t/zbd/test-zbd-support

   1 #!/bin/bash
   2 #
   3 # Copyright (C) 2018 Western Digital Corporation or its affiliates.
   4 #
   5 # This file is released under the GPL.
   6
   7 usage() {
   8     echo "Usage: $(basename "$0") [-d] [-e] [-l] [-r] [-v] [-t <test>] [-z] <SMR drive device node>"
   9 }
  10
  11 max() {
  12     if [ "$1" -gt "$2" ]; then
  13         echo "$1"
  14     else
  15         echo "$2"
  16     fi
  17 }
  18
  19 min() {
  20     if [ "$1" -lt "$2" ]; then
  21         echo "$1"
  22     else
  23         echo "$2"
  24     fi
  25 }
  26
  27 ioengine() {
  28         if [ -n "$use_libzbc" ]; then
  29                 echo -n "--ioengine=libzbc"
  30         else
  31                 echo -n "--ioengine=$1"
  32         fi
  33 }
  34
  35 set_io_scheduler() {
  36     local dev=$1 sched=$2
  37
  38     [ -e "/sys/block/$dev" ] || return $?
  39     if [ -e "/sys/block/$dev/mq" ]; then
  40         case "$sched" in
  41             noop)        sched=none;;
  42             deadline)    sched=mq-deadline;;
  43         esac
  44     else
  45         case "$sched" in
  46             none)        sched=noop;;
  47             mq-deadline) sched=deadline;;
  48         esac
  49     fi
  50
  51     echo "$sched" >"/sys/block/$dev/queue/scheduler"
  52 }
  53
  54 check_read() {
  55     local read
  56
  57     read=$(fio_read <"${logfile}.${test_number}")
  58     echo "read: $read <> $1" >> "${logfile}.${test_number}"
  59     [ "$read" = "$1" ]
  60 }
  61
  62 check_written() {
  63     local written
  64
  65     written=$(fio_written <"${logfile}.${test_number}")
  66     echo "written: $written <> $1" >> "${logfile}.${test_number}"
  67     [ "$written" = "$1" ]
  68 }
  69
  70 # Compare the reset count from the log file with reset count $2 using operator
  71 # $1 (=, -ge, -gt, -le, -lt).
  72 check_reset_count() {
  73     local reset_count
  74
  75     reset_count=$(fio_reset_count <"${logfile}.${test_number}")
  76     echo "reset_count: test $reset_count $1 $2" >> "${logfile}.${test_number}"
  77     eval "[ '$reset_count' '$1' '$2' ]"
  78 }
  79
  80 # Whether or not $1 (/dev/...) is a SCSI device.
  81 is_scsi_device() {
  82     local d f
  83
  84     d=$(basename "$dev")
  85     for f in /sys/class/scsi_device/*/device/block/"$d"; do
  86         [ -e "$f" ] && return 0
  87     done
  88     return 1
  89 }
  90
  91 run_fio() {
  92     local fio opts
  93
  94     fio=$(dirname "$0")/../../fio
  95
  96     opts=("--max-jobs=16" "--aux-path=/tmp" "--allow_file_create=0" \
  97           "--significant_figures=10" "$@")
  98     opts+=(${var_opts[@]})
  99     { echo; echo "fio ${opts[*]}"; echo; } >>"${logfile}.${test_number}"
 100
 101     "${dynamic_analyzer[@]}" "$fio" "${opts[@]}"
 102 }
 103
 104 run_one_fio_job() {
 105     local r
 106
 107     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 108     run_fio --name="$dev" --filename="$dev" "$@" --randseed="$r"        \
 109             --thread=1 --direct=1
 110 }
 111
 112 write_and_run_one_fio_job() {
 113     local r
 114     local write_offset="${1}"
 115     local write_size="${2}"
 116
 117     shift 2
 118     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 119     run_fio --filename="$dev" --randseed="$r"  --name="write_job" --rw=write \
 120             "$(ioengine "psync")" --bs="${logical_block_size}" \
 121             --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --thread=1 --direct=1 \
 122             --offset="${write_offset}" --size="${write_size}" \
 123             --name="$dev" --wait_for="write_job" "$@" --thread=1 --direct=1
 124 }
 125
 126 # Run fio on the first four sequential zones of the disk.
