[PATCH] Allow io engine to do the file setup
[fio.git] / fio.h
diff --git a/fio.h b/fio.h
index d1e4e04cee289dcc08dad69cf10b881d506cf2e2..db39ea125ec31a9c74bdde4d23c51648e353cff9 100644 (file)
--- a/fio.h
+++ b/fio.h
@@ -6,7 +6,10 @@
 #include <pthread.h>
 #include <sys/time.h>
 #include <sys/resource.h>
-#include <semaphore.h>
+#include <errno.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+#include <unistd.h>
 
 #include "list.h"
 #include "md5.h"
@@ -38,6 +41,7 @@ struct io_piece {
        struct list_head list;
        unsigned long long offset;
        unsigned int len;
+       int ddir;
 };
 
 /*
@@ -93,18 +97,51 @@ struct verify_header {
 struct group_run_stats {
        unsigned long long max_run[2], min_run[2];
        unsigned long long max_bw[2], min_bw[2];
-       unsigned long long io_mb[2];
+       unsigned long long io_kb[2];
        unsigned long long agg[2];
 };
 
+enum fio_ddir {
+       DDIR_READ = 0,
+       DDIR_WRITE,
+};
+
+/*
+ * What type of allocation to use for io buffers
+ */
+enum fio_memtype {
+       MEM_MALLOC = 0, /* ordinary malloc */
+       MEM_SHM,        /* use shared memory segments */
+       MEM_MMAP,       /* use anonynomous mmap */
+};
+
+/*
+ * The type of object we are working on
+ */
+enum fio_filetype {
+       FIO_TYPE_FILE = 1,
+       FIO_TYPE_BD,
+       FIO_TYPE_CHAR,
+};
+
+enum fio_ioengine_flags {
+       FIO_SYNCIO      = 1 << 0,
+       FIO_CPUIO       = 1 << 1,
+       FIO_MMAPIO      = 1 << 2,
+};
+
+/*
+ * This describes a single thread/process executing a fio job.
+ */
 struct thread_data {
-       char file_name[256];
-       char directory[256];
+       char name[32];
+       char *file_name;
+       char *directory;
        char verror[80];
        pthread_t thread;
        int thread_number;
        int groupid;
-       int filetype;
+       enum fio_filetype filetype;
        int error;
        int fd;
        void *mmap;
@@ -113,59 +150,79 @@ struct thread_data {
        size_t orig_buffer_size;
        volatile int terminate;
        volatile int runstate;
-       volatile int old_runstate;
-       unsigned int ddir;
+       enum fio_ddir ddir;
+       unsigned int iomix;
        unsigned int ioprio;
-       unsigned int sequential;
+
+       unsigned char sequential;
+       unsigned char odirect;
+       unsigned char create_file;
+       unsigned char invalidate_cache;
+       unsigned char create_serialize;
+       unsigned char create_fsync;
+       unsigned char end_fsync;
+       unsigned char sync_io;
+       unsigned char verify;
+       unsigned char use_thread;
+       unsigned char do_disk_util;
+       unsigned char override_sync;
+       unsigned char rand_repeatable;
+
        unsigned int bs;
        unsigned int min_bs;
        unsigned int max_bs;
-       unsigned int odirect;
        unsigned int thinktime;
        unsigned int fsync_blocks;
        unsigned int start_delay;
-       unsigned int timeout;
-       unsigned int io_engine;
-       unsigned int create_file;
+       unsigned long timeout;
        unsigned int overwrite;
-       unsigned int invalidate_cache;
        unsigned int bw_avg_time;
-       unsigned int create_serialize;
-       unsigned int create_fsync;
        unsigned int loops;
        unsigned long long file_size;
        unsigned long long real_file_size;
        unsigned long long file_offset;
        unsigned long long zone_size;
        unsigned long long zone_skip;
-       unsigned int sync_io;
-       unsigned int mem_type;
-       unsigned int verify;
+       enum fio_memtype mem_type;
        unsigned int stonewall;
        unsigned int numjobs;
-       unsigned int use_thread;
        unsigned int iodepth;
        os_cpu_mask_t cpumask;
+       unsigned int iolog;
+       unsigned int read_iolog;
+       unsigned int write_iolog;
+       unsigned int rwmixcycle;
+       unsigned int rwmixread;
+       unsigned int nice;
+
+       char *iolog_file;
+       void *iolog_buf;
+       FILE *iolog_f;
+
+       char *sysfs_root;
+       char *ioscheduler;
 
