fio.c

   1 /*
   2  * fio - the flexible io tester
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005 Jens Axboe <axboe@suse.de>
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  *  (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <unistd.h>
  24 #include <fcntl.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <errno.h>
  27 #include <signal.h>
  28 #include <time.h>
  29 #include <math.h>
  30 #include <assert.h>
  31 #include <dirent.h>
  32 #include <libgen.h>
  33 #include <sys/types.h>
  34 #include <sys/stat.h>
  35 #include <sys/wait.h>
  36 #include <sys/ipc.h>
  37 #include <sys/shm.h>
  38 #include <sys/ioctl.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40
  41 #include "fio.h"
  42 #include "os.h"
  43
  44 #define MASK    (4095)
  45
  46 #define ALIGN(buf)      (char *) (((unsigned long) (buf) + MASK) & ~(MASK))
  47
  48 int groupid = 0;
  49 int thread_number = 0;
  50 static char run_str[MAX_JOBS + 1];
  51 int shm_id = 0;
  52 static LIST_HEAD(disk_list);
  53 static struct itimerval itimer;
  54 static struct timeval genesis;
  55
  56 static void update_io_ticks(void);
  57 static void disk_util_timer_arm(void);
  58 static void print_thread_status(void);
  59
  60 extern unsigned long long mlock_size;
  61
  62 /*
  63  * thread life cycle
  64  */
  65 enum {
  66         TD_NOT_CREATED = 0,
  67         TD_CREATED,
  68         TD_RUNNING,
  69         TD_VERIFYING,
  70         TD_EXITED,
  71         TD_REAPED,
  72 };
  73
  74 #define should_fsync(td)        ((td_write(td) || td_rw(td)) && (!(td)->odirect || (td)->override_sync))
  75
  76 static sem_t startup_sem;
  77
  78 #define TERMINATE_ALL           (-1)
  79
  80 static void terminate_threads(int group_id)
  81 {
  82         int i;
  83
  84         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
  85                 struct thread_data *td = &threads[i];
  86
  87                 if (group_id == TERMINATE_ALL || groupid == td->groupid) {
  88                         td->terminate = 1;
  89                         td->start_delay = 0;
  90                 }
  91         }
  92 }
  93
  94 static void sig_handler(int sig)
  95 {
  96         switch (sig) {
  97                 case SIGALRM:
  98                         update_io_ticks();
  99                         disk_util_timer_arm();
 100                         print_thread_status();
 101                         break;
 102                 default:
 103                         printf("\nfio: terminating on signal\n");
 104                         fflush(stdout);
 105                         terminate_threads(TERMINATE_ALL);
 106                         break;
 107         }
 108 }
 109
 110 static unsigned long utime_since(struct timeval *s, struct timeval *e)
 111 {
 112         double sec, usec;
 113
 114         sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 115         usec = e->tv_usec - s->tv_usec;
 116         if (sec > 0 && usec < 0) {
 117                 sec--;
 118                 usec += 1000000;
 119         }
 120
 121         sec *= (double) 1000000;
 122
 123         return sec + usec;
 124 }
 125
 126 static unsigned long utime_since_now(struct timeval *s)
 127 {
 128         struct timeval t;
 129
 130         gettimeofday(&t, NULL);
 131         return utime_since(s, &t);
 132 }
 133
 134 static unsigned long mtime_since(struct timeval *s, struct timeval *e)
 135 {
 136         double sec, usec;
 137
 138         sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 139         usec = e->tv_usec - s->tv_usec;
 140         if (sec > 0 && usec < 0) {
 141                 sec--;
 142                 usec += 1000000;
 143         }
 144
 145         sec *= (double) 1000;
 146         usec /= (double) 1000;
 147
 148         return sec + usec;
 149 }
 150
 151 static unsigned long mtime_since_now(struct timeval *s)
 152 {
 153         struct timeval t;
 154
 155         gettimeofday(&t, NULL);
 156         return mtime_since(s, &t);
 157 }
 158
 159 static inline unsigned long msec_now(struct timeval *s)
 160 {
 161         return s->tv_sec * 1000 + s->tv_usec / 1000;
 162 }
 163
 164 static unsigned long time_since_now(struct timeval *s)
 165 {
 166         return mtime_since_now(s) / 1000;
 167 }
 168
 169 static int random_map_free(struct thread_data *td, unsigned long long block)
 170 {
 171         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, block);
 172         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, block);
 173
 174         return (td->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
