source: libcfa/src/concurrency/io/call.cfa.in @ a80db97

ADTarm-ehast-experimentalenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
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New implementation of io based on instance burrowing.
Trying to avoid the unbounded growth of the previous flat combining approach.
  • Property mode set to 100644
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Line 
1#!python3
2#
3# Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2020 University of Waterloo
4#
5# The contents of this file are covered under the licence agreement in the
6# file "LICENCE" distributed with Cforall.
7#
8# call.cfa.in -- Python script to generate io/call.cfa
9#
10# Author           : Thierry Delisle
11# Created On       : Fri Sep 11 12:41:16 2020
12# Last Modified By :
13# Last Modified On :
14# Update Count     :
15#
16
17Header = """//
18// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2020 University of Waterloo
19//
20// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
21// file "LICENCE" distributed with Cforall.
22//
23// call.cfa -- Api for cforall
24//
25// Author           : Generated from call.cfa.in
26// Created On       : {}
27//
28
29"""
30
31Prelude = """#define __cforall_thread__
32
33#include "bits/defs.hfa"
34#include "kernel.hfa"
35#include "io/types.hfa"
36
37//=============================================================================================
38// I/O uring backend
39//=============================================================================================
40
41#if defined(CFA_HAVE_LINUX_IO_URING_H)
42        #include <assert.h>
43        #include <stdint.h>
44        #include <errno.h>
45        #include <linux/io_uring.h>
46
47        #include "kernel/fwd.hfa"
48
49        static const __u8 REGULAR_FLAGS = 0
50                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_FIXED_FILE)
51                        | IOSQE_FIXED_FILE
52                #endif
53                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_IO_DRAIN)
54                        | IOSQE_IO_DRAIN
55                #endif
56                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_IO_LINK)
57                        | IOSQE_IO_LINK
58                #endif
59                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_IO_HARDLINK)
60                        | IOSQE_IO_HARDLINK
61                #endif
62                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_ASYNC)
63                        | IOSQE_ASYNC
64                #endif
65                #if defined(CFA_HAVE_IOSQE_BUFFER_SELECTED)
66                        | IOSQE_BUFFER_SELECTED
67                #endif
68        ;
69
70        static const __u32 SPLICE_FLAGS = 0
71                #if defined(CFA_HAVE_SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
72                        | SPLICE_F_FD_IN_FIXED
73                #endif
74        ;
75
76        extern struct $io_context * cfa_io_allocate(struct io_uring_sqe * out_sqes[], __u32 out_idxs[], __u32 want)  __attribute__((nonnull (1,2)));
77        extern void cfa_io_submit( struct $io_context * in_ctx, __u32 in_idxs[], __u32 have ) __attribute__((nonnull (1,2)));
78#endif
79
80//=============================================================================================
81// I/O Forwards
82//=============================================================================================
83#include <time.hfa>
84
85// Some forward declarations
86#include <errno.h>
87#include <unistd.h>
88
89extern "C" {
90        #include <sys/types.h>
91        #include <sys/socket.h>
92        #include <sys/syscall.h>
93
94#if defined(CFA_HAVE_PREADV2)
95        struct iovec;
96        extern ssize_t preadv2 (int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags);
97#endif
98#if defined(CFA_HAVE_PWRITEV2)
99        struct iovec;
100        extern ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags);
101#endif
102
103        extern int fsync(int fd);
104
105        #if __OFF_T_MATCHES_OFF64_T
106                typedef __off64_t off_t;
107        #else
108                typedef __off_t off_t;
109        #endif
110        typedef __off64_t off64_t;
111        extern int sync_file_range(int fd, off64_t offset, off64_t nbytes, unsigned int flags);
112
113        struct msghdr;
114        struct sockaddr;
115        extern ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
116        extern ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
117        extern ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
118        extern ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
119        extern int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);
120        extern int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
121
122        extern int fallocate(int fd, int mode, off_t offset, off_t len);
