fio.c

   1 /*
   2  * fio - the flexible io tester
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005 Jens Axboe <axboe@suse.de>
   5  * Copyright (C) 2006 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   6  *
   7  * The license below covers all files distributed with fio unless otherwise
   8  * noted in the file itself.
   9  *
  10  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  *  it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  *  published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *  GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  21  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  *
  23  */
  24 #include <unistd.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <signal.h>
  28 #include <time.h>
  29 #include <assert.h>
  30 #include <sys/stat.h>
  31 #include <sys/wait.h>
  32 #include <sys/ipc.h>
  33 #include <sys/shm.h>
  34 #include <sys/ioctl.h>
  35 #include <sys/mman.h>
  36
  37 #include "fio.h"
  38 #include "os.h"
  39
  40 #define MASK    (4095)
  41
  42 #define ALIGN(buf)      (char *) (((unsigned long) (buf) + MASK) & ~(MASK))
  43
  44 int groupid = 0;
  45 int thread_number = 0;
  46 int shm_id = 0;
  47 int temp_stall_ts;
  48
  49 static volatile int startup_sem;
  50 static volatile int fio_abort;
  51
  52 #define TERMINATE_ALL           (-1)
  53 #define JOB_START_TIMEOUT       (5 * 1000)
  54
  55 static inline void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
  56 {
  57         td->runstate = runstate;
  58 }
  59
  60 static void terminate_threads(int group_id, int forced_kill)
  61 {
  62         struct thread_data *td;
  63         int i;
  64
  65         for_each_td(td, i) {
  66                 if (group_id == TERMINATE_ALL || groupid == td->groupid) {
  67                         td->terminate = 1;
  68                         td->start_delay = 0;
  69                         if (forced_kill)
  70                                 td_set_runstate(td, TD_EXITED);
  71                 }
  72         }
  73 }
  74
  75 static void sig_handler(int sig)
  76 {
  77         switch (sig) {
  78                 case SIGALRM:
  79                         update_io_ticks();
  80                         disk_util_timer_arm();
  81                         print_thread_status();
  82                         break;
  83                 case SIGSEGV:
  84                         fprintf(stderr, "fio: got segfault, aborting\n");
  85                         terminate_threads(TERMINATE_ALL, 1);
  86                         fio_abort = 1;
  87                         exit(0);
  88                 default:
  89                         printf("\nfio: terminating on signal %d\n", sig);
  90                         fflush(stdout);
  91                         terminate_threads(TERMINATE_ALL, 0);
  92                         break;
  93         }
  94 }
  95
  96 /*
  97  * Check if we are above the minimum rate given.
  98  */
  99 static int check_min_rate(struct thread_data *td, struct timeval *now)
 100 {
 101         unsigned long spent;
 102         unsigned long rate;
 103         int ddir = td->ddir;
 104
 105         /*
 106          * allow a 2 second settle period in the beginning
 107          */
 108         if (mtime_since(&td->start, now) < 2000)
 109                 return 0;
 110
 111         /*
 112          * if rate blocks is set, sample is running
 113          */
 114         if (td->rate_bytes) {
 115                 spent = mtime_since(&td->lastrate, now);
 116                 if (spent < td->ratecycle)
 117                         return 0;
 118
 119                 rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->rate_bytes) / spent;
 120                 if (rate < td->ratemin) {
 121                         fprintf(f_out, "%s: min rate %u not met, got %luKiB/sec\n", td->name, td->ratemin, rate);
 122                         return 1;
 123                 }
 124         }
 125
 126         td->rate_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 127         memcpy(&td->lastrate, now, sizeof(*now));
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 static inline int runtime_exceeded(struct thread_data *td, struct timeval *t)
 132 {
 133         if (!td->timeout)
 134                 return 0;
 135         if (mtime_since(&td->epoch, t) >= td->timeout * 1000)
 136                 return 1;
 137
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
 142 {
 143         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 144         struct fio_file *f;
 145
 146         do {
 147                 f = &td->files[td->next_file];
 148
 149                 td->next_file++;
 150                 if (td->next_file >= td->nr_files)
 151                         td->next_file = 0;
 152
 153                 if (f->fd != -1)
 154                         break;
 155
 156                 f = NULL;
 157         } while (td->next_file != old_next_file);
 158
 159         return f;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * When job exits, we can cancel the in-flight IO if we are using async
 164  * io. Attempt to do so.