 175 }
 176
 177 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, unsigned long long *b)
 178 {
 179         int i;
 180
 181         *b = 0;
 182         i = 0;
 183         while ((*b) * td->min_bs < td->io_size) {
 184                 if (td->file_map[i] != -1UL) {
 185                         *b += ffz(td->file_map[i]);
 186                         return 0;
 187                 }
 188
 189                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
 190                 i++;
 191         }
 192
 193         return 1;
 194 }
 195
 196 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 197 {
 198         unsigned long block = io_u->offset / td->min_bs;
 199         unsigned int blocks = 0;
 200
 201         while (blocks < (io_u->buflen / td->min_bs)) {
 202                 unsigned int idx, bit;
 203
 204                 if (!random_map_free(td, block))
 205                         break;
 206
 207                 idx = RAND_MAP_IDX(td, block);
 208                 bit = RAND_MAP_BIT(td, block);
 209
 210                 assert(idx < td->num_maps);
 211
 212                 td->file_map[idx] |= (1UL << bit);
 213                 block++;
 214                 blocks++;
 215         }
 216
 217         if ((blocks * td->min_bs) < io_u->buflen)
 218                 io_u->buflen = blocks * td->min_bs;
 219 }
 220
 221 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long val)
 222 {
 223         if (val > is->max_val)
 224                 is->max_val = val;
 225         if (val < is->min_val)
 226                 is->min_val = val;
 227
 228         is->val += val;
 229         is->val_sq += val * val;
 230         is->samples++;
 231 }
 232
 233 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
 234                            unsigned long val, int ddir)
 235 {
 236         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
 237                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
 238
 239                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
 240                 iolog->max_samples <<= 1;
 241         }
 242
 243         iolog->log[iolog->nr_samples].val = val;
 244         iolog->log[iolog->nr_samples].time = mtime_since_now(&td->epoch);
 245         iolog->log[iolog->nr_samples].ddir = ddir;
 246         iolog->nr_samples++;
 247 }
 248
 249 static void add_clat_sample(struct thread_data *td, int ddir,unsigned long msec)
 250 {
 251         add_stat_sample(&td->clat_stat[ddir], msec);
 252
 253         if (td->clat_log)
 254                 add_log_sample(td, td->clat_log, msec, ddir);
 255 }
 256
 257 static void add_slat_sample(struct thread_data *td, int ddir,unsigned long msec)
 258 {
 259         add_stat_sample(&td->slat_stat[ddir], msec);
 260
 261         if (td->slat_log)
 262                 add_log_sample(td, td->slat_log, msec, ddir);
 263 }
 264
 265 static void add_bw_sample(struct thread_data *td, int ddir)
 266 {
 267         unsigned long spent = mtime_since_now(&td->stat_sample_time[ddir]);
 268         unsigned long rate;
 269
 270         if (spent < td->bw_avg_time)
 271                 return;
 272
 273         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) / spent;
 274         add_stat_sample(&td->bw_stat[ddir], rate);
 275
 276         if (td->bw_log)
 277                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir);
 278
 279         gettimeofday(&td->stat_sample_time[ddir], NULL);
 280         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
 281 }
 282
 283 static int get_next_offset(struct thread_data *td, unsigned long long *offset)
 284 {
 285         unsigned long long b, rb;
 286         long r;
 287
 288         if (!td->sequential) {
 289                 unsigned long max_blocks = td->io_size / td->min_bs;
 290                 int loops = 50;
 291
 292                 do {
 293                         lrand48_r(&td->random_state, &r);
 294                         b = ((max_blocks - 1) * r / (RAND_MAX+1.0));
 295                         rb = b + (td->file_offset / td->min_bs);
 296                         loops--;
 297                 } while (!random_map_free(td, rb) && loops);
 298
 299                 if (!loops) {
 300                         if (get_next_free_block(td, &b))
 301                                 return 1;
 302                 }
 303         } else
 304                 b = td->last_pos / td->min_bs;
 305
 306         *offset = (b * td->min_bs) + td->file_offset;
 307         if (*offset > td->real_file_size)
