);
+       else if (td->io_engine == FIO_SPLICEIO)
+               return fio_spliceio_init(td);
        else {
                fprintf(stderr, "bad io_engine %d\n", td->io_engine);
                return 1;
@@ -1102,10 +1233,6 @@ static int init_io_u(struct thread_data *td)
                }
        }
 
-       INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_freelist);
-       INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_busylist);
-       INIT_LIST_HEAD(&td->io_hist_list);
-
        p = ALIGN(td->orig_buffer);
        for (i = 0; i < max_units; i++) {
                io_u = malloc(sizeof(*io_u));
@@ -1273,14 +1400,15 @@ static int setup_file_mmap(struct thread_data *td)
 {
        int flags;
 
-       if (td_read(td))
-               flags = PROT_READ;
-       else {
+       if (td_rw(td))
+               flags = PROT_READ | PROT_WRITE;
+       else if (td_write(td)) {
                flags = PROT_WRITE;
 
                if (td->verify != VERIFY_NONE)
                        flags |= PROT_READ;
-       }
+       } else
+               flags = PROT_READ;
 
        td->mmap = mmap(NULL, td->file_size, flags, MAP_SHARED, td->fd, td->file_offset);
        if (td->mmap == MAP_FAILED) {
@@ -1361,14 +1489,7 @@ static int setup_file(struct thread_data *td)
        if (td->odirect)
                flags |= O_DIRECT;
 
-       if (td_read(td)) {
-               if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
-                       flags |= O_RDWR;
-               else
-                       flags |= O_RDONLY;
-
-               td->fd = open(td->file_name, flags);
-       } else {
+       if (td_write(td) || td_rw(td)) {
                if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
                        if (!td->overwrite)
                                flags |= O_TRUNC;
@@ -1381,6 +1502,13 @@ static int setup_file(struct thread_data *td)
                flags |= O_RDWR;
 
                td->fd = open(td->file_name, flags, 0600);
+       } else {
+               if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
+                       flags |= O_RDWR;
+               else
+                       flags |= O_RDONLY;
+
+               td->fd = open(td->file_name, flags);
        }
 
        if (td->fd == -1) {
@@ -1677,6 +1805,11 @@ static void *thread_main(void *data)
 
        td->pid = getpid();
 
+       INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_freelist);
+       INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_busylist);
+       INIT_LIST_HEAD(&td->io_hist_list);
+       INIT_LIST_HEAD(&td->io_log_list);
+
        if (init_io_u(td))
                goto err;
 
@@ -1688,6 +1821,9 @@ static void *thread_main(void *data)
        if (init_io(td))
                goto err;
 
+       if (init_iolog(td))
+               goto err;
+
        if (td->ioprio) {
                if (ioprio_set(IOPRIO_WHO_PROCESS, 0, td->ioprio) == -1) {
                        td_verror(td, errno);
@@ -1720,6 +1856,9 @@ static void *thread_main(void *data)
                do_io(td);
 
                td->runtime[td->ddir] += mtime_since_now(&td->start);
+               if (td_rw(td) && td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
+                       td->runtime[td->ddir ^ 1] = td->runtime[td->ddir];
+
                update_rusage_stat(td);
 
                if (td->error || td->terminate)
@@ -1844,7 +1983,8 @@ static void show_thread_status(struct thread_data *td,
        printf("Client%d (groupid=%d): err=%2d:\n", td->thread_number, td->groupid, td->error);
 
        show_ddir_status(td, rs, td->ddir);
-       show_ddir_status(td, rs, td->ddir ^ 1);
+       if (td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
+               show_ddir_status(td, rs, td->ddir ^ 1);
 
        if (td->runtime[0] + td->runtime[1]) {
                double runt = td->runtime[0] + td->runtime[1];
@@ -1874,7 +2014,12 @@ static void check_str_update(struct thread_data *td)
                        c = 'E';
                        break;
                case TD_RUNNING:
-                       if (td_read(td)) {
+                       if (td_rw(td)) {
+                               if (td->sequential)
+                                       c = 'M';
+                               else
+                                       c = 'm';
+                       } else if (td_read(td)) {
                                if (td->sequential)
                                        c = 'R';
                                else
@@ -1937,8 +2082,17 @@ static int thread_eta(struct thread_data *td, unsigned long elapsed)
        unsigned int eta_sec = 0;
 
        bytes_total = td->total_io_size;
-       if (td->verify)
-               bytes_total <<= 1;
+
+       /*
+        * if writing, bytes_total will be twice the size. If mixing,
+        * assume a 50/50 split and thus bytes_total will be 50% larger.
+        */
+       if (td->verify) {
+               if (td_rw(td))
+                       bytes_total = bytes_total * 3 / 2;
+               else
+                       bytes_total <<= 1;
+       }
        if (td->zone_size && td->zone_skip)
                bytes_total /= (td->zone_skip / td->zone_size);