[PATCH] mmap io engine had broken sync
[fio.git] / fio.c
diff --git a/fio.c b/fio.c
index 9a1da292f9d5b5ab580948955f36794f921ecd7a..fc653b3d9016e9b7553ac5cadbb37a870ba00a9d 100644 (file)
--- a/fio.c
+++ b/fio.c
@@ -45,10 +45,6 @@ int shm_id = 0;
 int temp_stall_ts;
 char *fio_inst_prefix = _INST_PREFIX;
 
-extern unsigned long long mlock_size;
-
-#define should_fsync(td)       ((td_write(td) || td_rw(td)) && (!(td)->odirect || (td)->override_sync))
-
 static volatile int startup_sem;
 
 #define TERMINATE_ALL          (-1)
@@ -56,11 +52,10 @@ static volatile int startup_sem;
 
 static void terminate_threads(int group_id)
 {
+       struct thread_data *td;
        int i;
 
-       for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-               struct thread_data *td = &threads[i];
-
+       for_each_td(td, i) {
                if (group_id == TERMINATE_ALL || groupid == td->groupid) {
                        td->terminate = 1;
                        td->start_delay = 0;
@@ -84,134 +79,6 @@ static void sig_handler(int sig)
        }
 }
 
-/*
- * The ->file_map[] contains a map of blocks we have or have not done io
- * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
- */
-static int random_map_free(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                          unsigned long long block)
-{
-       unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
-       unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
-
-       return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
-}
-
-/*
- * Return the next free block in the map.
- */
-static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                              unsigned long long *b)
-{
-       int i;
-
-       *b = 0;
-       i = 0;
-       while ((*b) * td->min_bs < f->file_size) {
-               if (f->file_map[i] != -1UL) {
-                       *b += ffz(f->file_map[i]);
-                       return 0;
-               }
-
-               *b += BLOCKS_PER_MAP;
-               i++;
-       }
-
-       return 1;
-}
-
-/*
- * Mark a given offset as used in the map.
- */
-static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                           struct io_u *io_u)
-{
-       unsigned long long block = io_u->offset / (unsigned long long) td->min_bs;
-       unsigned int blocks = 0;
-
-       while (blocks < (io_u->buflen / td->min_bs)) {
-               unsigned int idx, bit;
-
-               if (!random_map_free(td, f, block))
-                       break;
-
-               idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
-               bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
-
-               assert(idx < f->num_maps);
-
-               f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
-               block++;
-               blocks++;
-       }
-
-       if ((blocks * td->min_bs) < io_u->buflen)
-               io_u->buflen = blocks * td->min_bs;
-}
-
-/*
- * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
- * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
- * the last io issued.
- */
-static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                          unsigned long long *offset)
-{
-       unsigned long long b, rb;
-       long r;
-
-       if (!td->sequential) {
-               unsigned long long max_blocks = td->io_size / td->min_bs;
-               int loops = 50;
-
-               do {
-                       r = os_random_long(&td->random_state);
-                       b = ((max_blocks - 1) * r / (unsigned long long) (RAND_MAX+1.0));
-                       rb = b + (f->file_offset / td->min_bs);
-                       loops--;
-               } while (!random_map_free(td, f, rb) && loops);
-
-               if (!loops) {
-                       if (get_next_free_block(td, f, &b))
-                               return 1;
-               }
-       } else
-               b = f->last_pos / td->min_bs;
-
-       *offset = (b * td->min_bs) + f->file_offset;
-       if (*offset > f->file_size)
-               return 1;
-
-       return 0;
-}
-
-static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td)
-{
-       unsigned int buflen;
-       long r;
-
-       if (td->min_bs == td->max_bs)
-               buflen = td->min_bs;
-       else {
-               r = os_random_long(&td->bsrange_state);
-               buflen = (1 + (double) (td->max_bs - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
-               buflen = (buflen + td->min_bs - 1) & ~(td->min_bs - 1);
-       }
-
-       if (buflen > td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir]) {
-               /*
-                * if using direct/raw io, we may not be able to
-                * shrink the size. so just fail it.
-                */
-               if (td->io_ops->flags & FIO_RAWIO)
-                       return 0;
-
-               buflen = td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir];
-       }
-
-       return buflen;
-}
-
 /*
  * Check if we are above the minimum rate given.
  */
@@ -238,8 +105,6 @@ static int check_min_rate(struct thread_data *td, struct timeval *now)
                rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->rate_bytes) / spent;
                if (rate < td->ratemin) {
                        fprintf(f_out, "%s: min rate %d not met, got %ldKiB/sec\n", td->name, td->ratemin, rate);
-                       if (rate_quit)
-                               terminate_threads(td->groupid);
                        return 1;
                }
        }
@@ -259,162 +124,6 @@ static inline int runtime_exceeded(struct thread_data *td, struct timeval *t)
        return 0;
 }
 