 127 run_fio_on_seq() {
 128     local opts=()
 129
 130     opts+=("--offset=$((first_sequential_zone_sector * 512))")
 131     opts+=("--size=$((4 * zone_size))" "--zonemode=zbd")
 132     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 133         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 134     fi
 135     run_one_fio_job "${opts[@]}" "$@"
 136 }
 137
 138 # Check whether buffered writes are refused.
 139 test1() {
 140     run_fio --name=job1 --filename="$dev" --rw=write --direct=0 --bs=4K \
 141             "$(ioengine "psync")" --size="${zone_size}" --thread=1      \
 142             --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" 2>&1 |
 143         tee -a "${logfile}.${test_number}" |
 144         grep -q 'Using direct I/O is mandatory for writing to ZBD drives'
 145     local fio_rc=${PIPESTATUS[0]} grep_rc=${PIPESTATUS[2]}
 146     case "$fio_rc" in
 147         0|1) ;;
 148         *)   return "$fio_rc"
 149     esac
 150     if [ -n "$is_zbd" ]; then
 151         [ "$grep_rc" = 0 ]
 152     else
 153         [ "$grep_rc" != 0 ]
 154     fi
 155 }
 156
 157 # Block size exceeds zone size.
 158 test2() {
 159     local bs off opts=() rc
 160
 161     off=$(((first_sequential_zone_sector + 2 * sectors_per_zone) * 512))
 162     bs=$((2 * zone_size))
 163     opts+=("$(ioengine "psync")")
 164     opts+=("--name=job1" "--filename=$dev" "--rw=write" "--direct=1")
 165     opts+=("--zonemode=zbd" "--offset=$off" "--bs=$bs" "--size=$bs")
 166     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 167         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 168     fi
 169     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 170     ! grep -q 'WRITE:' "${logfile}.${test_number}"
 171 }
 172
 173 # Run fio against an empty zone. This causes fio to report "No I/O performed".
 174 test3() {
 175     local off opts=() rc
 176
 177     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 128 * zone_size))
 178     size=$((zone_size))
 179     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 180     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=4K")
 181     opts+=("--size=$size" "--zonemode=zbd")
 182     opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=read" "--direct=1" "--thread=1")
 183     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 184         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 185     fi
 186     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 187     ! grep -q 'READ:' "${logfile}.${test_number}"
 188 }
 189
 190 # Run fio with --read_beyond_wp=1 against an empty zone.
 191 test4() {
 192     local off opts=()
 193
 194     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 129 * zone_size))
 195     size=$((zone_size))
 196     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 197     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=$size")
 198     opts+=("--size=$size" "--thread=1" "--read_beyond_wp=1")
 199     opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=read" "--direct=1" "--disable_lat=1")
 200     opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 201     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 202     check_read $size || return $?
 203 }
 204
 205 # Sequential write to sequential zones.
 206 test5() {
 207     local size
 208
 209     size=$((4 * zone_size))
 210     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=write \
 211                    --bs="$(max $((zone_size / 64)) "$logical_block_size")"\
 212                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 213                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 214     check_written $size || return $?
 215     check_read $size || return $?
 216 }
 217
 218 # Sequential read from sequential zones. Must be run after test5.
 219 test6() {
 220     local size
 221
 222     size=$((4 * zone_size))
 223     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=read  \
 224                    --bs="$(max $((zone_size / 64)) "$logical_block_size")"\
 225                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 226     check_read $size || return $?
 227 }
 228
 229 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 1.
 230 test7() {
 231     local size=$((zone_size))
 232
 233     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=1 --rw=randwrite    \
 234                    --bs="$(min 16384 "${zone_size}")"                   \
 235                    --do_verify=1 --verify=md5 --size="$size"            \
 236                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 237     check_written $size || return $?
 238     check_read $size || return $?
 239 }
 240
 241 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64.
 242 test8() {
 243     local size
 244
 245     size=$((4 * zone_size))
 246     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite   \
 247                    --bs="$(min 16384 "${zone_size}")"                   \
 248                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 249                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 250     check_written $size || return $?
 251     check_read $size || return $?