 165  */
 166 static void cleanup_pending_aio(struct thread_data *td)
 167 {
 168         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0};
 169         struct list_head *entry, *n;
 170         struct io_completion_data icd;
 171         struct io_u *io_u;
 172         int r;
 173
 174         /*
 175          * get immediately available events, if any
 176          */
 177         r = td_io_getevents(td, 0, td->cur_depth, &ts);
 178         if (r > 0) {
 179                 icd.nr = r;
 180                 ios_completed(td, &icd);
 181         }
 182
 183         /*
 184          * now cancel remaining active events
 185          */
 186         if (td->io_ops->cancel) {
 187                 list_for_each_safe(entry, n, &td->io_u_busylist) {
 188                         io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 189
 190                         r = td->io_ops->cancel(td, io_u);
 191                         if (!r)
 192                                 put_io_u(td, io_u);
 193                 }
 194         }
 195
 196         if (td->cur_depth) {
 197                 r = td_io_getevents(td, td->cur_depth, td->cur_depth, NULL);
 198                 if (r > 0) {
 199                         icd.nr = r;
 200                         ios_completed(td, &icd);
 201                 }
 202         }
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Helper to handle the final sync of a file. Works just like the normal
 207  * io path, just does everything sync.
 208  */
 209 static int fio_io_sync(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 210 {
 211         struct io_u *io_u = __get_io_u(td);
 212         struct io_completion_data icd;
 213         int ret;
 214
 215         if (!io_u)
 216                 return 1;
 217
 218         io_u->ddir = DDIR_SYNC;
 219         io_u->file = f;
 220
 221         if (td_io_prep(td, io_u)) {
 222                 put_io_u(td, io_u);
 223                 return 1;
 224         }
 225
 226         ret = td_io_queue(td, io_u);
 227         if (ret) {
 228                 td_verror(td, io_u->error);
 229                 put_io_u(td, io_u);
 230                 return 1;
 231         }
 232
 233         ret = td_io_getevents(td, 1, td->cur_depth, NULL);
 234         if (ret < 0) {
 235                 td_verror(td, ret);
 236                 return 1;
 237         }
 238
 239         icd.nr = ret;
 240         ios_completed(td, &icd);
 241         if (icd.error) {
 242                 td_verror(td, icd.error);
 243                 return 1;
 244         }
 245
 246         return 0;
 247 }
 248
 249 /*
 250  * The main verify engine. Runs over the writes we previusly submitted,
 251  * reads the blocks back in, and checks the crc/md5 of the data.
 252  */
 253 static void do_verify(struct thread_data *td)
 254 {
 255         struct io_u *io_u, *v_io_u = NULL;
 256         struct io_completion_data icd;
 257         struct fio_file *f;
 258         int ret, i;
 259
 260         /*
 261          * sync io first and invalidate cache, to make sure we really
 262          * read from disk.
