io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include <time.h>
   6 #include <assert.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9 #include "hash.h"
  10
  11 struct io_completion_data {
  12         int nr;                         /* input */
  13
  14         int error;                      /* output */
  15         unsigned long bytes_done[2];    /* output */
  16         struct timeval time;            /* output */
  17 };
  18
  19 /*
  20  * The ->file_map[] contains a map of blocks we have or have not done io
  21  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  22  */
  23 static int random_map_free(struct fio_file *f, const unsigned long long block)
  24 {
  25         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  26         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  27
  28         dprint(FD_RANDOM, "free: b=%llu, idx=%u, bit=%u\n", block, idx, bit);
  29
  30         return (f->file_map[idx] & (1 << bit)) == 0;
  31 }
  32
  33 /*
  34  * Mark a given offset as used in the map.
  35  */
  36 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  37 {
  38         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  39         struct fio_file *f = io_u->file;
  40         unsigned long long block;
  41         unsigned int blocks, nr_blocks;
  42
  43         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (unsigned long long) min_bs;
  44         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  45         blocks = 0;
  46
  47         while (nr_blocks) {
  48                 unsigned int this_blocks, mask;
  49                 unsigned int idx, bit;
  50
  51                 /*
  52                  * If we have a mixed random workload, we may
  53                  * encounter blocks we already did IO to.
  54                  */
  55                 if ((td->o.ddir_nr == 1) && !random_map_free(f, block)) {
  56                         if (!blocks)
  57                                 blocks = 1;
  58                         break;
  59                 }
  60
  61                 idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  62                 bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  63
  64                 fio_assert(td, idx < f->num_maps);
  65
  66                 this_blocks = nr_blocks;
  67                 if (this_blocks + bit > BLOCKS_PER_MAP)
  68                         this_blocks = BLOCKS_PER_MAP - bit;
  69
  70                 if (this_blocks == BLOCKS_PER_MAP)
  71                         mask = -1U;
  72                 else
  73                         mask = ((1U << this_blocks) - 1) << bit;
  74
  75                 f->file_map[idx] |= mask;
  76                 nr_blocks -= this_blocks;
  77                 blocks += this_blocks;
  78                 block += this_blocks;
  79         }
  80
  81         if ((blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  82                 io_u->buflen = blocks * min_bs;
  83 }
  84
  85 static unsigned long long last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  86                                      enum fio_ddir ddir)
  87 {
  88         unsigned long long max_blocks;
  89         unsigned long long max_size;
  90
  91         /*
  92          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  93          */
  94         max_size = f->io_size;
  95         if (max_size > f->real_file_size)
  96                 max_size = f->real_file_size;
  97
  98         max_blocks = max_size / (unsigned long long) td->o.ba[ddir];
  99         if (!max_blocks)
 100                 return 0;
 101
 102         return max_blocks;
 103 }
 104
 105 /*
 106  * Return the next free block in the map.
 107  */
 108 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 109                                enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 110 {
 111         unsigned long long min_bs = td->o.rw_min_bs;
 112         int i;
 113
 114         i = f->last_free_lookup;
 115         *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
 116         while ((*b) * min_bs < f->real_file_size &&
 117                 (*b) * min_bs < f->io_size) {
 118                 if (f->file_map[i] != (unsigned int) -1) {
 119                         *b += ffz(f->file_map[i]);
 120                         if (*b > last_block(td, f, ddir))
 121                                 break;
 122                         f->last_free_lookup = i;
 123                         return 0;
 124                 }
 125
 126                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
 127                 i++;
 128         }
 129
 130         dprint(FD_IO, "failed finding a free block\n");
 131         return 1;
 132 }
 133
 134 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 135                                 enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 136 {
 137         unsigned long long r;
 138         int loops = 5;
 139
 140         do {
 141                 r = os_random_long(&td->random_state);
 142                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
 143                 *b = (last_block(td, f, ddir) - 1)
 144                         * (r / ((unsigned long long) OS_RAND_MAX + 1.0));
 145
 146                 /*
 147                  * if we are not maintaining a random map, we are done.