 252 }
 253
 254 # Random write to sequential zones, sg, queue depth 1.
 255 test9() {
 256     local size
 257
 258     if ! is_scsi_device "$dev"; then
 259         echo "$dev is not a SCSI device" >>"${logfile}.${test_number}"
 260         return 0
 261     fi
 262
 263     size=$((4 * zone_size))
 264     run_fio_on_seq --ioengine=sg                                        \
 265                    --iodepth=1 --rw=randwrite --bs=16K                  \
 266                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 267                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 268     check_written $size || return $?
 269     check_read $size || return $?
 270 }
 271
 272 # Random write to sequential zones, sg, queue depth 64.
 273 test10() {
 274     local size
 275
 276     if ! is_scsi_device "$dev"; then
 277         echo "$dev is not a SCSI device" >>"${logfile}.${test_number}"
 278         return 0
 279     fi
 280
 281     size=$((4 * zone_size))
 282     run_fio_on_seq --ioengine=sg                                        \
 283                    --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K                 \
 284                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 285                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 286     check_written $size || return $?
 287     check_read $size || return $?
 288 }
 289
 290 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, random block size.
 291 test11() {
 292     local size
 293
 294     size=$((4 * zone_size))
 295     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite   \
 296                    --bsrange=4K-64K --do_verify=1 --verify=md5          \
 297                    --debug=zbd >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 298     check_written $size || return $?
 299     check_read $size || return $?
 300 }
 301
 302 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, max 1 open zone.
 303 test12() {
 304     local size
 305
 306     size=$((8 * zone_size))
 307     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 308                    --max_open_zones=1 --size=$size --do_verify=1 --verify=md5 \
 309                    --debug=zbd >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 310     check_written $size || return $?
 311     check_read $size || return $?
 312 }
 313
 314 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, max 4 open zones.
 315 test13() {
 316     local size
 317
 318     size=$((8 * zone_size))
 319     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 320                    --max_open_zones=4 --size=$size --do_verify=1 --verify=md5 \
 321                    --debug=zbd                                                \
 322                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 323     check_written $size || return $?
 324     check_read $size || return $?
 325 }
 326
 327 # Random write to conventional zones.
 328 test14() {
 329     local size
 330
 331     size=$((16 * 2**20)) # 20 MB
 332     if [ $size -gt $((first_sequential_zone_sector * 512)) ]; then
 333         echo "$dev does not have enough sequential zones" \
 334              >>"${logfile}.${test_number}"
 335         return 0
 336     fi
 337     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 338                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --do_verify=1 \
 339                     --verify=md5 --size=$size                              \
 340                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 341     check_written $((size)) || return $?
 342     check_read $((size)) || return $?
 343 }
 344
 345 # Sequential read on a mix of empty and full zones.
 346 test15() {
 347     local i off size
 348
 349     for ((i=0;i<4;i++)); do
 350         [ -n "$is_zbd" ] &&
 351             reset_zone "$dev" $((first_sequential_zone_sector +
 352                                  i*sectors_per_zone))
 353     done
 354     off=$(((first_sequential_zone_sector + 2 * sectors_per_zone) * 512))
 355     size=$((2 * zone_size))
 356     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --rw=write --bs=$((zone_size / 16))\
 357                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off \
 358                     --size=$size >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 ||
 359         return $?
 360     check_written $size || return $?
 361     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 362     size=$((4 * zone_size))
 363     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --rw=read --bs=$((zone_size / 16)) \
 364                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off \
 365                     --size=$((size)) >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 ||
 366         return $?
 367     if [ -n "$is_zbd" ]; then
 368         check_read $((size / 2))
 369     else
 370         check_read $size
 371     fi
 372 }
 373
 374 # Random read on a mix of empty and full zones. Must be run after test15.
 375 test16() {
 376     local off size
 377
 378     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 379     size=$((4 * zone_size))
 380     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randread --bs=16K \
 381                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off \
 382                     --size=$size >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 383     check_read $size || return $?
 384 }
 385
 386 # Random reads and writes in the last zone.
 387 test17() {
 388     local io off read size written
 389
 390     off=$(((disk_size / zone_size - 1) * zone_size))
 391     size=$((disk_size - off))
 392     # Overwrite the last zone to avoid that reading from that zone fails.