-       struct drand48_data bsrange_state;
-       struct drand48_data verify_state;
+       os_random_state_t bsrange_state;
+       os_random_state_t verify_state;
 
        int shm_id;
 
-       void *io_data;
-       char io_engine_name[16];
-       int (*io_prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       int (*io_queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       int (*io_getevents)(struct thread_data *, int, int, struct timespec *);
-       struct io_u *(*io_event)(struct thread_data *, int);
-       int (*io_cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       void (*io_cleanup)(struct thread_data *);
-       int (*io_sync)(struct thread_data *);
+       /*
+        * IO engine hooks, contains everything needed to submit an io_u
+        * to any of the available IO engines.
+        */
+       struct ioengine_ops *io_ops;
 
+       /*
+        * Current IO depth and list of free and busy io_u's.
+        */
        unsigned int cur_depth;
        struct list_head io_u_freelist;
        struct list_head io_u_busylist;
 
+       /*
+        * Rate state
+        */
        unsigned int rate;
        unsigned int ratemin;
        unsigned int ratecycle;
@@ -183,12 +240,21 @@ struct thread_data {
        unsigned long long zone_bytes;
        unsigned long long this_io_bytes[2];
        unsigned long long last_pos;
-       sem_t mutex;
+       volatile int mutex;
 
-       struct drand48_data random_state;
+       /*
+        * State for random io, a bitmap of blocks done vs not done
+        */
+       os_random_state_t random_state;
        unsigned long *file_map;
        unsigned int num_maps;
 
+       /*
+        * CPU "io" cycle burner
+        */
+       unsigned int cpuload;
+       unsigned int cpucycle;
+
        /*
         * bandwidth and latency stats
         */
@@ -206,29 +272,46 @@ struct thread_data {
        struct timeval start;   /* start of this loop */
        struct timeval epoch;   /* time job was started */
 
+       /*
+        * fio system usage accounting
+        */
        struct rusage ru_start;
        struct rusage ru_end;
        unsigned long usr_time;
        unsigned long sys_time;
        unsigned long ctx;
 
-       unsigned int do_disk_util;
-       unsigned int override_sync;
+       /*
+        * read/write mixed workload state
+        */
+       os_random_state_t rwmix_state;
+       struct timeval rwmix_switch;
+       enum fio_ddir rwmix_ddir;
+
+       /*
+        * Pre-run and post-run shell
+        */
+       char *exec_prerun;
+       char *exec_postrun;
 
+       /*
+        * IO historic logs
+        */
        struct list_head io_hist_list;
+       struct list_head io_log_list;
 };
 
-#define td_verror(td, err)                                             \
+#define __td_verror(td, err, msg)                                      \
        do {                                                            \
                int e = (err);                                          \
                (td)->error = e;                                        \
-               snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, error=%s", __FILE__, __LINE__, strerror(e));  \
+               snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, error=%s", __FILE__, __LINE__, (msg));        \
        } while (0)
 
-extern int parse_jobs_ini(char *);
-extern int parse_options(int, char **);
-extern void finish_log(struct thread_data *, struct io_log *, const char *);
-extern int init_random_state(struct thread_data *);
+
+#define td_verror(td, err)     __td_verror((td), (err), strerror((err)))
+#define td_vmsg(td, err, msg)  __td_verror((td), (err), (msg))
+
 extern struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *);
 extern void put_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
 
@@ -239,42 +322,16 @@ extern int exitall_on_terminate;
 extern int thread_number;
 extern int shm_id;
 extern int groupid;
+extern int terse_output;
+extern FILE *f_out;
+extern FILE *f_err;
+extern char *fio_inst_prefix;
 
 extern struct thread_data *threads;
 
-enum {
-       DDIR_READ = 0,
-       DDIR_WRITE,
-};
-
-/*
- * What type of allocation to use for io buffers
- */
-enum {
-       MEM_MALLOC,     /* ordinary malloc */
-       MEM_SHM,        /* use shared memory segments */
-       MEM_MMAP,       /* use anonynomous mmap */
-};
-
-/*
- * The type of object we are working on
- */
-enum {
-       FIO_TYPE_FILE = 1,
-       FIO_TYPE_BD,
-       FIO_TYPE_CHAR,
-};
-
-enum {
-       FIO_SYNCIO      = 1 << 0,
-       FIO_MMAPIO      = 1 << 1 | FIO_SYNCIO,
-       FIO_LIBAIO      = 1 << 2,
-       FIO_POSIXAIO    = 1 << 3,
-       FIO_SGIO        = 1 << 4,
-};
-
 #define td_read(td)            ((td)->ddir == DDIR_READ)
 #define td_write(td)           ((td)->ddir == DDIR_WRITE)
+#define td_rw(td)              ((td)->iomix != 0)
 