 148                  */
 149                 if (!file_randommap(td, f))
 150                         return 0;
 151
 152                 /*
 153                  * calculate map offset and check if it's free
 154                  */
 155                 if (random_map_free(f, *b))
 156                         return 0;
 157
 158                 dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 159                                                                         *b);
 160         } while (--loops);
 161
 162         /*
 163          * we get here, if we didn't suceed in looking up a block. generate
 164          * a random start offset into the filemap, and find the first free
 165          * block from there.
 166          */
 167         loops = 10;
 168         do {
 169                 f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) *
 170                                         (r / (OS_RAND_MAX + 1.0));
 171                 if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
 172                         return 0;
 173
 174                 r = os_random_long(&td->random_state);
 175         } while (--loops);
 176
 177         /*
 178          * that didn't work either, try exhaustive search from the start
 179          */
 180         f->last_free_lookup = 0;
 181         return get_next_free_block(td, f, ddir, b);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 186  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 187  * the last io issued.
 188  */
 189 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 190 {
 191         struct fio_file *f = io_u->file;
 192         unsigned long long b;
 193         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 194
 195         if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
 196                 td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
 197
 198                 if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b)) {
 199                         dprint(FD_IO, "%s: getting rand offset failed\n",
 200                                 f->file_name);
 201                         return 1;
 202                 }
 203         } else {
 204                 if (f->last_pos >= f->real_file_size) {
 205                         if (!td_random(td) ||
 206                              get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b)) {
 207                                 dprint(FD_IO, "%s: pos %llu > size %llu\n",
 208                                                 f->file_name, f->last_pos,
 209                                                 f->real_file_size);
 210                                 return 1;
 211                         }
 212                 } else
 213                         b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
 214         }
 215
 216         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 217         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 218                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 219                                         io_u->offset, f->io_size);
 220                 return 1;
 221         }
 222
 223         io_u->offset += f->file_offset;
 224         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 225                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 226                                         io_u->offset, f->real_file_size);
 227                 return 1;
 228         }
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 static inline int is_power_of_2(unsigned int val)
 234 {
 235         return (val != 0 && ((val & (val - 1)) == 0));
 236 }
 237
 238 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 239 {
 240         const int ddir = io_u->ddir;
 241         unsigned int uninitialized_var(buflen);
 242         unsigned int minbs, maxbs;
 243         long r;
 244
 245         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 246         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 247
 248         if (minbs == maxbs)
 249                 buflen = minbs;
 250         else {
 251                 r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 252                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 253                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
 254                                         (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 255                         if (buflen < minbs)
 256                                 buflen = minbs;
 257                 } else {
 258                         long perc = 0;
 259                         unsigned int i;
 260
 261                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 262                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 263
 264                                 buflen = bsp->bs;
 265                                 perc += bsp->perc;
 266                                 if (r <= ((OS_RAND_MAX / 100L) * perc))
 267                                         break;
 268                         }
 269                 }
 270                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 271                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 272         }
 273
 274         if (io_u->offset + buflen > io_u->file->real_file_size) {
 275                 dprint(FD_IO, "lower buflen %u -> %u (ddir=%d)\n", buflen,
 276                                                 minbs, ddir);
 277                 buflen = minbs;
 278         }
 279
 280         return buflen;
 281 }
 282
 283 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 284 {
 285         unsigned int diff;
 286
 287         /*
 288          * we do time or byte based switch. this is needed because
 289          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 290          * whereas reads do not.
 291          */
 292         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 293         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 294 }
 295
 296 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 297 {
 298         unsigned int v;
 299         long r;
 300
 301         r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 302         v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 303         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 304                 return DDIR_READ;
 305
 306         return DDIR_WRITE;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 311  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 312  * necessary.