 393     if [ -n "$is_zbd" ]; then
 394         reset_zone "$dev" $((off / 512)) || return $?
 395     fi
 396     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --rw=write --offset="$off"    \
 397                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"            \
 398                     --bs="$zone_size" --size="$zone_size"               \
 399                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 400     check_written "$zone_size" || return $?
 401     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=8 --rw=randrw --bs=4K \
 402                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"            \
 403                     --offset=$off --loops=2 --norandommap=1\
 404                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 405     written=$(fio_written <"${logfile}.${test_number}")
 406     read=$(fio_read <"${logfile}.${test_number}")
 407     io=$((written + read))
 408     echo "Total number of bytes read and written: $io <> $size" \
 409          >>"${logfile}.${test_number}"
 410     [ $io = $((size * 2)) ];
 411 }
 412
 413 # Out-of-range zone reset threshold and frequency parameters.
 414 test18() {
 415     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=-1 |&
 416         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 417             grep -q 'value out of range' || return $?
 418 }
 419
 420 test19() {
 421     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=2  |&
 422         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 423         grep -q 'value out of range' || return $?
 424 }
 425
 426 test20() {
 427     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=.4:.6 |&
 428         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 429         grep -q 'the list exceeding max length' || return $?
 430 }
 431
 432 test21() {
 433     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=-1 |&
 434         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 435         grep -q 'value out of range' || return $?
 436 }
 437
 438 test22() {
 439     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=2  |&
 440         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 441         grep -q 'value out of range' || return $?
 442 }
 443
 444 test23() {
 445     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=.4:.6  |&
 446         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 447         grep -q 'the list exceeding max length' || return $?
 448 }
 449
 450 test24() {
 451     local bs loops=9 size=$((zone_size))
 452
 453     bs=$(min $((256*1024)) "$zone_size")
 454     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --rw=write --bs="$bs"          \
 455                    --size=$size --loops=$loops                          \
 456                    --zone_reset_frequency=.01 --zone_reset_threshold=.90 \
 457                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 458     check_written $((size * loops)) || return $?
 459     check_reset_count -eq 8 ||
 460         check_reset_count -eq 9 ||
 461         check_reset_count -eq 10 || return $?
 462 }
 463
 464 # Multiple non-overlapping sequential write jobs for the same drive.
 465 test25() {
 466     local i opts=()
 467
 468     for ((i=0;i<16;i++)); do
 469         [ -n "$is_zbd" ] &&
 470             reset_zone "$dev" $((first_sequential_zone_sector + i*sectors_per_zone))
 471     done
 472     for ((i=0;i<16;i++)); do
 473         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--thread=1" "--direct=1")
 474         opts+=("--offset=$((first_sequential_zone_sector*512 + zone_size*i))")
 475         opts+=("--size=$zone_size" "$(ioengine "psync")" "--rw=write" "--bs=16K")
 476         opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}" "--group_reporting=1")
 477         opts+=(${var_opts[@]})
 478     done
 479     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 480 }
 481
 482 write_to_first_seq_zone() {
 483     local loops=4 r
 484
 485     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 486     run_fio --name="$dev" --filename="$dev" "$(ioengine "psync")" --rw="$1" \
 487             --thread=1 --do_verify=1 --verify=md5 --direct=1 --bs=4K    \
 488             --offset=$((first_sequential_zone_sector * 512))            \
 489             "--size=$zone_size" --loops=$loops --randseed="$r"          \
 490             --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --group_reporting=1        \
 491             --gtod_reduce=1 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 492     check_written $((loops * zone_size)) || return $?
 493 }
 494
 495 # Overwrite the first sequential zone four times sequentially.
 496 test26() {
 497     write_to_first_seq_zone write
 498 }
 499
 500 # Overwrite the first sequential zone four times using random writes.
 501 test27() {
 502     write_to_first_seq_zone randwrite
 503 }
 504
 505 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive.