-/*
- * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
- * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
- * necessary.
- */
-static int get_rw_ddir(struct thread_data *td)
-{
-       if (td_rw(td)) {
-               struct timeval now;
-               unsigned long elapsed;
-
-               gettimeofday(&now, NULL);
-               elapsed = mtime_since_now(&td->rwmix_switch);
-
-               /*
-                * Check if it's time to seed a new data direction.
-                */
-               if (elapsed >= td->rwmixcycle) {
-                       unsigned int v;
-                       long r;
-
-                       r = os_random_long(&td->rwmix_state);
-                       v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
-                       if (v < td->rwmixread)
-                               td->rwmix_ddir = DDIR_READ;
-                       else
-                               td->rwmix_ddir = DDIR_WRITE;
-                       memcpy(&td->rwmix_switch, &now, sizeof(now));
-               }
-               return td->rwmix_ddir;
-       } else if (td_read(td))
-               return DDIR_READ;
-       else
-               return DDIR_WRITE;
-}
-
-static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
-{
-       if (td->io_ops->prep && td->io_ops->prep(td, io_u))
-               return 1;
-
-       return 0;
-}
-
-void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
-{
-       io_u->file = NULL;
-       list_del(&io_u->list);
-       list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
-       td->cur_depth--;
-}
-
-static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                    struct io_u *io_u)
-{
-       /*
-        * If using an iolog, grab next piece if any available.
-        */
-       if (td->read_iolog)
-               return read_iolog_get(td, io_u);
-
-       /*
-        * No log, let the seq/rand engine retrieve the next position.
-        */
-       if (!get_next_offset(td, f, &io_u->offset)) {
-               io_u->buflen = get_next_buflen(td);
-
-               if (io_u->buflen) {
-                       io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
-
-                       /*
-                        * If using a write iolog, store this entry.
-                        */
-                       if (td->write_iolog)
-                               write_iolog_put(td, io_u);
-
-                       io_u->file = f;
-                       return 0;
-               }
-       }
-
-       return 1;
-}
-
-#define queue_full(td) list_empty(&(td)->io_u_freelist)
-
-struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
-{
-       struct io_u *io_u = NULL;
-
-       if (!queue_full(td)) {
-               io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
-
-               io_u->error = 0;
-               io_u->resid = 0;
-               list_del(&io_u->list);
-               list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
-               td->cur_depth++;
-       }
-
-       return io_u;
-}
-
-/*
- * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
- * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
- */
-static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
-{
-       struct io_u *io_u;
-
-       io_u = __get_io_u(td);
-       if (!io_u)
-               return NULL;
-
-       if (td->zone_bytes >= td->zone_size) {
-               td->zone_bytes = 0;
-               f->last_pos += td->zone_skip;
-       }
-
-       if (fill_io_u(td, f, io_u)) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
-       }
-
-       if (io_u->buflen + io_u->offset > f->file_size) {
-               if (td->io_ops->flags & FIO_RAWIO) {
-                       put_io_u(td, io_u);
-                       return NULL;
-               }
-
-               io_u->buflen = f->file_size - io_u->offset;
-       }
-
-       if (!io_u->buflen) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
-       }
-
-       if (!td->read_iolog && !td->sequential)
-               mark_random_map(td, f, io_u);
-
-       f->last_pos += io_u->buflen;
-
-       if (td->verify != VERIFY_NONE)
-               populate_verify_io_u(td, io_u);
-
-       if (td_io_prep(td, io_u)) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
-       }
-
-       gettimeofday(&io_u->start_time, NULL);
-       return io_u;
-}
-
 static inline void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
 {
        td->runstate = runstate;
@@ -441,75 +150,6 @@ static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
        return f;
 }
 