 313  */
 314 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 315 {
 316         if (td_rw(td)) {
 317                 /*
 318                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 319                  */
 320                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 321                         unsigned long long max_bytes;
 322                         enum fio_ddir ddir;
 323
 324                         /*
 325                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 326                          * one data direction, to avoid overflowing the
 327                          * ranges too much
 328                          */
 329                         ddir = get_rand_ddir(td);
 330                         max_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 331                         if (max_bytes >=
 332                             (td->o.size * td->o.rwmix[ddir] / 100)) {
 333                                 if (!td->rw_end_set[ddir]) {
 334                                         td->rw_end_set[ddir] = 1;
 335                                         fio_gettime(&td->rw_end[ddir], NULL);
 336                                 }
 337
 338                                 ddir ^= 1;
 339                         }
 340
 341                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 342                                 set_rwmix_bytes(td);
 343
 344                         td->rwmix_ddir = ddir;
 345                 }
 346                 return td->rwmix_ddir;
 347         } else if (td_read(td))
 348                 return DDIR_READ;
 349         else
 350                 return DDIR_WRITE;
 351 }
 352
 353 static void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 354 {
 355         int ret = put_file(td, f);
 356
 357         if (ret)
 358                 td_verror(td, ret, "file close");
 359 }
 360
 361 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 362 {
 363         assert((io_u->flags & IO_U_F_FREE) == 0);
 364         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 365
 366         if (io_u->file)
 367                 put_file_log(td, io_u->file);
 368
 369         io_u->file = NULL;
 370         flist_del(&io_u->list);
 371         flist_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 372         td->cur_depth--;
 373 }
 374
 375 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 376 {
 377         struct io_u *__io_u = *io_u;
 378
 379         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 380
 381         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 382         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && (__io_u->ddir != DDIR_SYNC))
 383                 td->io_issues[__io_u->ddir]--;
 384
 385         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 386
 387         flist_del(&__io_u->list);
 388         flist_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 389         td->cur_depth--;
 390         *io_u = NULL;
 391 }
 392
 393 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 394 {
 395         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 396                 goto out;
 397
 398         /*
 399          * see if it's time to sync
 400          */
 401         if (td->o.fsync_blocks &&
 402            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 403              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
 404                 io_u->ddir = DDIR_SYNC;
 405                 goto out;
 406         }
 407
 408         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
 409
 410         /*
 411          * See if it's time to switch to a new zone
 412          */
 413         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
 414                 td->zone_bytes = 0;
 415                 io_u->file->last_pos += td->o.zone_skip;
 416                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 417         }
 418
 419         /*
 420          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 421          * position.
 422          */
 423         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 424                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 425                 return 1;
 426         }
 427
 428         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 429         if (!io_u->buflen) {
 430                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 431                 return 1;
 432         }
 433
 434         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 435                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 436                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n", io_u->offset,
 437                                 io_u->buflen, io_u->file->real_file_size);
 438                 return 1;
 439         }
 440
 441         /*
 442          * mark entry before potentially trimming io_u
 443          */
 444         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 445                 mark_random_map(td, io_u);
 446
 447         /*
 448          * If using a write iolog, store this entry.