 506 test28() {
 507     local i jobs=16 off opts
 508
 509     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
 510     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 511     opts=("--debug=zbd")
 512     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
 513         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
 514         opts+=("--size=$zone_size" "$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite")
 515         opts+=("--thread=1" "--direct=1" "--zonemode=zbd")
 516         opts+=("--zonesize=${zone_size}" "--group_reporting=1")
 517         opts+=(${var_opts[@]})
 518     done
 519     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 520     check_written $((jobs * zone_size)) || return $?
 521     check_reset_count -eq $jobs ||
 522         check_reset_count -eq $((jobs - 1)) ||
 523         return $?
 524 }
 525
 526 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive and with a limited
 527 # number of open zones.
 528 test29() {
 529     local i jobs=16 off opts=()
 530
 531     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
 532     size=$((16*zone_size))
 533     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 534     opts=("--debug=zbd")
 535     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
 536         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
 537         opts+=("--size=$size" "--io_size=$zone_size" "--thread=1")
 538         opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
 539         opts+=("--max_open_zones=4" "--group_reporting=1")
 540         opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 541         opts+=(${var_opts[@]})
 542     done
 543     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 544     check_written $((jobs * zone_size)) || return $?
 545 }
 546
 547 # Random reads and writes across the entire disk for 30s.
 548 test30() {
 549     local off
 550
 551     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 552     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=8 --rw=randrw      \
 553                     --bs="$(max $((zone_size / 128)) "$logical_block_size")"\
 554                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off\
 555                     --loops=2 --time_based --runtime=30s --norandommap=1\
 556                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1
 557 }
 558
 559 # Random reads across all sequential zones for 30s. This is not only a fio
 560 # test but also allows to verify the performance of a drive.
 561 test31() {
 562     local bs inc nz off opts size
 563
 564     # Start with writing 128 KB to 128 sequential zones.
 565     bs=128K
 566     nz=128
 567     # shellcheck disable=SC2017
 568     inc=$(((disk_size - (first_sequential_zone_sector * 512)) / (nz * zone_size)
 569            * zone_size))
 570     opts=()
 571     for ((off = first_sequential_zone_sector * 512; off < disk_size;
 572           off += inc)); do
 573         opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--io_size=$bs")
 574         opts+=("--bs=$bs" "--size=$zone_size" "$(ioengine "libaio")")
 575         opts+=("--rw=write" "--direct=1" "--thread=1" "--stats=0")
 576         opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 577         opts+=(${var_opts[@]})
 578     done
 579     "$(dirname "$0")/../../fio" "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1
 580     # Next, run the test.
 581     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 582     size=$((disk_size - off))
 583     opts=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--size=$size")
 584     opts+=("--bs=$bs" "$(ioengine "psync")" "--rw=randread" "--direct=1")
 585     opts+=("--thread=1" "--time_based" "--runtime=30" "--zonemode=zbd")
 586     opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 587     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 588 }
 589
 590 # Random writes across all sequential zones. This is not only a fio test but
 591 # also allows to verify the performance of a drive.
 592 test32() {
 593     local off opts=() size
 594
 595     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 596     size=$((disk_size - off))
 597     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--size=$size")
 598     opts+=("--bs=128K" "$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
 599     opts+=("--thread=1" "--time_based" "--runtime=30")
 600     opts+=("--max_open_zones=$max_open_zones" "--zonemode=zbd")
 601     opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 602     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 603 }
 604
 605 # Write to sequential zones with a block size that is not a divisor of the
 606 # zone size.
 607 test33() {
 608     local bs io_size size
 609
 610     size=$((2 * zone_size))
 611     io_size=$((5 * zone_size))
 612     bs=$((3 * zone_size / 4))
 613     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=write \
 614                    --size=$size --io_size=$io_size --bs=$bs     \
 615                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 616     check_written $(((io_size + bs - 1) / bs * bs)) || return $?
 617 }
 618
 619 # Write to sequential zones with a block size that is not a divisor of the
 620 # zone size and with data verification enabled.
 621 test34() {
 622     local size
 623
 624     size=$((2 * zone_size))
 625     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=write --size=$size \
 626                    --do_verify=1 --verify=md5 --bs=$((3 * zone_size / 4)) \
 627                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 628     grep -q 'not a divisor of' "${logfile}.${test_number}"
 629 }
 630
 631 # Test 1/4 for the I/O boundary rounding code: $size < $zone_size.