 308                 return 1;
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td)
 314 {
 315         unsigned int buflen;
 316         long r;
 317
 318         if (td->min_bs == td->max_bs)
 319                 buflen = td->min_bs;
 320         else {
 321                 lrand48_r(&td->bsrange_state, &r);
 322                 buflen = (1 + (double) (td->max_bs - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
 323                 buflen = (buflen + td->min_bs - 1) & ~(td->min_bs - 1);
 324         }
 325
 326         if (buflen > td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir])
 327                 buflen = td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir];
 328
 329         return buflen;
 330 }
 331
 332 /*
 333  * busy looping version for the last few usec
 334  */
 335 static void __usec_sleep(unsigned int usec)
 336 {
 337         struct timeval start;
 338
 339         gettimeofday(&start, NULL);
 340         while (utime_since_now(&start) < usec)
 341                 nop;
 342 }
 343
 344 static void usec_sleep(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 345 {
 346         struct timespec req, rem;
 347
 348         req.tv_sec = usec / 1000000;
 349         req.tv_nsec = usec * 1000 - req.tv_sec * 1000000;
 350
 351         do {
 352                 if (usec < 5000) {
 353                         __usec_sleep(usec);
 354                         break;
 355                 }
 356
 357                 rem.tv_sec = rem.tv_nsec = 0;
 358                 if (nanosleep(&req, &rem) < 0)
 359                         break;
 360
 361                 if ((rem.tv_sec + rem.tv_nsec) == 0)
 362                         break;
 363
 364                 req.tv_nsec = rem.tv_nsec;
 365                 req.tv_sec = rem.tv_sec;
 366
 367                 usec = rem.tv_sec * 1000000 + rem.tv_nsec / 1000;
 368         } while (!td->terminate);
 369 }
 370
 371 static void rate_throttle(struct thread_data *td, unsigned long time_spent,
 372                           unsigned int bytes)
 373 {
 374         unsigned long usec_cycle;
 375
 376         if (!td->rate)
 377                 return;
 378
 379         usec_cycle = td->rate_usec_cycle * (bytes / td->min_bs);
 380
 381         if (time_spent < usec_cycle) {
 382                 unsigned long s = usec_cycle - time_spent;
 383
 384                 td->rate_pending_usleep += s;
 385                 if (td->rate_pending_usleep >= 100000) {
 386                         usec_sleep(td, td->rate_pending_usleep);
 387                         td->rate_pending_usleep = 0;
 388                 }
 389         } else {
 390                 long overtime = time_spent - usec_cycle;
 391
 392                 td->rate_pending_usleep -= overtime;
 393         }
 394 }
 395
 396 static int check_min_rate(struct thread_data *td, struct timeval *now)
 397 {
 398         unsigned long spent;
 399         unsigned long rate;
 400         int ddir = td->ddir;
 401
 402         /*
 403          * allow a 2 second settle period in the beginning
 404          */
 405         if (mtime_since(&td->start, now) < 2000)
 406                 return 0;
 407
 408         /*
 409          * if rate blocks is set, sample is running
 410          */
 411         if (td->rate_bytes) {
 412                 spent = mtime_since(&td->lastrate, now);
 413                 if (spent < td->ratecycle)
 414                         return 0;
 415
 416                 rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->rate_bytes) / spent;
 417                 if (rate < td->ratemin) {
 418                         printf("Client%d: min rate %d not met, got %ldKiB/sec\n", td->thread_number, td->ratemin, rate);
 419                         if (rate_quit)
 420                                 terminate_threads(td->groupid);
 421                         return 1;
 422                 }
 423         }
 424
 425         td->rate_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 426         memcpy(&td->lastrate, now, sizeof(*now));
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 static inline int runtime_exceeded(struct thread_data *td, struct timeval *t)
 431 {
 432         if (!td->timeout)
 433                 return 0;
 434         if (mtime_since(&td->epoch, t) >= td->timeout * 1000)
 435                 return 1;
 436
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static void fill_random_bytes(struct thread_data *td,
 441                               unsigned char *p, unsigned int len)
 442 {
 443         unsigned int todo;
 444         double r;