 449          */
 450 out:
 451         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 452         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 453         log_io_u(td, io_u);
 454         return 0;
 455 }
 456
 457 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 458 {
 459         int index = 0;
 460
 461         switch (nr) {
 462         default:
 463                 index = 6;
 464                 break;
 465         case 33 ... 64:
 466                 index = 5;
 467                 break;
 468         case 17 ... 32:
 469                 index = 4;
 470                 break;
 471         case 9 ... 16:
 472                 index = 3;
 473                 break;
 474         case 5 ... 8:
 475                 index = 2;
 476                 break;
 477         case 1 ... 4:
 478                 index = 1;
 479         case 0:
 480                 break;
 481         }
 482
 483         map[index]++;
 484 }
 485
 486 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 487 {
 488         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 489         td->ts.total_submit++;
 490 }
 491
 492 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 493 {
 494         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 495         td->ts.total_complete++;
 496 }
 497
 498 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 499 {
 500         int index = 0;
 501
 502         switch (td->cur_depth) {
 503         default:
 504                 index = 6;
 505                 break;
 506         case 32 ... 63:
 507                 index = 5;
 508                 break;
 509         case 16 ... 31:
 510                 index = 4;
 511                 break;
 512         case 8 ... 15:
 513                 index = 3;
 514                 break;
 515         case 4 ... 7:
 516                 index = 2;
 517                 break;
 518         case 2 ... 3:
 519                 index = 1;
 520         case 1:
 521                 break;
 522         }
 523
 524         td->ts.io_u_map[index] += nr;
 525 }
 526
 527 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 528 {
 529         int index = 0;
 530
 531         assert(usec < 1000);
 532
 533         switch (usec) {
 534         case 750 ... 999:
 535                 index = 9;
 536                 break;
 537         case 500 ... 749:
 538                 index = 8;
 539                 break;
 540         case 250 ... 499:
 541                 index = 7;
 542                 break;
 543         case 100 ... 249:
 544                 index = 6;
 545                 break;
 546         case 50 ... 99:
 547                 index = 5;
 548                 break;
 549         case 20 ... 49:
 550                 index = 4;
 551                 break;
 552         case 10 ... 19:
 553                 index = 3;
 554                 break;
 555         case 4 ... 9:
 556                 index = 2;
 557                 break;
 558         case 2 ... 3:
 559                 index = 1;
 560         case 0 ... 1:
 561                 break;
 562         }
 563
 564         assert(index < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 565         td->ts.io_u_lat_u[index]++;
 566 }
 567
 568 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 569 {
 570         int index = 0;
 571
 572         switch (msec) {
 573         default:
 574                 index = 11;
 575                 break;
 576         case 1000 ... 1999:
 577                 index = 10;
 578                 break;
 579         case 750 ... 999:
 580                 index = 9;
 581                 break;
 582         case 500 ... 749:
 583                 index = 8;
 584                 break;
 585         case 250 ... 499:
 586                 index = 7;
 587                 break;
 588         case 100 ... 249:
 589                 index = 6;
 590                 break;
 591         case 50 ... 99:
 592                 index = 5;
 593                 break;
 594         case 20 ... 49:
 595                 index = 4;
 596                 break;
 597         case 10 ... 19:
 598                 index = 3;
 599                 break;
 600         case 4 ... 9:
 601                 index = 2;
 602                 break;
 603         case 2 ... 3:
 604                 index = 1;
 605         case 0 ... 1:
 606                 break;
 607         }
 608
 609         assert(index < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 610         td->ts.io_u_lat_m[index]++;
 611 }
 612
 613 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 614 {
 615         if (usec < 1000)
 616                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 617         else
 618                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Get next file to service by choosing one at random
 623  */
 624 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td, int goodf,
 625                                            int badf)
 626 {
 627         struct fio_file *f;
 628         int fno;
 629
 630         do {
 631                 long r = os_random_long(&td->next_file_state);
 632                 int opened = 0;
 633
 634                 fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 635                         * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 636                 f = td->files[fno];
 637                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE)
 638                         continue;
 639
 640                 if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN)) {
 641                         int err;
 642
 643                         err = td_io_open_file(td, f);
 644                         if (err)
 645                                 continue;
 646                         opened = 1;
 647                 }
 648
 649                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 650                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 651                         return f;
 652                 }
 653                 if (opened)
 654                         td_io_close_file(td, f);
 655         } while (1);
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 660  */
 661 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 662                                          int badf)
 663 {
 664         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 665         struct fio_file *f;
 666
 667         do {
 668                 int opened = 0;
 669
 670                 f = td->files[td->next_file];
 671
 672                 td->next_file++;