 632 test35() {
 633     local bs off io_size size
 634
 635     off=$(((first_sequential_zone_sector + 1) * 512))
 636     size=$((zone_size - 2 * 512))
 637     bs=$((zone_size / 4))
 638     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 639                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 640                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 641                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 642     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 643 }
 644
 645 # Test 2/4 for the I/O boundary rounding code: $size < $zone_size.
 646 test36() {
 647     local bs off io_size size
 648
 649     off=$(((first_sequential_zone_sector) * 512))
 650     size=$((zone_size - 512))
 651     bs=$((zone_size / 4))
 652     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 653                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 654                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 655                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 656     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 657 }
 658
 659 # Test 3/4 for the I/O boundary rounding code: $size > $zone_size.
 660 test37() {
 661     local bs off size
 662
 663     if [ "$first_sequential_zone_sector" = 0 ]; then
 664         off=0
 665     else
 666         off=$(((first_sequential_zone_sector - 1) * 512))
 667     fi
 668     size=$((zone_size + 2 * 512))
 669     bs=$((zone_size / 4))
 670     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 671                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 672                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 673                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1
 674     check_written $((zone_size)) || return $?
 675 }
 676
 677 # Test 4/4 for the I/O boundary rounding code: $offset > $disk_size - $zone_size
 678 test38() {
 679     local bs off size
 680
 681     size=$((logical_block_size))
 682     off=$((disk_size - logical_block_size))
 683     bs=$((logical_block_size))
 684     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 685                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 686                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 687                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 688     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 689 }
 690
 691 # Read one block from a block device.
 692 read_one_block() {
 693     local bs
 694
 695     bs=$((logical_block_size))
 696     run_one_fio_job --rw=read "$(ioengine "psync")" --bs=$bs --size=$bs "$@" 2>&1 |
 697         tee -a "${logfile}.${test_number}"
 698 }
 699
 700 # Check whether fio accepts --zonemode=none for zoned block devices.
 701 test39() {
 702     [ -n "$is_zbd" ] || return 0
 703     read_one_block --zonemode=none >/dev/null || return $?
 704     check_read $((logical_block_size)) || return $?
 705 }
 706
 707 # Check whether fio accepts --zonemode=strided for zoned block devices.
 708 test40() {
 709     local bs
 710
 711     bs=$((logical_block_size))
 712     [ -n "$is_zbd" ] || return 0
 713     read_one_block --zonemode=strided |
 714         grep -q 'fio: --zonesize must be specified when using --zonemode=strided' ||
 715         return $?
 716     read_one_block --zonemode=strided --zonesize=$bs >/dev/null || return $?
 717     check_read $bs || return $?
 718 }
 719
 720 # Check whether fio checks the zone size for zoned block devices.
 721 test41() {
 722     [ -n "$is_zbd" ] || return 0
 723     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=$((2 * zone_size)) |
 724         grep -q 'job parameter zonesize.*does not match disk zone size'
 725 }
 726
 727 # Check whether fio handles --zonesize=0 correctly for regular block devices.
 728 test42() {
 729     [ -n "$is_zbd" ] && return 0
 730     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=0 |
 731         grep -q 'Specifying the zone size is mandatory for regular block devices with --zonemode=zbd'
 732 }
 733
 734 # Check whether fio handles --zonesize=1 correctly for regular block devices.
 735 test43() {
 736     [ -n "$is_zbd" ] && return 0
 737     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=1 |
 738         grep -q 'zone size must be at least 512 bytes for --zonemode=zbd'
 739 }
 740
 741 # Check whether fio handles --zonemode=none --zonesize=1 correctly.
