source: libcfa/src/concurrency/iocall.cfa @ 0a92c78

ADTarm-ehast-experimentalenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationnew-astnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
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Added support for splice and tee in cfa io
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1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2020 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// iocall.cfa --
8//
9// Author           : Thierry Delisle
10// Created On       : Wed Jul  1 14:51:00 2020
11// Last Modified By :
12// Last Modified On :
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15
16#include "bits/defs.hfa"
17
18//=============================================================================================
19// I/O uring backend
20//=============================================================================================
21
22#if defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H)
23        #include <stdint.h>
24        #include <linux/io_uring.h>
25
26        #include "kernel_private.hfa"
27
28        extern [* struct io_uring_sqe, uint32_t] __submit_alloc( struct __io_data & ring, uint64_t data );
29        extern void __submit( struct __io_data & ring, uint32_t idx );
30
31        static inline void ?{}(struct io_uring_sqe & this, uint8_t opcode, int fd) {
32                this.opcode = opcode;
33                #if !defined(IOSQE_ASYNC)
34                        this.flags = 0;
35                #else
36                        this.flags = IOSQE_ASYNC;
37                #endif
38                this.ioprio = 0;
39                this.fd = fd;
40                this.off = 0;
41                this.addr = 0;
42                this.len = 0;
43                this.rw_flags = 0;
44                this.__pad2[0] = this.__pad2[1] = this.__pad2[2] = 0;
45        }
46
47        static inline void ?{}(struct io_uring_sqe & this, uint8_t opcode, int fd, void * addr, uint32_t len, uint64_t off ) {
48                (this){ opcode, fd };
49                this.off = off;
50                this.addr = (uint64_t)(uintptr_t)addr;
51                this.len = len;
52        }
53
54        #define __submit_prelude \
55                __io_user_data_t data = { 0, active_thread() }; \
56                struct __io_data & ring = *data.thrd->curr_cluster->io; \
57                struct io_uring_sqe * sqe; \
58                uint32_t idx; \
59                [sqe, idx] = __submit_alloc( ring, (uint64_t)(uintptr_t)&data );
60
61        #define __submit_wait \
62                /*__cfaabi_bits_print_safe( STDERR_FILENO, "Preparing user data %p for %p\n", &data, data.thrd );*/ \
63                verify( sqe->user_data == (uint64_t)(uintptr_t)&data ); \
64                __submit( ring, idx ); \
65                park( __cfaabi_dbg_ctx ); \
66                return data.result;
67#endif
68
69//=============================================================================================
70// I/O Forwards
71//=============================================================================================
72
73// Some forward declarations
74#include <unistd.h>
75
76extern "C" {
77        #include <sys/types.h>
78        #include <sys/socket.h>
79        #include <sys/syscall.h>
80
81#if defined(HAVE_PREADV2)
82        struct iovec;
83        extern ssize_t preadv2 (int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags);
84#endif
85#if defined(HAVE_PWRITEV2)
86        struct iovec;
87        extern ssize_t pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags);
88#endif
89
90        extern int fsync(int fd);
91        extern int sync_file_range(int fd, int64_t offset, int64_t nbytes, unsigned int flags);
92
93        struct msghdr;
94        struct sockaddr;
95        extern ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
96        extern ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
97        extern ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
98        extern ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
99        extern int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);
100        extern int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
101
102        extern int fallocate(int fd, int mode, uint64_t offset, uint64_t len);
103        extern int posix_fadvise(int fd, uint64_t offset, uint64_t len, int advice);
104        extern int madvise(void *addr, size_t length, int advice);
105
106        extern int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode);
107        extern int close(int fd);
108
109        extern ssize_t read (int fd, void *buf, size_t count);
110
111        extern ssize_t splice(int fd_in, loff_t *off_in, int fd_out, loff_t *off_out, size_t len, unsigned int flags);
112        extern ssize_t tee(int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags);
113}
114
115//=============================================================================================
116// I/O Interface