 445
 446         while (len) {
 447                 drand48_r(&td->verify_state, &r);
 448
 449                 /*
 450                  * lrand48_r seems to be broken and only fill the bottom
 451                  * 32-bits, even on 64-bit archs with 64-bit longs
 452                  */
 453                 todo = sizeof(r);
 454                 if (todo > len)
 455                         todo = len;
 456
 457                 memcpy(p, &r, todo);
 458
 459                 len -= todo;
 460                 p += todo;
 461         }
 462 }
 463
 464 static void hexdump(void *buffer, int len)
 465 {
 466         unsigned char *p = buffer;
 467         int i;
 468
 469         for (i = 0; i < len; i++)
 470                 printf("%02x", p[i]);
 471         printf("\n");
 472 }
 473
 474 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u)
 475 {
 476         unsigned char *p = (unsigned char *) io_u->buf;
 477         unsigned long c;
 478         int ret;
 479
 480         p += sizeof(*hdr);
 481         c = crc32(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 482         ret = c != hdr->crc32;
 483
 484         if (ret) {
 485                 fprintf(stderr, "crc32: verify failed at %llu/%u\n", io_u->offset, io_u->buflen);
 486                 fprintf(stderr, "crc32: wanted %lx, got %lx\n", hdr->crc32, c);
 487         }
 488
 489         return ret;
 490 }
 491
 492 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u)
 493 {
 494         unsigned char *p = (unsigned char *) io_u->buf;
 495         struct md5_ctx md5_ctx;
 496         int ret;
 497
 498         memset(&md5_ctx, 0, sizeof(md5_ctx));
 499         p += sizeof(*hdr);
 500         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 501
 502         ret = memcmp(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash));
 503         if (ret) {
 504                 fprintf(stderr, "md5: verify failed at %llu/%u\n", io_u->offset, io_u->buflen);
 505                 hexdump(hdr->md5_digest, sizeof(hdr->md5_digest));
 506                 hexdump(md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash));
 507         }
 508
 509         return ret;
 510 }
 511
 512 static int verify_io_u(struct io_u *io_u)
 513 {
 514         struct verify_header *hdr = (struct verify_header *) io_u->buf;
 515         int ret;
 516
 517         if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC)
 518                 return 1;
 519
 520         if (hdr->verify_type == VERIFY_MD5)
 521                 ret = verify_io_u_md5(hdr, io_u);
 522         else if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32)
 523                 ret = verify_io_u_crc32(hdr, io_u);
 524         else {
 525                 fprintf(stderr, "Bad verify type %d\n", hdr->verify_type);
 526                 ret = 1;
 527         }
 528
 529         return ret;
 530 }
 531
 532 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 533 {
 534         hdr->crc32 = crc32(p, len);
 535 }
 536
 537 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 538 {
 539         struct md5_ctx md5_ctx;
 540
 541         memset(&md5_ctx, 0, sizeof(md5_ctx));
 542         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 543         memcpy(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash));
 544 }
 545
 546 unsigned int hweight32(unsigned int w)
 547 {
 548         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55555555);
 549
 550         res = (res & 0x33333333) + ((res >> 2) & 0x33333333);
 551         res = (res + (res >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
 552         res = res + (res >> 8);
 553
 554         return (res + (res >> 16)) & 0x000000FF;
 555 }
 556
 557 unsigned long hweight64(unsigned long long w)
 558 {
 559 #if __WORDSIZE == 32
 560         return hweight32((unsigned int)(w >> 32)) + hweight32((unsigned int)w);
 561 #elif __WORDSIZE == 64
 562         unsigned long long v = w - ((w >> 1) & 0x5555555555555555ul);
 563
 564         v = (v & 0x3333333333333333ul) + ((v >> 2) & 0x3333333333333333ul);
 565         v = (v + (v >> 4)) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0Ful;
 566         v = v + (v >> 8);
 567         v = v + (v >> 16);
 568
 569         return (v + (v >> 32)) & 0x00000000000000FFul;
 570 #else
 571 #error __WORDSIZE not defined
 572 #endif
 573 }
 574
 575 static int get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 576 {
 577         /*
 578          * perhaps cheasy, but use the hamming weight of the position
 579          * as a randomizer for data direction.