 742 test44() {
 743     read_one_block --zonemode=none --zonesize=1 |
 744         grep -q 'fio: --zonemode=none and --zonesize are not compatible'
 745 }
 746
 747 test45() {
 748     local bs i
 749
 750     [ -z "$is_zbd" ] && return 0
 751     bs=$((logical_block_size))
 752     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=randwrite --bs=$bs\
 753                     --offset=$((first_sequential_zone_sector * 512)) \
 754                     --size="$zone_size" --do_verify=1 --verify=md5 2>&1 |
 755         tee -a "${logfile}.${test_number}" |
 756         grep -q "fio: first I/O failed. If .* is a zoned block device, consider --zonemode=zbd"
 757 }
 758
 759 # Random write to sequential zones, libaio, 8 jobs, queue depth 64 per job
 760 test46() {
 761     local size
 762
 763     size=$((4 * zone_size))
 764     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=4K \
 765                    --group_reporting=1 --numjobs=8 \
 766                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 767     check_written $((size * 8)) || return $?
 768 }
 769
 770 # Check whether fio handles --zonemode=zbd --zoneskip=1 correctly.
 771 test47() {
 772     local bs
 773
 774     [ -z "$is_zbd" ] && return 0
 775     bs=$((logical_block_size))
 776     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --rw=write --bs=$bs \
 777                     --zonemode=zbd --zoneskip=1          \
 778                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 779     grep -q 'zoneskip 1 is not a multiple of the device zone size' "${logfile}.${test_number}"
 780 }
 781
 782 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive and with a
 783 # limited number of open zones. This is similar to test29, but uses libaio
 784 # to stress test zone locking.
 785 test48() {
 786     local i jobs=16 off opts=()
 787
 788     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
 789     size=$((16*zone_size))
 790     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 791     opts=("--aux-path=/tmp" "--allow_file_create=0" "--significant_figures=10")
 792     opts+=("--debug=zbd")
 793     opts+=("$(ioengine "libaio")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
 794     opts+=("--time_based" "--runtime=30")
 795     opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 796     opts+=("--max_open_zones=4")
 797     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
 798         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
 799         opts+=("--io_size=$zone_size" "--iodepth=256" "--thread=1")
 800         opts+=("--group_reporting=1")
 801     done
 802
 803     fio=$(dirname "$0")/../../fio
 804
 805     { echo; echo "fio ${opts[*]}"; echo; } >>"${logfile}.${test_number}"
 806
 807     timeout -v -s KILL 45s \
 808             "${dynamic_analyzer[@]}" "$fio" "${opts[@]}" \
 809             >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 810 }
 811
 812 tests=()
 813 dynamic_analyzer=()
 814 reset_all_zones=
 815 use_libzbc=
 816 zbd_debug=
 817
 818 while [ "${1#-}" != "$1" ]; do
 819   case "$1" in
 820     -d) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes" "--tool=drd"
 821                           "--show-confl-seg=no");
 822         shift;;
 823     -e) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes" "--tool=helgrind");
 824         shift;;
 825     -l) use_libzbc=1; shift;;
 826     -r) reset_all_zones=1; shift;;
 827     -t) tests+=("$2"); shift; shift;;
 828     -v) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes");
 829         shift;;
 830     -z) zbd_debug=1; shift;;
 831     --) shift; break;;
 832   esac
 833 done
 834
 835 if [ $# != 1 ]; then
 836     usage
 837     exit 1
 838 fi
 839
 840 # shellcheck source=functions
 841 source "$(dirname "$0")/functions" || exit $?
 842
 843 var_opts=()
 844 if [ -n "$zbd_debug" ]; then
 845     var_opts+=("--debug=zbd")
 846 fi
 847 dev=$1
 848 realdev=$(readlink -f "$dev")
 849 basename=$(basename "$realdev")
 850
 851 if [[ -b "$realdev" ]]; then
 852         major=$((0x$(stat -L -c '%t' "$realdev"))) || exit $?
 853         minor=$((0x$(stat -L -c '%T' "$realdev"))) || exit $?
 854         disk_size=$(($(<"/sys/dev/block/$major:$minor/size")*512))
 855
 856         # When the target is a partition device, get basename of its
 857         # holder device to access sysfs path of the holder device
 858         if [[ -r "/sys/dev/block/$major:$minor/partition" ]]; then
 859                 realsysfs=$(readlink "/sys/dev/block/$major:$minor")
 860                 basename=$(basename "${realsysfs%/*}")
 861         fi
 862         logical_block_size=$(<"/sys/block/$basename/queue/logical_block_size")
 863         case "$(<"/sys/class/block/$basename/queue/zoned")" in
 864         host-managed|host-aware)
 865                 is_zbd=true
 866                 if ! result=($(first_sequential_zone "$dev")); then
 867                         echo "Failed to determine first sequential zone"
 868                         exit 1
 869                 fi
 870                 first_sequential_zone_sector=${result[0]}
 871                 sectors_per_zone=${result[1]}
 872                 zone_size=$((sectors_per_zone * 512))
 873                 if ! max_open_zones=$(max_open_zones "$dev"); then
 874                         echo "Failed to determine maximum number of open zones"
 875                         exit 1
 876                 fi
 877                 set_io_scheduler "$basename" deadline || exit $?