 #define BLOCKS_PER_MAP         (8 * sizeof(long))
 #define TO_MAP_BLOCK(td, b)    ((b) - ((td)->file_offset / (td)->min_bs))
@@ -315,4 +372,110 @@ struct io_completion_data {
 
 #define DISK_UTIL_MSEC (250)
 
+#ifndef min
+#define min(a, b)      ((a) < (b) ? (a) : (b))
+#endif
+
+/*
+ * Log exports
+ */
+extern int read_iolog_get(struct thread_data *, struct io_u *);
+extern void write_iolog_put(struct thread_data *, struct io_u *);
+extern int init_iolog(struct thread_data *td);
+extern void log_io_piece(struct thread_data *, struct io_u *);
+extern void prune_io_piece_log(struct thread_data *);
+extern void write_iolog_close(struct thread_data *);
+
+/*
+ * Logging
+ */
+extern void add_clat_sample(struct thread_data *, int, unsigned long);
+extern void add_slat_sample(struct thread_data *, int, unsigned long);
+extern void add_bw_sample(struct thread_data *, int);
+extern void show_run_stats(void);
+extern void init_disk_util(struct thread_data *);
+extern void update_rusage_stat(struct thread_data *);
+extern void update_io_ticks(void);
+extern void disk_util_timer_arm(void);
+extern void setup_log(struct io_log **);
+extern void finish_log(struct thread_data *, struct io_log *, const char *);
+extern int setup_rate(struct thread_data *);
+
+/*
+ * Time functions
+ */
+extern unsigned long utime_since(struct timeval *, struct timeval *);
+extern unsigned long mtime_since(struct timeval *, struct timeval *);
+extern unsigned long mtime_since_now(struct timeval *);
+extern unsigned long time_since_now(struct timeval *);
+extern void __usec_sleep(unsigned int);
+extern void usec_sleep(struct thread_data *, unsigned long);
+extern void rate_throttle(struct thread_data *, unsigned long, unsigned int);
+
+/*
+ * Init functions
+ */
+extern int parse_options(int, char **);
+extern int init_random_state(struct thread_data *);
+
+/*
+ * This is a pretty crappy semaphore implementation, but with the use that fio
+ * has (just signalling start/go conditions), it doesn't have to be better.
+ * Naturally this would not work for any type of contended semaphore or
+ * for real locking.
+ */
+static inline void fio_sem_init(volatile int *sem, int val)
+{
+       *sem = val;
+}
+
+static inline void fio_sem_down(volatile int *sem)
+{
+       while (*sem == 0)
+               usleep(10000);
+
+       (*sem)--;
+}
+
+static inline void fio_sem_up(volatile int *sem)
+{
+       (*sem)++;
+}
+
+/*
+ * If logging output to a file, stderr should go to both stderr and f_err
+ */
+#define log_err(args...)       do {            \
+       fprintf(f_err, ##args);                 \
+       if (f_err != stderr)                    \
+               fprintf(stderr, ##args);        \
+       } while (0)
+
+struct ioengine_ops {
+       char name[16];
+       int version;
+       int flags;
+       int (*setup)(struct thread_data *);
+       int (*init)(struct thread_data *);
+       int (*prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
+       int (*queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
+       int (*getevents)(struct thread_data *, int, int, struct timespec *);
+       struct io_u *(*event)(struct thread_data *, int);
+       int (*cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
+       void (*cleanup)(struct thread_data *);
+       int (*sync)(struct thread_data *);
+       void *data;
+       void *dlhandle;
+};
+
+#define FIO_IOOPS_VERSION      1
+
+extern struct ioengine_ops *load_ioengine(struct thread_data *, char *);
+extern void close_ioengine(struct thread_data *);
+
+/*
+ * Mark unused variables passed to ops functions as unused, to silence gcc
+ */
+#define fio_unused     __attribute((__unused__))
+
 #endif