117//=============================================================================================
118
119//-----------------------------------------------------------------------------
120// Asynchronous operations
121#if defined(HAVE_PREADV2)
122        ssize_t cfa_preadv2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags) {
123                #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_READV)
124                        return preadv2(fd, iov, iovcnt, offset, flags);
125                #else
126                        __submit_prelude
127
128                        (*sqe){ IORING_OP_READV, fd, iov, iovcnt, offset };
129
130                        __submit_wait
131                #endif
132        }
133#endif
134
135#if defined(HAVE_PWRITEV2)
136        ssize_t cfa_pwritev2(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt, off_t offset, int flags) {
137                #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_WRITEV)
138                        return pwritev2(fd, iov, iovcnt, offset, flags);
139                #else
140                        __submit_prelude
141
142                        (*sqe){ IORING_OP_WRITEV, fd, iov, iovcnt, offset };
143
144                        __submit_wait
145                #endif
146        }
147#endif
148
149int cfa_fsync(int fd) {
150        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_FSYNC)
151                return fsync(fd);
152        #else
153                __submit_prelude
154
155                (*sqe){ IORING_OP_FSYNC, fd };
156
157                __submit_wait
158        #endif
159}
160
161int cfa_sync_file_range(int fd, int64_t offset, int64_t nbytes, unsigned int flags) {
162        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE)
163                return sync_file_range(fd, offset, nbytes, flags);
164        #else
165                __submit_prelude
166
167                (*sqe){ IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE, fd };
168                sqe->off = offset;
169                sqe->len = nbytes;
170                sqe->sync_range_flags = flags;
171
172                __submit_wait
173        #endif
174}
175
176
177ssize_t cfa_sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags) {
178        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_SENDMSG)
179                return sendmsg(sockfd, msg, flags);
180        #else
181                __submit_prelude
182
183                (*sqe){ IORING_OP_SENDMSG, sockfd, msg, 1, 0 };
184                sqe->msg_flags = flags;
185
186                __submit_wait
187        #endif
188}
189
190ssize_t cfa_recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags) {
191        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_RECVMSG)
192                return recvmsg(sockfd, msg, flags);
193        #else
194                __submit_prelude
195
196                (*sqe){ IORING_OP_RECVMSG, sockfd, msg, 1, 0 };
197                sqe->msg_flags = flags;
198
199                __submit_wait
200        #endif
201}
202
203ssize_t cfa_send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags) {
204        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_SEND)
205                return send( sockfd, buf, len, flags );
206        #else
207                __submit_prelude
208
209                (*sqe){ IORING_OP_SEND, sockfd };
210                sqe->addr = (uint64_t)buf;
211                sqe->len = len;
212                sqe->msg_flags = flags;
213
214                __submit_wait
215        #endif
216}
217
218ssize_t cfa_recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags) {
219        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_RECV)
220                return recv( sockfd, buf, len, flags );
221        #else
222                __submit_prelude
223
224                (*sqe){ IORING_OP_RECV, sockfd };
225                sqe->addr = (uint64_t)buf;
226                sqe->len = len;
227                sqe->msg_flags = flags;
228
229                __submit_wait
230        #endif
231}
232
233int cfa_accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags) {
234        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_ACCEPT)
235                return accept4( sockfd, addr, addrlen, flags );
236        #else
237                __submit_prelude
238
239                (*sqe){ IORING_OP_ACCEPT, sockfd };
240                sqe->addr = addr;
241                sqe->addr2 = addrlen;
242                sqe->accept_flags = flags;
243
244                __submit_wait
245        #endif
246}
247
248int cfa_connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen) {
249        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_CONNECT)
250                return connect( sockfd, addr, addrlen );
251        #else
252                __submit_prelude
253
254                (*sqe){ IORING_OP_CONNECT, sockfd };
255                sqe->addr = (uint64_t)addr;
256                sqe->off = addrlen;
257
258                __submit_wait
259        #endif
260}
261