123        extern int posix_fadvise(int fd, off_t offset, off_t len, int advice);
124        extern int madvise(void *addr, size_t length, int advice);
125
126        extern int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode);
127        extern int close(int fd);
128
129        extern ssize_t read (int fd, void *buf, size_t count);
130
131        struct epoll_event;
132        extern int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
133
134        extern ssize_t splice(int fd_in, loff_t *off_in, int fd_out, loff_t *off_out, size_t len, unsigned int flags);
135        extern ssize_t tee(int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags);
136}
137
138//=============================================================================================
139// I/O Interface
140//=============================================================================================
141"""
142
143print(Header.format("A Date"))
144print(Prelude)
145
146import re
147import sys
148class Call:
149        def __init__(self, op, signature, body, define=None):
150                sig = re.search("(.*) (.*)\((.*)\)", signature)
151                if not sig:
152                        print("OP '{}' has invalid signature {}".format(op, signature), file=sys.stderr)
153                        sys.exit(1)
154
155                self.op     = op
156                self.ret    = sig.group(1)
157                self.name   = sig.group(2)
158                self.params = sig.group(3)
159                self.define = define
160                self.body = ""
161
162                accepted_keys = [ 'ioprio', 'fd', 'off', 'addr2','addr', 'splice_off_in','len',
163                        'rw_flags', 'fsync_flags', 'poll_events', 'poll32_events',
164                        'sync_range_flags', 'msg_flags', 'timeout_flags', 'accept_flags',
165                        'cancel_flags', 'open_flags', 'statx_flags', 'fadvise_advice',
166                        'splice_flags', 'buf_index' ,'buf_group' 'personality',
167                        'splice_fd_in' ]
168
169                for k, v in body.items():
170                        if not k in accepted_keys:
171                                print("OP '{}' has invalid body kew {}".format(op, k), file=sys.stderr)
172                                sys.exit(1)
173
174                        self.body += "\n                sqe->{key} = {value};".format(key=k, value=v)
175
176
177        def args(self):
178                param_a = self.params.split(',')
179                args_a = [p.replace('*', ' ').split()[-1] for p in param_a]
180                for a in args_a:
181                        if '*' in a:
182                                print("OP '{}' has invalid * in argument {}".format(self.op, a), file=sys.stderr)
183                                sys.exit(1)
184
185                return ', '.join(args_a)
186
187AsyncTemplate = """inline void async_{name}(io_future_t & future, {params}, int submit_flags) {{
188        #if !defined(CFA_HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(CFA_HAVE_IORING_OP_{op})
189                ssize_t res = {name}({args});
190                if (res >= 0) {{
191                        fulfil(future, res);
192                }}
193                else {{
194                        fulfil(future, -errno);
195                }}
196        #else
197                __u8 sflags = REGULAR_FLAGS & submit_flags;
198                __u32 idx;
199                struct io_uring_sqe * sqe;
200                struct $io_context * ctx = cfa_io_allocate( &sqe, &idx, 1 );
201
202                sqe->opcode = IORING_OP_{op};
203                sqe->user_data = (__u64)(uintptr_t)&future;
204                sqe->flags = sflags;
205                sqe->ioprio = 0;
206                sqe->fd = 0;
207                sqe->off = 0;
208                sqe->addr = 0;
209                sqe->len = 0;
210                sqe->fsync_flags = 0;
211                sqe->__pad2[0] = 0;
212                sqe->__pad2[1] = 0;
213                sqe->__pad2[2] = 0;{body}
214
215                asm volatile("": : :"memory");
216
217                verify( sqe->user_data == (__u64)(uintptr_t)&future );
218                cfa_io_submit( ctx, &idx, 1 );
219        #endif
220}}"""
221
222SyncTemplate = """{ret} cfa_{name}({params}, int submit_flags) {{
223        io_future_t future;
224
225        async_{name}( future, {args}, submit_flags );
226
227        wait( future );
228        if( future.result < 0 ) {{
229                errno = -future.result;
230                return -1;
231        }}
232        return future.result;
233}}"""
234
235calls = [
236        # CFA_HAVE_IORING_OP_READV
237        Call('READV', 'ssize_t preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags)', {
238                'fd'  : 'fd',
239                'off' : 'offset',
240                'addr': '(__u64)iov',
241                'len' : 'iovcnt',