 263          */
 264         for_each_file(td, f, i) {
 265                 fio_io_sync(td, f);
 266                 file_invalidate_cache(td, f);
 267         }
 268
 269         td_set_runstate(td, TD_VERIFYING);
 270
 271         do {
 272                 if (td->terminate)
 273                         break;
 274
 275                 io_u = __get_io_u(td);
 276                 if (!io_u)
 277                         break;
 278
 279                 if (runtime_exceeded(td, &io_u->start_time)) {
 280                         put_io_u(td, io_u);
 281                         break;
 282                 }
 283
 284                 if (get_next_verify(td, io_u)) {
 285                         put_io_u(td, io_u);
 286                         break;
 287                 }
 288
 289                 f = get_next_file(td);
 290                 if (!f)
 291                         break;
 292
 293                 io_u->file = f;
 294
 295                 if (td_io_prep(td, io_u)) {
 296                         put_io_u(td, io_u);
 297                         break;
 298                 }
 299
 300                 ret = td_io_queue(td, io_u);
 301                 if (ret) {
 302                         td_verror(td, io_u->error);
 303                         put_io_u(td, io_u);
 304                         break;
 305                 }
 306
 307                 /*
 308                  * we have one pending to verify, do that while
 309                  * we are doing io on the next one
 310                  */
 311                 if (do_io_u_verify(td, &v_io_u))
 312                         break;
 313
 314                 ret = td_io_getevents(td, 1, 1, NULL);
 315                 if (ret != 1) {
 316                         if (ret < 0)
 317                                 td_verror(td, ret);
 318                         break;
 319                 }
 320
 321                 v_io_u = td->io_ops->event(td, 0);
 322                 icd.nr = 1;
 323                 icd.error = 0;
 324                 fio_gettime(&icd.time, NULL);
 325                 io_completed(td, v_io_u, &icd);
 326
 327                 if (icd.error) {
 328                         td_verror(td, icd.error);
 329                         put_io_u(td, v_io_u);
 330                         v_io_u = NULL;
 331                         break;
 332                 }
 333
 334                 /*
 335                  * if we can't submit more io, we need to verify now
 336                  */
 337                 if (queue_full(td) && do_io_u_verify(td, &v_io_u))
 338                         break;
 339
 340         } while (1);
 341
 342         do_io_u_verify(td, &v_io_u);
 343
 344         if (td->cur_depth)
 345                 cleanup_pending_aio(td);
 346
 347         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Not really an io thread, all it does is burn CPU cycles in the specified
 352  * manner.
 353  */
 354 static void do_cpuio(struct thread_data *td)
 355 {
 356         struct timeval e;
 357         int split = 100 / td->cpuload;
 358         int i = 0;
 359
 360         while (!td->terminate) {
 361                 fio_gettime(&e, NULL);
 362
 363                 if (runtime_exceeded(td, &e))
 364                         break;
 365
 366                 if (!(i % split))
 367                         __usec_sleep(10000);
 368                 else
 369                         usec_sleep(td, 10000);
 370
 371                 i++;
 372         }
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Main IO worker function. It retrieves io_u's to process and queues
 377  * and reaps them, checking for rate and errors along the way.
 378  */
 379 static void do_io(struct thread_data *td)
 380 {
 381         struct io_completion_data icd;
 382         struct timeval s;
 383         unsigned long usec;
 384         struct fio_file *f;
 385         int i, ret = 0;
 386
 387         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
 388
 389         while (td->this_io_bytes[td->ddir] < td->io_size) {
 390                 struct timespec *timeout;
 391                 int min_evts = 0;
 392                 struct io_u *io_u;
 393
 394                 if (td->terminate)
 395                         break;
 396
 397                 f = get_next_file(td);
 398                 if (!f)
 399                         break;
 400
 401                 io_u = get_io_u(td, f);
 402                 if (!io_u)
 403                         break;
 404
 405                 memcpy(&s, &io_u->start_time, sizeof(s));
 406
 407                 ret = td_io_queue(td, io_u);
 408                 if (ret) {
 409                         td_verror(td, io_u->error);
 410                         put_io_u(td, io_u);
 411                         break;
 412                 }
 413
 414                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, mtime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time));
 415
 416                 if (td->cur_depth < td->iodepth) {
 417                         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0};
 418
 419                         timeout = &ts;
 420                         min_evts = 0;
 421                 } else {
 422                         timeout = NULL;
 423                         min_evts = 1;