 673                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 674                         td->next_file = 0;
 675
 676                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
 677                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE) {
 678                         f = NULL;
 679                         continue;
 680                 }
 681
 682                 if (!(f->flags & FIO_FILE_OPEN)) {
 683                         int err;
 684
 685                         err = td_io_open_file(td, f);
 686                         if (err) {
 687                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
 688                                         err, f->file_name);
 689                                 f = NULL;
 690                                 continue;
 691                         }
 692                         opened = 1;
 693                 }
 694
 695                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf, f->flags);
 696                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
 697                         break;
 698
 699                 if (opened)
 700                         td_io_close_file(td, f);
 701
 702                 f = NULL;
 703         } while (td->next_file != old_next_file);
 704
 705         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
 706         return f;
 707 }
 708
 709 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
 710 {
 711         struct fio_file *f;
 712
 713         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
 714
 715         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
 716                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
 717                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
 718                                                   td->nr_done_files,
 719                                                   td->o.nr_files);
 720                 return NULL;
 721         }
 722
 723         f = td->file_service_file;
 724         if (f && (f->flags & FIO_FILE_OPEN) && !(f->flags & FIO_FILE_CLOSING)) {
 725                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
 726                         goto out;
 727                 if (td->file_service_left--)
 728                         goto out;
 729         }
 730
 731         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
 732             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
 733                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 734         else
 735                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 736
 737         td->file_service_file = f;
 738         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
 739 out:
 740         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
 741         return f;
 742 }
 743
 744 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 745 {
 746         struct fio_file *f;
 747
 748         do {
 749                 f = get_next_file(td);
 750                 if (!f)
 751                         return 1;
 752
 753                 io_u->file = f;
 754                 get_file(f);
 755
 756                 if (!fill_io_u(td, io_u))
 757                         break;
 758
 759                 put_file_log(td, f);
 760                 td_io_close_file(td, f);
 761                 io_u->file = NULL;
 762                 f->flags |= FIO_FILE_DONE;
 763                 td->nr_done_files++;
 764                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name, td->nr_done_files, td->o.nr_files);
 765         } while (1);
 766
 767         return 0;
 768 }
 769
 770
 771 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 772 {
 773         struct io_u *io_u = NULL;
 774
 775         if (!flist_empty(&td->io_u_requeues))
 776                 io_u = flist_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
 777         else if (!queue_full(td)) {
 778                 io_u = flist_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
 779
 780                 io_u->buflen = 0;
 781                 io_u->resid = 0;
 782                 io_u->file = NULL;
 783                 io_u->end_io = NULL;
 784         }
 785
 786         if (io_u) {
 787                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
 788                 io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE;
 789
 790                 io_u->error = 0;
 791                 flist_del(&io_u->list);
 792                 flist_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
 793                 td->cur_depth++;
 794         }
 795
 796         return io_u;
 797 }
 798
 799 /*
 800  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
 801  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
 802  */
 803 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 804 {
 805         struct fio_file *f;
 806         struct io_u *io_u;
 807
 808         io_u = __get_io_u(td);
 809         if (!io_u) {
 810                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
 811                 return NULL;
 812         }
 813
 814         /*
 815          * from a requeue, io_u already setup
 816          */
 817         if (io_u->file)
 818                 goto out;
 819
 820         /*
 821          * If using an iolog, grab next piece if any available.
 822          */
 823         if (td->o.read_iolog_file) {
 824                 if (read_iolog_get(td, io_u))
 825                         goto err_put;
 826         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
 827                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
 828                 goto err_put;
 829         }
 830
 831         f = io_u->file;
 832         assert(f->flags & FIO_FILE_OPEN);
 833
 834         if (io_u->ddir != DDIR_SYNC) {
 835                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
 836                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
 837                         goto err_put;
 838                 }
 839
 840                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 841
 842                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 843                         populate_verify_io_u(td, io_u);
 844                 else if (td->o.refill_buffers && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
 845                         io_u_fill_buffer(td, io_u, io_u->xfer_buflen);
 846         }
 847
 848         /*
 849          * Set io data pointers.