262int cfa_fallocate(int fd, int mode, uint64_t offset, uint64_t len) {
263        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_FALLOCATE)
264                return fallocate( fd, mode, offset, len );
265        #else
266                __submit_prelude
267
268                (*sqe){ IORING_OP_FALLOCATE, fd };
269                sqe->off = offset;
270                sqe->len = length;
271                sqe->mode = mode;
272
273                __submit_wait
274        #endif
275}
276
277int cfa_fadvise(int fd, uint64_t offset, uint64_t len, int advice) {
278        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_FADVISE)
279                return posix_fadvise( fd, offset, len, advice );
280        #else
281                __submit_prelude
282
283                (*sqe){ IORING_OP_FADVISE, fd };
284                sqe->off = (uint64_t)offset;
285                sqe->len = length;
286                sqe->fadvise_advice = advice;
287
288                __submit_wait
289        #endif
290}
291
292int cfa_madvise(void *addr, size_t length, int advice) {
293        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_MADVISE)
294                return madvise( addr, length, advice );
295        #else
296                __submit_prelude
297
298                (*sqe){ IORING_OP_MADVISE, 0 };
299                sqe->addr = (uint64_t)addr;
300                sqe->len = length;
301                sqe->fadvise_advice = advice;
302
303                __submit_wait
304        #endif
305}
306
307int cfa_openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode) {
308        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_OPENAT)
309                return openat( dirfd, pathname, flags, mode );
310        #else
311                __submit_prelude
312
313                (*sqe){ IORING_OP_OPENAT, dirfd };
314                sqe->addr = (uint64_t)pathname;
315                sqe->open_flags = flags;
316                sqe->mode = mode;
317
318                __submit_wait
319        #endif
320}
321
322int cfa_close(int fd) {
323        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_CLOSE)
324                return close( fd );
325        #else
326                __submit_prelude
327
328                (*sqe){ IORING_OP_CLOSE, fd };
329
330                __submit_wait
331        #endif
332}
333
334ssize_t cfa_read(int fd, void *buf, size_t count) {
335        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_READ)
336                return read( fd, buf, count );
337        #else
338                __submit_prelude
339
340                (*sqe){ IORING_OP_READ, fd, buf, count, 0 };
341
342                __submit_wait
343        #endif
344}
345
346ssize_t cfa_write(int fd, void *buf, size_t count) {
347        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_WRITE)
348                return read( fd, buf, count );
349        #else
350                __submit_prelude
351
352                (*sqe){ IORING_OP_WRITE, fd, buf, count, 0 };
353
354                __submit_wait
355        #endif
356}
357
358ssize_t cfa_splice(int fd_in, loff_t *off_in, int fd_out, loff_t *off_out, size_t len, unsigned int flags) {
359        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_SPLICE)
360                return splice( fd_in, off_in, fd_out, off_out, len, flags );
361        #else
362                __submit_prelude
363
364                (*sqe){ IORING_OP_SPLICE, fd_out, 0p, len, off_out };
365                sqe->splice_fd_in  = fd_in;
366                sqe->splice_off_in = off_in;
367                sqe->splice_flags  = flags;
368
369                __submit_wait
370        #endif
371}
372
373ssize_t cfa_tee(int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags) {
374        #if !defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H) || !defined(IORING_OP_TEE)
375                return tee( fd_in, fd_out, len, flags );
376        #else
377                __submit_prelude
378
379                (*sqe){ IORING_OP_TEE, fd_out, 0p, len, 0 };
380                sqe->splice_fd_in = fd_in;
381                sqe->splice_flags = flags;
382
383                __submit_wait
384        #endif
385}
386
387//-----------------------------------------------------------------------------
388// Check if a function is asynchronous
389
390// Macro magic to reduce the size of the following switch case
391#define IS_DEFINED_APPLY(f, ...) f(__VA_ARGS__)
392#define IS_DEFINED_SECOND(first, second, ...) second
393#define IS_DEFINED_TEST(expansion) _CFA_IO_FEATURE_##expansion
394#define IS_DEFINED(macro) IS_DEFINED_APPLY( IS_DEFINED_SECOND,IS_DEFINED_TEST(macro) false, true)
395
396bool has_user_level_blocking( fptr_t func ) {
397        #if defined(HAVE_LINUX_IO_URING_H)
398                #if defined(HAVE_PREADV2)
399                        if( /*func == (fptr_t)preadv2 || */
400                                func == (fptr_t)cfa_preadv2 )
401                                #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_READV ,