 424                 }
 425
 426                 ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->cur_depth, timeout);
 427                 if (ret < 0) {
 428                         td_verror(td, ret);
 429                         break;
 430                 } else if (!ret)
 431                         continue;
 432
 433                 icd.nr = ret;
 434                 ios_completed(td, &icd);
 435                 if (icd.error) {
 436                         td_verror(td, icd.error);
 437                         break;
 438                 }
 439
 440                 /*
 441                  * the rate is batched for now, it should work for batches
 442                  * of completions except the very first one which may look
 443                  * a little bursty
 444                  */
 445                 usec = utime_since(&s, &icd.time);
 446
 447                 rate_throttle(td, usec, icd.bytes_done[td->ddir], td->ddir);
 448
 449                 if (check_min_rate(td, &icd.time)) {
 450                         if (exitall_on_terminate)
 451                                 terminate_threads(td->groupid, 0);
 452                         td_verror(td, ENODATA);
 453                         break;
 454                 }
 455
 456                 if (runtime_exceeded(td, &icd.time))
 457                         break;
 458
 459                 if (td->thinktime) {
 460                         unsigned long long b;
 461
 462                         b = td->io_blocks[0] + td->io_blocks[1];
 463                         if (!(b % td->thinktime_blocks))
 464                                 usec_sleep(td, td->thinktime);
 465                 }
 466         }
 467
 468         if (!td->error) {
 469                 if (td->cur_depth)
 470                         cleanup_pending_aio(td);
 471
 472                 if (should_fsync(td) && td->end_fsync) {
 473                         td_set_runstate(td, TD_FSYNCING);
 474                         for_each_file(td, f, i)
 475                                 fio_io_sync(td, f);
 476                 }
 477         }
 478 }
 479
 480 static void cleanup_io_u(struct thread_data *td)
 481 {
 482         struct list_head *entry, *n;
 483         struct io_u *io_u;
 484
 485         list_for_each_safe(entry, n, &td->io_u_freelist) {
 486                 io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 487
 488                 list_del(&io_u->list);
 489                 free(io_u);
 490         }
 491
 492         free_io_mem(td);
 493 }
 494
 495 /*
 496  * "randomly" fill the buffer contents
 497  */
 498 static void fill_rand_buf(struct io_u *io_u, int max_bs)
 499 {
 500         int *ptr = io_u->buf;
 501
 502         while ((void *) ptr - io_u->buf < max_bs) {
 503                 *ptr = rand() * 0x9e370001;
 504                 ptr++;
 505         }
 506 }
 507
 508 static int init_io_u(struct thread_data *td)
 509 {
 510         struct io_u *io_u;
 511         unsigned int max_bs;
 512         int i, max_units;
 513         char *p;
 514
 515         if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
 516                 return 0;
 517
 518         if (td->io_ops->flags & FIO_SYNCIO)
 519                 max_units = 1;
 520         else
 521                 max_units = td->iodepth;
 522
 523         max_bs = max(td->max_bs[DDIR_READ], td->max_bs[DDIR_WRITE]);
 524         td->orig_buffer_size = max_bs * max_units;
 525
 526         if (td->mem_type == MEM_SHMHUGE || td->mem_type == MEM_MMAPHUGE)
 527                 td->orig_buffer_size = (td->orig_buffer_size + td->hugepage_size - 1) & ~(td->hugepage_size - 1);
 528         else
 529                 td->orig_buffer_size += MASK;
 530
 531         if (allocate_io_mem(td))
 532                 return 1;
 533
 534         p = ALIGN(td->orig_buffer);
 535         for (i = 0; i < max_units; i++) {
 536                 io_u = malloc(sizeof(*io_u));
 537                 memset(io_u, 0, sizeof(*io_u));
 538                 INIT_LIST_HEAD(&io_u->list);
 539
 540                 io_u->buf = p + max_bs * i;
 541                 if (td_write(td) || td_rw(td))
 542                         fill_rand_buf(io_u, max_bs);
 543
 544                 io_u->index = i;
 545                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 546         }
 547
 548         return 0;
 549 }
 550
 551 static int switch_ioscheduler(struct thread_data *td)
 552 {
 553         char tmp[256], tmp2[128];
 554         FILE *f;
 555         int ret;
 556
 557         if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
 558                 return 0;
 559
 560         sprintf(tmp, "%s/queue/scheduler", td->sysfs_root);
 561
 562         f = fopen(tmp, "r+");
 563         if (!f) {
 564                 td_verror(td, errno);
 565                 return 1;
 566         }
 567
 568         /*
 569          * Set io scheduler.
 570          */
 571         ret = fwrite(td->ioscheduler, strlen(td->ioscheduler), 1, f);
 572         if (ferror(f) || ret != 1) {
 573                 td_verror(td, errno);
 574                 fclose(f);
 575                 return 1;
 576         }
 577
 578         rewind(f);
 579
 580         /*
 581          * Read back and check that the selected scheduler is now the default.