 580          */
 581         if (td_rw(td))
 582                 return hweight64(td->last_pos) & 1;
 583         else if (td_read(td))
 584                 return DDIR_READ;
 585         else
 586                 return DDIR_WRITE;
 587 }
 588
 589 /*
 590  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 591  * (eg) sha1sum of that data.
 592  */
 593 static void populate_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 594 {
 595         unsigned char *p = (unsigned char *) io_u->buf;
 596         struct verify_header hdr;
 597
 598         hdr.fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 599         hdr.len = io_u->buflen;
 600         p += sizeof(hdr);
 601         fill_random_bytes(td, p, io_u->buflen - sizeof(hdr));
 602
 603         if (td->verify == VERIFY_MD5) {
 604                 fill_md5(&hdr, p, io_u->buflen - sizeof(hdr));
 605                 hdr.verify_type = VERIFY_MD5;
 606         } else {
 607                 fill_crc32(&hdr, p, io_u->buflen - sizeof(hdr));
 608                 hdr.verify_type = VERIFY_CRC32;
 609         }
 610
 611         memcpy(io_u->buf, &hdr, sizeof(hdr));
 612 }
 613
 614 static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 615 {
 616         if (td->io_prep && td->io_prep(td, io_u))
 617                 return 1;
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 623 {
 624         list_del(&io_u->list);
 625         list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 626         td->cur_depth--;
 627 }
 628
 629 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 630 {
 631         /*
 632          * If using an iolog, grab next piece if any available.
 633          */
 634         if (td->iolog) {
 635                 struct io_piece *ipo;
 636
 637                 if (list_empty(&td->io_log_list))
 638                         return 1;
 639
 640                 ipo = list_entry(td->io_log_list.next, struct io_piece, list);
 641                 list_del(&ipo->list);
 642                 io_u->offset = ipo->offset;
 643                 io_u->buflen = ipo->len;
 644                 io_u->ddir = ipo->ddir;
 645                 free(ipo);
 646                 return 0;
 647         }
 648
 649         /*
 650          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next position.