402                                return IS_DEFINED(IORING_OP_READV);
403                #endif
404
405                #if defined(HAVE_PWRITEV2)
406                        if( /*func == (fptr_t)pwritev2 || */
407                                func == (fptr_t)cfa_pwritev2 )
408                                #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_WRITEV ,
409                                return IS_DEFINED(IORING_OP_WRITEV);
410                #endif
411
412                if( /*func == (fptr_t)fsync || */
413                        func == (fptr_t)cfa_fsync )
414                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_FSYNC ,
415                        return IS_DEFINED(IORING_OP_FSYNC);
416
417                if( /*func == (fptr_t)ync_file_range || */
418                        func == (fptr_t)cfa_sync_file_range )
419                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE ,
420                        return IS_DEFINED(IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE);
421
422                if( /*func == (fptr_t)sendmsg || */
423                        func == (fptr_t)cfa_sendmsg )
424                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_SENDMSG ,
425                        return IS_DEFINED(IORING_OP_SENDMSG);
426
427                if( /*func == (fptr_t)recvmsg || */
428                        func == (fptr_t)cfa_recvmsg )
429                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_RECVMSG ,
430                        return IS_DEFINED(IORING_OP_RECVMSG);
431
432                if( /*func == (fptr_t)send || */
433                        func == (fptr_t)cfa_send )
434                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_SEND ,
435                        return IS_DEFINED(IORING_OP_SEND);
436
437                if( /*func == (fptr_t)recv || */
438                        func == (fptr_t)cfa_recv )
439                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_RECV ,
440                        return IS_DEFINED(IORING_OP_RECV);
441
442                if( /*func == (fptr_t)accept4 || */
443                        func == (fptr_t)cfa_accept4 )
444                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_ACCEPT ,
445                        return IS_DEFINED(IORING_OP_ACCEPT);
446
447                if( /*func == (fptr_t)connect || */
448                        func == (fptr_t)cfa_connect )
449                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_CONNECT ,
450                        return IS_DEFINED(IORING_OP_CONNECT);
451
452                if( /*func == (fptr_t)fallocate || */
453                        func == (fptr_t)cfa_fallocate )
454                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_FALLOCATE ,
455                        return IS_DEFINED(IORING_OP_FALLOCATE);
456
457                if( /*func == (fptr_t)posix_fadvise || */
458                        func == (fptr_t)cfa_fadvise )
459                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_FADVISE ,
460                        return IS_DEFINED(IORING_OP_FADVISE);
461
462                if( /*func == (fptr_t)madvise || */
463                        func == (fptr_t)cfa_madvise )
464                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_MADVISE ,
465                        return IS_DEFINED(IORING_OP_MADVISE);
466
467                if( /*func == (fptr_t)openat || */
468                        func == (fptr_t)cfa_openat )
469                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_OPENAT ,
470                        return IS_DEFINED(IORING_OP_OPENAT);
471
472                if( /*func == (fptr_t)close || */
473                        func == (fptr_t)cfa_close )
474                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_CLOSE ,
475                        return IS_DEFINED(IORING_OP_CLOSE);
476
477                if( /*func == (fptr_t)read || */
478                        func == (fptr_t)cfa_read )
479                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_READ ,
480                        return IS_DEFINED(IORING_OP_READ);
481
482                if( /*func == (fptr_t)write || */
483                        func == (fptr_t)cfa_write )
484                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_WRITE ,
485                        return IS_DEFINED(IORING_OP_WRITE);
486
487                if( /*func == (fptr_t)splice || */
488                        func == (fptr_t)cfa_splice )
489                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_SPLICE ,
490                        return IS_DEFINED(IORING_OP_SPLICE);
491
492                if( /*func == (fptr_t)tee || */
493                        func == (fptr_t)cfa_tee )
494                        #define _CFA_IO_FEATURE_IORING_OP_TEE ,
495                        return IS_DEFINED(IORING_OP_TEE);
496        #endif
497
498        return false;
499}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.