 582          */
 583         ret = fread(tmp, 1, sizeof(tmp), f);
 584         if (ferror(f) || ret < 0) {
 585                 td_verror(td, errno);
 586                 fclose(f);
 587                 return 1;
 588         }
 589
 590         sprintf(tmp2, "[%s]", td->ioscheduler);
 591         if (!strstr(tmp, tmp2)) {
 592                 log_err("fio: io scheduler %s not found\n", td->ioscheduler);
 593                 td_verror(td, EINVAL);
 594                 fclose(f);
 595                 return 1;
 596         }
 597
 598         fclose(f);
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 static void clear_io_state(struct thread_data *td)
 603 {
 604         struct fio_file *f;
 605         int i;
 606
 607         td->stat_io_bytes[0] = td->stat_io_bytes[1] = 0;
 608         td->this_io_bytes[0] = td->this_io_bytes[1] = 0;
 609         td->zone_bytes = 0;
 610
 611         for_each_file(td, f, i) {
 612                 f->last_pos = 0;
 613                 if (td->io_ops->flags & FIO_SYNCIO)
 614                         lseek(f->fd, SEEK_SET, 0);
 615
 616                 if (f->file_map)
 617                         memset(f->file_map, 0, f->num_maps * sizeof(long));
 618         }
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Entry point for the thread based jobs. The process based jobs end up
 623  * here as well, after a little setup.
 624  */
 625 static void *thread_main(void *data)
 626 {
 627         unsigned long long runtime[2];
 628         struct thread_data *td = data;
 629
 630         if (!td->use_thread)
 631                 setsid();
 632
 633         td->pid = getpid();
 634
 635         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_freelist);
 636         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_busylist);
 637         INIT_LIST_HEAD(&td->io_hist_list);
 638         INIT_LIST_HEAD(&td->io_log_list);
 639
 640         if (init_io_u(td))
 641                 goto err;
 642
 643         if (fio_setaffinity(td) == -1) {
 644                 td_verror(td, errno);
 645                 goto err;
 646         }
 647
 648         if (td_io_init(td))
 649                 goto err;
 650
 651         if (init_iolog(td))
 652                 goto err;
 653
 654         if (td->ioprio) {
 655                 if (ioprio_set(IOPRIO_WHO_PROCESS, 0, td->ioprio) == -1) {
 656                         td_verror(td, errno);
 657                         goto err;
 658                 }
 659         }
 660
 661         if (nice(td->nice) == -1) {
 662                 td_verror(td, errno);
 663                 goto err;
 664         }
 665
 666         if (init_random_state(td))
 667                 goto err;
 668
 669         if (td->ioscheduler && switch_ioscheduler(td))
 670                 goto err;
 671
 672         td_set_runstate(td, TD_INITIALIZED);
 673         fio_sem_up(&startup_sem);
 674         fio_sem_down(&td->mutex);
 675
 676         if (!td->create_serialize && setup_files(td))
 677                 goto err;
 678         if (open_files(td))
 679                 goto err;
 680
 681         if (td->exec_prerun)
 682                 system(td->exec_prerun);
 683
 684         fio_gettime(&td->epoch, NULL);
 685         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_start);
 686
 687         runtime[0] = runtime[1] = 0;
 688         while (td->loops--) {
 689                 fio_gettime(&td->start, NULL);
 690                 memcpy(&td->stat_sample_time, &td->start, sizeof(td->start));
 691
 692                 if (td->ratemin)
 693                         memcpy(&td->lastrate, &td->stat_sample_time, sizeof(td->lastrate));
 694
 695                 clear_io_state(td);
 696                 prune_io_piece_log(td);
 697
 698                 if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
 699                         do_cpuio(td);
 700                 else
 701                         do_io(td);
 702
 703                 runtime[td->ddir] += utime_since_now(&td->start);
 704                 if (td_rw(td) && td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
 705                         runtime[td->ddir ^ 1] = runtime[td->ddir];
 706
 707                 if (td->error || td->terminate)
 708                         break;
 709
 710                 if (td->verify == VERIFY_NONE)
 711                         continue;
 712
 713                 clear_io_state(td);
 714                 fio_gettime(&td->start, NULL);
 715
 716                 do_verify(td);
 717
 718                 runtime[DDIR_READ] += utime_since_now(&td->start);
 719
 720                 if (td->error || td->terminate)
 721                         break;
 722         }
 723
 724         update_rusage_stat(td);
 725         fio_gettime(&td->end_time, NULL);
 726         td->runtime[0] = runtime[0] / 1000;
 727         td->runtime[1] = runtime[1] / 1000;
 728
 729         if (td->bw_log)
 730                 finish_log(td, td->bw_log, "bw");
 731         if (td->slat_log)
 732                 finish_log(td, td->slat_log, "slat");
 733         if (td->clat_log)
 734                 finish_log(td, td->clat_log, "clat");
 735         if (td->write_iolog_file)
 736                 write_iolog_close(td);
 737         if (td->exec_postrun)
 738                 system(td->exec_postrun);
 739
 740         if (exitall_on_terminate)
 741                 terminate_threads(td->groupid, 0);
 742
 743 err:
 744         close_files(td);
 745         close_ioengine(td);
 746         cleanup_io_u(td);
 747         td_set_runstate(td, TD_EXITED);
 748         return NULL;
 749
 750 }
 751
 752 /*
 753  * We cannot pass the td data into a forked process, so attach the td and
 754  * pass it to the thread worker.