242        }, define = 'CFA_HAVE_PREADV2'),
243        # CFA_HAVE_IORING_OP_WRITEV
244        Call('WRITEV', 'ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags)', {
245                'fd'  : 'fd',
246                'off' : 'offset',
247                'addr': '(__u64)iov',
248                'len' : 'iovcnt'
249        }, define = 'CFA_HAVE_PWRITEV2'),
250        # CFA_HAVE_IORING_OP_FSYNC
251        Call('FSYNC', 'int fsync(int fd)', {
252                'fd': 'fd'
253        }),
254        # CFA_HAVE_IORING_OP_EPOLL_CTL
255        Call('EPOLL_CTL', 'int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)', {
256                'fd': 'epfd',
257                'addr': 'fd',
258                'len': 'op',
259                'off': '(__u64)event'
260        }),
261        # CFA_HAVE_IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE
262        Call('SYNC_FILE_RANGE', 'int sync_file_range(int fd, off64_t offset, off64_t nbytes, unsigned int flags)', {
263                'fd': 'fd',
264                'off': 'offset',
265                'len': 'nbytes',
266                'sync_range_flags': 'flags'
267        }),
268        # CFA_HAVE_IORING_OP_SENDMSG
269        Call('SENDMSG', 'ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags)', {
270                'fd': 'sockfd',
271                'addr': '(__u64)(struct msghdr *)msg',
272                'len': '1',
273                'msg_flags': 'flags'
274        }),
275        # CFA_HAVE_IORING_OP_RECVMSG
276        Call('RECVMSG', 'ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags)', {
277                'fd': 'sockfd',
278                'addr': '(__u64)(struct msghdr *)msg',
279                'len': '1',
280                'msg_flags': 'flags'
281        }),
282        # CFA_HAVE_IORING_OP_SEND
283        Call('SEND', 'ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags)', {
284                'fd': 'sockfd',
285                'addr': '(__u64)buf',
286                'len': 'len',
287                'msg_flags': 'flags'
288        }),
289        # CFA_HAVE_IORING_OP_RECV
290        Call('RECV', 'ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags)', {
291                'fd': 'sockfd',
292                'addr': '(__u64)buf',
293                'len': 'len',
294                'msg_flags': 'flags'
295        }),
296        # CFA_HAVE_IORING_OP_ACCEPT
297        Call('ACCEPT', 'int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags)', {
298                'fd': 'sockfd',
299                'addr': '(__u64)addr',
300                'addr2': '(__u64)addrlen',
301                'accept_flags': 'flags'
302        }),
303        # CFA_HAVE_IORING_OP_CONNECT
304        Call('CONNECT', 'int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)', {
305                'fd': 'sockfd',
306                'addr': '(__u64)addr',
307                'off': 'addrlen'
308        }),
309        # CFA_HAVE_IORING_OP_FALLOCATE
310        Call('FALLOCATE', 'int fallocate(int fd, int mode, off_t offset, off_t len)', {
311                'fd': 'fd',
312                'addr': '(__u64)len',
313                'len': 'mode',
314                'off': 'offset'
315        }),
316        # CFA_HAVE_IORING_OP_FADVISE
317        Call('FADVISE', 'int posix_fadvise(int fd, off_t offset, off_t len, int advice)', {
318                'fd': 'fd',
319                'off': 'offset',
320                'len': 'len',
321                'fadvise_advice': 'advice'
322        }),
323        # CFA_HAVE_IORING_OP_MADVISE
324        Call('MADVISE', 'int madvise(void *addr, size_t length, int advice)', {
325                'addr': '(__u64)addr',
326                'len': 'length',
327                'fadvise_advice': 'advice'
328        }),
329        # CFA_HAVE_IORING_OP_OPENAT
330        Call('OPENAT', 'int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode)', {
331                'fd': 'dirfd',
332                'addr': '(__u64)pathname',
333                'len': 'mode',
334                'open_flags': 'flags;'
335        }),
336        # CFA_HAVE_IORING_OP_OPENAT2
337        Call('OPENAT2', 'int openat2(int dirfd, const char *pathname, struct open_how * how, size_t size)', {
338                'fd': 'dirfd',
339                'addr': 'pathname',
340                'len': 'sizeof(*how)',
341                'off': '(__u64)how',
342        }, define = 'CFA_HAVE_OPENAT2'),
343        # CFA_HAVE_IORING_OP_CLOSE
344        Call('CLOSE', 'int close(int fd)', {
345                'fd': 'fd'
346        }),
347        # CFA_HAVE_IORING_OP_STATX
348        Call('STATX', 'int statx(int dirfd, const char *pathname, int flags, unsigned int mask, struct statx *statxbuf)', {
349                'fd': 'dirfd',
350                'off': '(__u64)statxbuf',
351                'addr': 'pathname',
352                'len': 'mask',
353                'statx_flags': 'flags'