 850          */
 851         io_u->endpos = io_u->offset + io_u->buflen;
 852         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 853         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 854
 855 out:
 856         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
 857                 if (!td->o.disable_slat)
 858                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
 859                 return io_u;
 860         }
 861 err_put:
 862         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
 863         put_io_u(td, io_u);
 864         return NULL;
 865 }
 866
 867 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 868 {
 869         const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
 870
 871         log_err("fio: io_u error");
 872
 873         if (io_u->file)
 874                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
 875
 876         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
 877
 878         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
 879                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
 880
 881         if (!td->error)
 882                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
 883 }
 884
 885 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 886                          struct io_completion_data *icd)
 887 {
 888         /*
 889          * Older gcc's are too dumb to realize that usec is always used
 890          * initialized, silence that warning.
 891          */
 892         unsigned long uninitialized_var(usec);
 893
 894         dprint_io_u(io_u, "io complete");
 895
 896         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
 897         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 898
 899         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
 900                 td->last_was_sync = 1;
 901                 return;
 902         }
 903
 904         td->last_was_sync = 0;
 905
 906         if (!io_u->error) {
 907                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
 908                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
 909                 int ret;
 910
 911                 td->io_blocks[idx]++;
 912                 td->io_bytes[idx] += bytes;
 913                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 914
 915                 if (ramp_time_over(td)) {
 916                         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
 917                                 usec = utime_since(&io_u->issue_time,
 918                                                         &icd->time);
 919
 920                         if (!td->o.disable_clat) {
 921                                 add_clat_sample(td, idx, usec, bytes);
 922                                 io_u_mark_latency(td, usec);
 923                         }
 924                         if (!td->o.disable_bw)
 925                                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
 926                 }
 927
 928                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
 929                     td->o.do_verify &&
 930                     td->o.verify != VERIFY_NONE)
 931                         log_io_piece(td, io_u);
 932
 933                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
 934
 935                 if (io_u->end_io) {
 936                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
 937                         if (ret && !icd->error)
 938                                 icd->error = ret;
 939                 }
 940         } else {
 941                 icd->error = io_u->error;
 942                 io_u_log_error(td, io_u);
 943         }
 944 }
 945
 946 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
 947                      int nr)
 948 {
 949         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
 950                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
 951
 952         icd->nr = nr;
 953
 954         icd->error = 0;
 955         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 956 }
 957
 958 static void ios_completed(struct thread_data *td,
 959                           struct io_completion_data *icd)
 960 {
 961         struct io_u *io_u;
 962         int i;
 963
 964         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
 965                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
 966
 967                 io_completed(td, io_u, icd);
 968                 put_io_u(td, io_u);
 969         }
 970 }
 971
 972 /*
 973  * Complete a single io_u for the sync engines.
 974  */
 975 long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 976 {
 977         struct io_completion_data icd;
 978
 979         init_icd(td, &icd, 1);
 980         io_completed(td, io_u, &icd);
 981         put_io_u(td, io_u);
 982
 983         if (!icd.error)
 984                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 985
 986         td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
 987         return -1;
 988 }
 989
 990 /*
 991  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
 992  */
 993 long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts)
 994 {
 995         struct io_completion_data icd;
 996         struct timespec *tvp = NULL;
 997         int ret;
 998         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
 999
1000         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1001
1002         if (!min_evts)
1003                 tvp = &ts;
1004
1005         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1006         if (ret < 0) {
1007                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1008                 return ret;
1009         } else if (!ret)
1010                 return ret;
1011
1012         init_icd(td, &icd, ret);
1013         ios_completed(td, &icd);
1014         if (!icd.error)
1015                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
1016
1017         td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1018         return -1;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1023  */
1024 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1025 {
1026         if (!td->o.disable_slat) {
1027                 unsigned long slat_time;
1028
1029                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1030                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, io_u->xfer_buflen, slat_time);
1031         }
1032 }
1033
1034 /*
1035  * "randomly" fill the buffer contents
1036  */
1037 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1038                       unsigned int max_bs)
1039 {
1040         long *ptr = io_u->buf;
1041
1042         if (!td->o.zero_buffers) {
1043                 while ((void *) ptr - io_u->buf < max_bs) {
1044                         *ptr = rand() * GOLDEN_RATIO_PRIME;
1045                         ptr++;
1046                 }
1047         } else
1048                 memset(ptr, 0, max_bs);
1049 }