 651          */
 652         if (!get_next_offset(td, &io_u->offset)) {
 653                 io_u->buflen = get_next_buflen(td);
 654
 655                 if (io_u->buflen) {
 656                         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
 657                         return 0;
 658                 }
 659         }
 660
 661         return 1;
 662 }
 663
 664 #define queue_full(td)  (list_empty(&(td)->io_u_freelist))
 665
 666 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 667 {
 668         struct io_u *io_u;
 669
 670         if (queue_full(td))
 671                 return NULL;
 672
 673         io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
 674         io_u->error = 0;
 675         io_u->resid = 0;
 676         list_del(&io_u->list);
 677         list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
 678         td->cur_depth++;
 679         return io_u;
 680 }
 681
 682 static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 683 {
 684         struct io_u *io_u;
 685
 686         io_u = __get_io_u(td);
 687         if (!io_u)
 688                 return NULL;
 689
 690         if (td->zone_bytes >= td->zone_size) {
 691                 td->zone_bytes = 0;
 692                 td->last_pos += td->zone_skip;
 693         }
 694
 695         if (fill_io_u(td, io_u)) {
 696                 put_io_u(td, io_u);
 697                 return NULL;
 698         }
 699
 700         if (io_u->buflen + io_u->offset > td->real_file_size)
 701                 io_u->buflen = td->real_file_size - io_u->offset;
 702
 703         if (!io_u->buflen) {
 704                 put_io_u(td, io_u);
 705                 return NULL;
 706         }
 707
 708         if (!td->iolog && !td->sequential)
 709                 mark_random_map(td, io_u);
 710
 711         td->last_pos += io_u->buflen;
 712
 713         if (td->verify != VERIFY_NONE)
 714                 populate_io_u(td, io_u);
 715
 716         if (td_io_prep(td, io_u)) {
 717                 put_io_u(td, io_u);
 718                 return NULL;
 719         }
 720
 721         gettimeofday(&io_u->start_time, NULL);
 722         return io_u;
 723 }
 724
 725 static inline void td_set_runstate(struct thread_data *td, int runstate)
 726 {
 727         td->old_runstate = td->runstate;
 728         td->runstate = runstate;
 729 }
 730
 731 static int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 732 {
 733         struct io_piece *ipo;
 734
 735         if (list_empty(&td->io_hist_list))
 736                 return 1;
 737
 738         ipo = list_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 739         list_del(&ipo->list);
 740
 741         io_u->offset = ipo->offset;
 742         io_u->buflen = ipo->len;
 743         io_u->ddir = DDIR_READ;
 744         free(ipo);
 745         return 0;
 746 }
 747
 748 static void prune_io_piece_log(struct thread_data *td)
 749 {
 750         struct io_piece *ipo;
 751
 752         while (!list_empty(&td->io_hist_list)) {
 753                 ipo = list_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 754
 755                 list_del(&ipo->list);
 756                 free(ipo);
 757         }
 758 }
 759
 760 /*
 761  * log a succesful write, so we can unwind the log for verify
 762  */
 763 static void log_io_piece(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 764 {
 765         struct io_piece *ipo = malloc(sizeof(struct io_piece));
 766         struct list_head *entry;
 767
 768         INIT_LIST_HEAD(&ipo->list);
 769         ipo->offset = io_u->offset;
 770         ipo->len = io_u->buflen;
 771
 772         /*
 773          * for random io where the writes extend the file, it will typically
 774          * be laid out with the block scattered as written. it's faster to
 775          * read them in in that order again, so don't sort
 776          */
 777         if (td->sequential || !td->overwrite) {
 778                 list_add_tail(&ipo->list, &td->io_hist_list);
 779                 return;
 780         }
 781
 782         /*
 783          * for random io, sort the list so verify will run faster
 784          */
 785         entry = &td->io_hist_list;
 786         while ((entry = entry->prev) != &td->io_hist_list) {
 787                 struct io_piece *__ipo = list_entry(entry, struct io_piece, list);
 788
 789                 if (__ipo->offset < ipo->offset)
 790                         break;
 791         }
 792
 793         list_add(&ipo->list, entry);
 794 }
 795
 796 static int init_iolog(struct thread_data *td)
 797 {
 798         unsigned long long offset;
 799         unsigned int bytes;
 800         char *str, *p;
 801         FILE *f;
 802         int rw, i, reads, writes;
 803
 804         if (!td->iolog)
 805                 return 0;
 806
 807         f = fopen(td->iolog_file, "r");
 808         if (!f) {
 809                 perror("fopen iolog");
 810                 return 1;
 811         }
 812
 813         str = malloc(4096);
 814         reads = writes = i = 0;
 815         while ((p = fgets(str, 4096, f)) != NULL) {
 816                 struct io_piece *ipo;
