source: libcfa/src/concurrency/io/call.cfa.in @ 8fb7402

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