-static int td_io_sync(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
-{
-       if (td->io_ops->sync)
-               return td->io_ops->sync(td, f);
-
-       return 0;
-}
-
-static int td_io_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
-                         struct timespec *t)
-{
-       return td->io_ops->getevents(td, min, max, t);
-}
-
-static int td_io_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
-{
-       gettimeofday(&io_u->issue_time, NULL);
-
-       return td->io_ops->queue(td, io_u);
-}
-
-#define iocb_time(iocb)        ((unsigned long) (iocb)->data)
-
-static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
-                        struct io_completion_data *icd)
-{
-       struct timeval e;
-       unsigned long msec;
-
-       gettimeofday(&e, NULL);
-
-       if (!io_u->error) {
-               unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
-               const int idx = io_u->ddir;
-
-               td->io_blocks[idx]++;
-               td->io_bytes[idx] += bytes;
-               td->zone_bytes += bytes;
-               td->this_io_bytes[idx] += bytes;
-
-               msec = mtime_since(&io_u->issue_time, &e);
-
-               add_clat_sample(td, idx, msec);
-               add_bw_sample(td, idx);
-
-               if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE)
-                       log_io_piece(td, io_u);
-
-               icd->bytes_done[idx] += bytes;
-       } else
-               icd->error = io_u->error;
-}
-
-static void ios_completed(struct thread_data *td,struct io_completion_data *icd)
-{
-       struct io_u *io_u;
-       int i;
-
-       icd->error = 0;
-       icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
-
-       for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
-               io_u = td->io_ops->event(td, i);
-
-               io_completed(td, io_u, icd);
-               put_io_u(td, io_u);
-       }
-}
-
 /*
  * When job exits, we can cancel the in-flight IO if we are using async
  * io. Attempt to do so.
@@ -728,10 +368,9 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
                        min_evts = 1;
                }
 
-
                ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->cur_depth, timeout);
                if (ret < 0) {
-                       td_verror(td, -ret);
+                       td_verror(td, ret);
                        break;
                } else if (!ret)
                        continue;
@@ -754,6 +393,8 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
                rate_throttle(td, usec, icd.bytes_done[td->ddir]);
 
                if (check_min_rate(td, &e)) {
+                       if (rate_quit)
+                               terminate_threads(td->groupid);
                        td_verror(td, ENOMEM);
                        break;
                }
@@ -763,10 +404,6 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
 
                if (td->thinktime)
                        usec_sleep(td, td->thinktime);
-
-               if (should_fsync(td) && td->fsync_blocks &&
-                   (td->io_blocks[DDIR_WRITE] % td->fsync_blocks) == 0)
-                       td_io_sync(td, f);
        }
 
        if (!ret) {
@@ -781,14 +418,6 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
        }
 }
 
-static int td_io_init(struct thread_data *td)
-{
-       if (td->io_ops->init)
-               return td->io_ops->init(td);
-
-       return 0;
-}
-
 static void cleanup_io_u(struct thread_data *td)
 {
        struct list_head *entry, *n;
@@ -801,19 +430,7 @@ static void cleanup_io_u(struct thread_data *td)
                free(io_u);
        }
 
-       if (td->mem_type == MEM_MALLOC)
-               free(td->orig_buffer);
-       else if (td->mem_type == MEM_SHM) {
-               struct shmid_ds sbuf;
-
-               shmdt(td->orig_buffer);
-               shmctl(td->shm_id, IPC_RMID, &sbuf);
-       } else if (td->mem_type == MEM_MMAP)
-               munmap(td->orig_buffer, td->orig_buffer_size);
-       else
-               log_err("Bad memory type %d\n", td->mem_type);
-
-       td->orig_buffer = NULL;
+       free_io_mem(td);
 }
 
 static int init_io_u(struct thread_data *td)
@@ -832,32 +449,8 @@ static int init_io_u(struct thread_data *td)
 
        td->orig_buffer_size = td->max_bs * max_units + MASK;
 
