カーネルの非同期 io 関数 (posix aio ではない) をテストしており、それがどのように機能するかを理解しようとしています。以下のコードは、O_DIRECT を使用して開いたファイルに配列を繰り返し書き込むだけの完全なプログラムです。コールバック関数で「write Missed bytes expect 1024 got 0」というエラーが発生します (work_done() の fprintf ステートメントを参照)。
カーネル aio に慣れていない方のために説明すると、以下のコードは次のことを行います。
- いくつかの構造体を初期化する
- aioの準備(io_prep_pwrite)
- io リクエストの送信 (io_submit)
- イベント完了の確認 (io_getevents)
- コールバック関数を呼び出して、すべてがうまくいったかどうかを確認します。
手順 5 でエラーが発生します。O_DIRECT を使用してファイルを開かない場合、問題なく動作しますが、非同期書き込みの目的を達成できません。誰かが私が間違っていることを教えてもらえますか? これはカーネル aio の正しい使用法ですか? たとえば、コールバックの使用法は正しいですか? O_DIRECT の使用に制限はありますか?
「gcc -Wall test.c -laio」を使用してコンパイルします
前もって感謝します。
/*
* File: myaiocp.c
* Author: kmehta
*
* Created on July 11, 2011, 12:50 PM
*
*
* Testing kernel aio.
* Program creates a 2D matrix and writes it multiple times to create a file of desired size.
* Writes are performed using kernel aio functions (io_prep_pwrite, io_submit, etc.)
*/
#define _GNU_SOURCE
#define _XOPEN_SOURCE 600
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <getopt.h>
#include <pthread.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/uio.h>
#include <sys/time.h>
#include <omp.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <libaio.h>
char ** buf;
long seg_size;
int seg_rows;
double total_size;
char * filename;
static int wait_count = 0;
void io_task();
void cleanup();
void allocate_2D_matrix(int[]);
int file_open(char *);
void wr_done(io_context_t ctx, struct iocb* iocb, long res, long res2);
int main(int argc, char **argv) {
total_size = 1048576; //1MB
seg_size = 1024; //1kB
seg_rows = 1024;
filename = "aio.out";
int dims[] = {seg_rows, seg_size};
allocate_2D_matrix(dims); //Creates 2D matrix
io_task();
cleanup();
return 0;
}
/*
* Create a 2D matrix
*/
void allocate_2D_matrix(int dims[2]) {
int i;
char *data;
//create the matrix
data = (char *) calloc(1, dims[0] * dims[1] * sizeof (char));
if (data == NULL) {
printf("\nCould not allocate memory for matrix.\n");
exit(1);
}
buf = (char **) malloc(dims[0] * sizeof (char *));
if (buf == NULL) {
printf("\nCould not allocate memory for matrix.\n");
exit(1);
}
for (i = 0; i < dims[0]; i++) {
buf[i] = &(data[i * dims[1]]);
}
}
static void io_error(const char *func, int rc)
{
if (rc == -ENOSYS)
fprintf(stderr, "AIO not in this kernel\n");
else if (rc < 0)
fprintf(stderr, "%s: %s\n", func, strerror(-rc));
else
fprintf(stderr, "%s: error %d\n", func, rc);
exit(1);
}
/*
* Callback function
*/
static void work_done(io_context_t ctx, struct iocb *iocb, long res, long res2)
{
if (res2 != 0) {
io_error("aio write", res2);
}
if (res != iocb->u.c.nbytes) {
fprintf(stderr, "write missed bytes expect %lu got %ld\n",
iocb->u.c.nbytes, res2);
exit(1);
}
wait_count --;
printf("%d ", wait_count);
}
/*
* Wait routine. Get events and call the callback function work_done()
*/
int io_wait_run(io_context_t ctx, long iter)
{
struct io_event events[iter];
struct io_event *ep;
int ret, n;
/*
* get up to aio_maxio events at a time.
*/
ret = n = io_getevents(ctx, iter, iter, events, NULL);
printf("got %d events\n", n);
/*
* Call the callback functions for each event.
*/
for (ep = events ; n-- > 0 ; ep++) {
io_callback_t cb = (io_callback_t)ep->data ; struct iocb *iocb = ep->obj ; cb(ctx, iocb, ep->res, ep->res2);
}
return ret;
}
void io_task() {
long offset = 0;
int bufIndex = 0;
//Open file
int fd = file_open(filename);
//Initialize structures
long i;
long iter = total_size / seg_size; //No. of iterations to reach desired file size (total_size)
io_context_t myctx;
if(0 != io_queue_init(iter, &myctx))
{
perror("Could not initialize io queue");
exit(EXIT_FAILURE);
}
struct iocb * ioq[iter];
//loop through iter times to reach desired file size
for (i = 0; i < iter; i++) {
struct iocb *io = (struct iocb*) malloc(sizeof (struct iocb));
io_prep_pwrite(io, fd, buf[bufIndex], seg_size, offset);
io_set_callback(io, work_done);
ioq[i] = io;
offset += seg_size;
bufIndex ++;
if (bufIndex > seg_rows - 1) //If entire matrix written, start again from index 0
bufIndex = 0;
}
printf("done preparing. Now submitting..\n");
if(iter != io_submit(myctx, iter, ioq))
{
perror("Failure on submit");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("now awaiting completion..\n");
wait_count = iter;
int res;
while (wait_count) {
res = io_wait_run(myctx, iter);
if (res < 0)
io_error("io_wait_run", res);
}
close(fd);
}
void cleanup() {
free(buf[0]);
free(buf);
}
int file_open(char *filename) {
int fd;
if (-1 == (fd = open(filename, O_DIRECT | O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, 0666))) {
printf("\nError opening file. \n");
exit(-1);
}
return fd;
}