 755  */
 756 static void *fork_main(int shmid, int offset)
 757 {
 758         struct thread_data *td;
 759         void *data;
 760
 761         data = shmat(shmid, NULL, 0);
 762         if (data == (void *) -1) {
 763                 perror("shmat");
 764                 return NULL;
 765         }
 766
 767         td = data + offset * sizeof(struct thread_data);
 768         thread_main(td);
 769         shmdt(data);
 770         return NULL;
 771 }
 772
 773 /*
 774  * Run over the job map and reap the threads that have exited, if any.
 775  */
 776 static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
 777 {
 778         struct thread_data *td;
 779         int i, cputhreads, pending;
 780
 781         /*
 782          * reap exited threads (TD_EXITED -> TD_REAPED)
 783          */
 784         pending = cputhreads = 0;
 785         for_each_td(td, i) {
 786                 /*
 787                  * ->io_ops is NULL for a thread that has closed its
 788                  * io engine
 789                  */
 790                 if (td->io_ops && td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
 791                         cputhreads++;
 792
 793                 if (td->runstate != TD_EXITED) {
 794                         if (td->runstate < TD_RUNNING)
 795                                 pending++;
 796
 797                         continue;
 798                 }
 799
 800                 td_set_runstate(td, TD_REAPED);
 801
 802                 if (td->use_thread) {
 803                         long ret;
 804
 805                         if (pthread_join(td->thread, (void *) &ret))
 806                                 perror("thread_join");
 807                 } else
 808                         waitpid(td->pid, NULL, 0);
 809
 810                 (*nr_running)--;
 811                 (*m_rate) -= td->ratemin;
 812                 (*t_rate) -= td->rate;
 813         }
 814
 815         if (*nr_running == cputhreads && !pending)
 816                 terminate_threads(TERMINATE_ALL, 0);
 817 }
 818
 819 /*
 820  * Main function for kicking off and reaping jobs, as needed.
 821  */
 822 static void run_threads(void)
 823 {
 824         struct thread_data *td;
 825         unsigned long spent;
 826         int i, todo, nr_running, m_rate, t_rate, nr_started;
 827
 828         if (fio_pin_memory())
 829                 return;
 830
 831         if (!terse_output) {
 832                 printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
 833                 fflush(stdout);
 834         }
 835
 836         signal(SIGINT, sig_handler);
 837         signal(SIGALRM, sig_handler);
 838         signal(SIGSEGV, sig_handler);
 839
 840         todo = thread_number;
 841         nr_running = 0;
 842         nr_started = 0;
 843         m_rate = t_rate = 0;
 844
 845         for_each_td(td, i) {
 846                 print_status_init(td->thread_number - 1);
 847
 848                 if (!td->create_serialize) {
 849                         init_disk_util(td);
 850                         continue;
 851                 }
 852
 853                 /*
 854                  * do file setup here so it happens sequentially,
 855                  * we don't want X number of threads getting their
 856                  * client data interspersed on disk
 857                  */
 858                 if (setup_files(td)) {
 859                         td_set_runstate(td, TD_REAPED);
 860                         todo--;
 861                 }
 862
 863                 init_disk_util(td);
 864         }
 865
 866         while (todo) {
 867                 struct thread_data *map[MAX_JOBS];
 868                 struct timeval this_start;
 869                 int this_jobs = 0, left;
 870
 871                 /*
 872                  * create threads (TD_NOT_CREATED -> TD_CREATED)
 873                  */
 874                 for_each_td(td, i) {
 875                         if (td->runstate != TD_NOT_CREATED)
 876                                 continue;
 877
 878                         /*
 879                          * never got a chance to start, killed by other
 880                          * thread for some reason
 881                          */
 882                         if (td->terminate) {
 883                                 todo--;
 884                                 continue;
 885                         }
 886
 887                         if (td->start_delay) {
 888                                 spent = mtime_since_genesis();
 889
 890                                 if (td->start_delay * 1000 > spent)
 891                                         continue;
 892                         }
 893
 894                         if (td->stonewall && (nr_started || nr_running))
 895                                 break;
 896
 897                         /*
 898                          * Set state to created. Thread will transition
 899                          * to TD_INITIALIZED when it's done setting up.