-       if (td->mem_type == MEM_MALLOC)
-               td->orig_buffer = malloc(td->orig_buffer_size);
-       else if (td->mem_type == MEM_SHM) {
-               td->shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, td->orig_buffer_size, IPC_CREAT | 0600);
-               if (td->shm_id < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       perror("shmget");
-                       return 1;
-               }
-
-               td->orig_buffer = shmat(td->shm_id, NULL, 0);
-               if (td->orig_buffer == (void *) -1) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       perror("shmat");
-                       td->orig_buffer = NULL;
-                       return 1;
-               }
-       } else if (td->mem_type == MEM_MMAP) {
-               td->orig_buffer = mmap(NULL, td->orig_buffer_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | OS_MAP_ANON, 0, 0);
-               if (td->orig_buffer == MAP_FAILED) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       perror("mmap");
-                       td->orig_buffer = NULL;
-                       return 1;
-               }
-       }
+       if (allocate_io_mem(td))
+               return 1;
 
        p = ALIGN(td->orig_buffer);
        for (i = 0; i < max_units; i++) {
@@ -1090,14 +683,14 @@ static void *fork_main(int shmid, int offset)
  */
 static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
 {
+       struct thread_data *td;
        int i, cputhreads;
 
        /*
         * reap exited threads (TD_EXITED -> TD_REAPED)
         */
-       for (i = 0, cputhreads = 0; i < thread_number; i++) {
-               struct thread_data *td = &threads[i];
-
+       cputhreads = 0;
+       for_each_td(td, i) {
                /*
                 * ->io_ops is NULL for a thread that has closed its
                 * io engine
@@ -1127,48 +720,6 @@ static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
                terminate_threads(TERMINATE_ALL);
 }
 
-static void fio_unpin_memory(void *pinned)
-{
-       if (pinned) {
-               if (munlock(pinned, mlock_size) < 0)
-                       perror("munlock");
-               munmap(pinned, mlock_size);
-       }
-}
-
-static void *fio_pin_memory(void)
-{
-       unsigned long long phys_mem;
-       void *ptr;
-
-       if (!mlock_size)
-               return NULL;
-
-       /*
-        * Don't allow mlock of more than real_mem-128MB
-        */
-       phys_mem = os_phys_mem();
-       if (phys_mem) {
-               if ((mlock_size + 128 * 1024 * 1024) > phys_mem) {
-                       mlock_size = phys_mem - 128 * 1024 * 1024;
-                       fprintf(f_out, "fio: limiting mlocked memory to %lluMiB\n", mlock_size >> 20);
-               }
-       }
-
-       ptr = mmap(NULL, mlock_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | OS_MAP_ANON, 0, 0);
-       if (!ptr) {
-               perror("malloc locked mem");
-               return NULL;
-       }
-       if (mlock(ptr, mlock_size) < 0) {
-               munmap(ptr, mlock_size);
-               perror("mlock");
-               return NULL;
-       }
-
-       return ptr;
-}
-
 /*
  * Main function for kicking off and reaping jobs, as needed.
  */
@@ -1177,9 +728,9 @@ static void run_threads(void)
        struct thread_data *td;
        unsigned long spent;
        int i, todo, nr_running, m_rate, t_rate, nr_started;
-       void *mlocked_mem;
 
-       mlocked_mem = fio_pin_memory();
+       if (fio_pin_memory())
+               return;
 
        if (!terse_output) {
                printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
@@ -1194,9 +745,7 @@ static void run_threads(void)
        nr_started = 0;
        m_rate = t_rate = 0;
 
-       for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-               td = &threads[i];
-
+       for_each_td(td, i) {
                print_status_init(td->thread_number - 1);
 
                init_disk_util(td);
@@ -1225,9 +774,7 @@ static void run_threads(void)
                /*
                 * create threads (TD_NOT_CREATED -> TD_CREATED)
                 */
-               for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-                       td = &threads[i];
-
+               for_each_td(td, i) {
                        if (td->runstate != TD_NOT_CREATED)
                                continue;
 
@@ -1316,9 +863,7 @@ static void run_threads(void)
                /*
                 * start created threads (TD_INITIALIZED -> TD_RUNNING).
                 */
-               for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-                       td = &threads[i];
-
+               for_each_td(td, i) {
                        if (td->runstate != TD_INITIALIZED)
                                continue;
 
@@ -1343,7 +888,7 @@ static void run_threads(void)
        }
 
        update_io_ticks();
-       fio_unpin_memory(mlocked_mem);
+       fio_unpin_memory();
 }
 
 int main(int argc, char *argv[])