354        }, define = 'CFA_HAVE_STATX'),
355        # CFA_HAVE_IORING_OP_READ
356        Call('READ', 'ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count)', {
357                'fd': 'fd',
358                'addr': '(__u64)buf',
359                'len': 'count'
360        }),
361        # CFA_HAVE_IORING_OP_WRITE
362        Call('WRITE', 'ssize_t write(int fd, void * buf, size_t count)', {
363                'fd': 'fd',
364                'addr': '(__u64)buf',
365                'len': 'count'
366        }),
367        # CFA_HAVE_IORING_OP_SPLICE
368        Call('SPLICE', 'ssize_t splice(int fd_in, loff_t *off_in, int fd_out, loff_t *off_out, size_t len, unsigned int flags)', {
369                'splice_fd_in': 'fd_in',
370                'splice_off_in': 'off_in ? (__u64)*off_in : (__u64)-1',
371                'fd': 'fd_out',
372                'off': 'off_out ? (__u64)*off_out : (__u64)-1',
373                'len': 'len',
374                'splice_flags': 'flags'
375        }),
376        # CFA_HAVE_IORING_OP_TEE
377        Call('TEE', 'ssize_t tee(int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags)', {
378                'splice_fd_in': 'fd_in',
379                'fd': 'fd_out',
380                'len': 'len',
381                'splice_flags': 'flags'
382        })
383]
384
385print("//----------")
386print("// synchronous calls")
387for c in calls:
388        if c.define:
389                print("""#if defined({define})
390        {ret} cfa_{name}({params}, int submit_flags);
391#endif""".format(define=c.define,ret=c.ret, name=c.name, params=c.params))
392        else:
393                print("{ret} cfa_{name}({params}, int submit_flags);"
394                .format(ret=c.ret, name=c.name, params=c.params))
395
396print("\n//----------")
397print("// asynchronous calls")
398for c in calls:
399        if c.define:
400                print("""#if defined({define})
401        void async_{name}(io_future_t & future, {params}, int submit_flags);
402#endif""".format(define=c.define,name=c.name, params=c.params))
403        else:
404                print("void async_{name}(io_future_t & future, {params}, int submit_flags);"
405                .format(name=c.name, params=c.params))
406print("\n")
407
408for c in calls:
409        print("//-----------------------------------------------------------------------------")
410        print("// {}".format(c.name))
411        Async = AsyncTemplate.format(
412                name   = c.name,
413                ret    = c.ret,
414                params = c.params,
415                args   = c.args(),
416                op     = c.op,
417                body   = c.body
418
419        )
420        Sync = SyncTemplate.format(
421                name   = c.name,
422                ret    = c.ret,
423                params = c.params,
424                args   = c.args()
425        )
426
427        if c.define:
428                print("""#if defined({})
429        //----------
430        // asynchronous call
431        {}
432
433        //----------
434        // synchronous call
435        {}
436#endif
437""".format(c.define, "\n\t".join( Async.splitlines() ), "\n\t".join( Sync.splitlines() )))
438        else :
439                print("""//----------
440// asynchronous call
441{}
442
443//----------
444// synchronous call
445{}
446""".format(Async, Sync))
447
448print("""
449//-----------------------------------------------------------------------------
450// Check if a function is has asynchronous
451bool has_user_level_blocking( fptr_t func ) {
452        #if defined(CFA_HAVE_LINUX_IO_URING_H)""")
453
454for c in calls:
455        if c.define:
456                print("""               #if defined({define})
457                        if( /*func == (fptr_t)preadv2 || */
458                                func == (fptr_t)cfa_{name} ||
459                                func == (fptr_t)async_{name} ) {{
460                                #if defined(CFA_HAVE_IORING_OP_{op})
461                                        return true;
462                                #else
463                                        return false;
464                                #endif
465                        }}
466                #endif""".format(define=c.define, name=c.name, op=c.op))
467        else:
468                print("""               if( /*func == (fptr_t)preadv2 || */
469                        func == (fptr_t)cfa_{name} ||
470                        func == (fptr_t)async_{name} ) {{
471                        #if defined(CFA_HAVE_IORING_OP_{op})
472                                return true;
473                        #else
474                                return false;
475                        #endif
476                }}""".format(name=c.name, op=c.op))
477
478print("""       #endif
479
480        return false;
481}""")
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.