 900                          */
 901                         td_set_runstate(td, TD_CREATED);
 902                         map[this_jobs++] = td;
 903                         fio_sem_init(&startup_sem, 1);
 904                         nr_started++;
 905
 906                         if (td->use_thread) {
 907                                 if (pthread_create(&td->thread, NULL, thread_main, td)) {
 908                                         perror("thread_create");
 909                                         nr_started--;
 910                                 }
 911                         } else {
 912                                 if (fork())
 913                                         fio_sem_down(&startup_sem);
 914                                 else {
 915                                         fork_main(shm_id, i);
 916                                         exit(0);
 917                                 }
 918                         }
 919                 }
 920
 921                 /*
 922                  * Wait for the started threads to transition to
 923                  * TD_INITIALIZED.
 924                  */
 925                 fio_gettime(&this_start, NULL);
 926                 left = this_jobs;
 927                 while (left && !fio_abort) {
 928                         if (mtime_since_now(&this_start) > JOB_START_TIMEOUT)
 929                                 break;
 930
 931                         usleep(100000);
 932
 933                         for (i = 0; i < this_jobs; i++) {
 934                                 td = map[i];
 935                                 if (!td)
 936                                         continue;
 937                                 if (td->runstate == TD_INITIALIZED) {
 938                                         map[i] = NULL;
 939                                         left--;
 940                                 } else if (td->runstate >= TD_EXITED) {
 941                                         map[i] = NULL;
 942                                         left--;
 943                                         todo--;
 944                                         nr_running++; /* work-around... */
 945                                 }
 946                         }
 947                 }
 948
 949                 if (left) {
 950                         log_err("fio: %d jobs failed to start\n", left);
 951                         for (i = 0; i < this_jobs; i++) {
 952                                 td = map[i];
 953                                 if (!td)
 954                                         continue;
 955                                 kill(td->pid, SIGTERM);
 956                         }
 957                         break;
 958                 }
 959
 960                 /*
 961                  * start created threads (TD_INITIALIZED -> TD_RUNNING).
 962                  */
 963                 for_each_td(td, i) {
 964                         if (td->runstate != TD_INITIALIZED)
 965                                 continue;
 966
 967                         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
 968                         nr_running++;
 969                         nr_started--;
 970                         m_rate += td->ratemin;
 971                         t_rate += td->rate;
 972                         todo--;
 973                         fio_sem_up(&td->mutex);
 974                 }
 975
 976                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
 977
 978                 if (todo)
 979                         usleep(100000);
 980         }
 981
 982         while (nr_running) {
 983                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
 984                 usleep(10000);
 985         }
 986
 987         update_io_ticks();
 988         fio_unpin_memory();
 989 }
 990
 991 int main(int argc, char *argv[])
 992 {
 993         if (parse_options(argc, argv))
 994                 return 1;
 995
 996         if (!thread_number) {
 997                 log_err("Nothing to do\n");
 998                 return 1;
 999         }
1000
1001         disk_util_timer_arm();
1002
1003         run_threads();
1004
1005         if (!fio_abort)
1006                 show_run_stats();
1007
1008         return 0;
1009 }