 878                 if [ -n "$reset_all_zones" ]; then
 879                         reset_zone "$dev" -1
 880                 fi
 881                 ;;
 882         *)
 883                 first_sequential_zone_sector=$(((disk_size / 2) &
 884                                                 (logical_block_size - 1)))
 885                 zone_size=$(max 65536 "$logical_block_size")
 886                 sectors_per_zone=$((zone_size / 512))
 887                 max_open_zones=128
 888                 set_io_scheduler "$basename" none || exit $?
 889                 ;;
 890         esac
 891 elif [[ -c "$realdev" ]]; then
 892         # For an SG node, we must have libzbc option specified
 893         if [[ ! -n "$use_libzbc" ]]; then
 894                 echo "Character device files can only be used with -l (libzbc) option"
 895                 exit 1
 896         fi
 897
 898         if ! $(is_zbc "$dev"); then
 899                 echo "Device is not a ZBC disk"
 900                 exit 1
 901         fi
 902         is_zbd=true
 903
 904         if ! disk_size=($(( $(zbc_disk_sectors "$dev") * 512))); then
 905                 echo "Failed to determine disk size"
 906                 exit 1
 907         fi
 908         if ! logical_block_size=($(zbc_logical_block_size "$dev")); then
 909                 echo "Failed to determine logical block size"
 910                 exit 1
 911         fi
 912         if ! result=($(first_sequential_zone "$dev")); then
 913                 echo "Failed to determine first sequential zone"
 914                 exit 1
 915         fi
 916         first_sequential_zone_sector=${result[0]}
 917         sectors_per_zone=${result[1]}
 918         zone_size=$((sectors_per_zone * 512))
 919         if ! max_open_zones=$(max_open_zones "$dev"); then
 920                 echo "Failed to determine maximum number of open zones"
 921                 exit 1
 922         fi
 923         if [ -n "$reset_all_zones" ]; then
 924                 reset_zone "$dev" -1
 925         fi
 926 fi
 927
 928 echo -n "First sequential zone starts at sector $first_sequential_zone_sector;"
 929 echo " zone size: $((zone_size >> 20)) MB"
 930
 931 if [ "${#tests[@]}" = 0 ]; then
 932     readarray -t tests < <(declare -F | grep "test[0-9]*" | \
 933                                    tr -c -d "[:digit:]\n" | sort -n)
 934 fi
 935
 936 logfile=$0.log
 937
 938 passed=0
 939 failed=0
 940 if [ -t 1 ]; then
 941     red="\e[1;31m"
 942     green="\e[1;32m"
 943     end="\e[m"
 944 else
 945     red=""
 946     green=""
 947     end=""
 948 fi
 949 rc=0
 950
 951 intr=0
 952 trap 'intr=1' SIGINT
 953
 954 for test_number in "${tests[@]}"; do
 955     rm -f "${logfile}.${test_number}"
 956     echo -n "Running test $(printf "%02d" $test_number) ... "
 957     if eval "test$test_number"; then
 958         status="PASS"
 959         cc_status="${green}${status}${end}"
 960         ((passed++))
 961     else
 962         status="FAIL"
 963         cc_status="${red}${status}${end}"
 964         ((failed++))
 965         rc=1
 966     fi
 967     echo -e "$cc_status"
 968     echo "$status" >> "${logfile}.${test_number}"
 969     [ $intr -ne 0 ] && exit 1
 970 done
 971
 972 echo "$passed tests passed"
 973 if [ $failed -gt 0 ]; then
 974     echo " and $failed tests failed"
 975 fi
 976 exit $rc