 817
 818                 if (sscanf(p, "%d,%llu,%u", &rw, &offset, &bytes) != 3) {
 819                         fprintf(stderr, "bad iolog: %s\n", p);
 820                         continue;
 821                 }
 822                 if (rw == DDIR_READ)
 823                         reads++;
 824                 else if (rw == DDIR_WRITE)
 825                         writes++;
 826                 else {
 827                         fprintf(stderr, "bad ddir: %d\n", rw);
 828                         continue;
 829                 }
 830
 831                 ipo = malloc(sizeof(*ipo));
 832                 INIT_LIST_HEAD(&ipo->list);
 833                 ipo->offset = offset;
 834                 ipo->len = bytes;
 835                 if (bytes > td->max_bs)
 836                         td->max_bs = bytes;
 837                 ipo->ddir = rw;
 838                 list_add_tail(&ipo->list, &td->io_log_list);
 839                 i++;
 840         }
 841
 842         free(str);
 843         fclose(f);
 844
 845         if (!i)
 846                 return 1;
 847
 848         if (reads && !writes)
 849                 td->ddir = DDIR_READ;
 850         else if (!reads && writes)
 851                 td->ddir = DDIR_READ;
 852         else
 853                 td->iomix = 1;
 854
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 static int sync_td(struct thread_data *td)
 859 {
 860         if (td->io_sync)
 861                 return td->io_sync(td);
 862
 863         return 0;
 864 }
 865
 866 static int io_u_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
 867                           struct timespec *t)
 868 {
 869         return td->io_getevents(td, min, max, t);
 870 }
 871
 872 static int io_u_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 873 {
 874         gettimeofday(&io_u->issue_time, NULL);
 875
 876         return td->io_queue(td, io_u);
 877 }
 878
 879 #define iocb_time(iocb) ((unsigned long) (iocb)->data)
 880
 881 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 882                          struct io_completion_data *icd)
 883 {
 884         struct timeval e;
 885         unsigned long msec;
 886
 887         gettimeofday(&e, NULL);
 888
 889         if (!io_u->error) {
 890                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
 891                 const int idx = io_u->ddir;
 892
 893                 td->io_blocks[idx]++;
 894                 td->io_bytes[idx] += bytes;
 895                 td->zone_bytes += bytes;
 896                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 897
 898                 msec = mtime_since(&io_u->issue_time, &e);
 899
 900                 add_clat_sample(td, idx, msec);
 901                 add_bw_sample(td, idx);
 902
 903                 if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE)
 904                         log_io_piece(td, io_u);
 905
 906                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
 907         } else
 908                 icd->error = io_u->error;
 909 }
 910
 911 static void ios_completed(struct thread_data *td,struct io_completion_data *icd)
 912 {
 913         struct io_u *io_u;
 914         int i;
 915
 916         icd->error = 0;
 917         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 918
 919         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
 920                 io_u = td->io_event(td, i);
 921
 922                 io_completed(td, io_u, icd);
 923                 put_io_u(td, io_u);
 924         }
 925 }
 926
 927 static void cleanup_pending_aio(struct thread_data *td)
 928 {
 929         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0};
 930         struct list_head *entry, *n;
 931         struct io_completion_data icd;
 932         struct io_u *io_u;
 933         int r;
 934
 935         /*
 936          * get immediately available events, if any
 937          */
 938         r = io_u_getevents(td, 0, td->cur_depth, &ts);
 939         if (r > 0) {
 940                 icd.nr = r;
 941                 ios_completed(td, &icd);
 942         }
 943
 944         /*
 945          * now cancel remaining active events
 946          */
 947         if (td->io_cancel) {
 948                 list_for_each_safe(entry, n, &td->io_u_busylist) {
 949                         io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 950
 951                         r = td->io_cancel(td, io_u);
 952                         if (!r)
 953                                 put_io_u(td, io_u);
 954                 }
 955         }
 956
 957         if (td->cur_depth) {
 958                 r = io_u_getevents(td, td->cur_depth, td->cur_depth, NULL);
 959                 if (r > 0) {
 960                         icd.nr = r;
 961                         ios_completed(td, &icd);
 962                 }
 963         }
 964 }
 965
 966 static int do_io_u_verify(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 967 {
 968         struct io_u *v_io_u = *io_u;
 969         int ret = 0;
 970
 971         if (v_io_u) {
 972                 ret = verify_io_u(v_io_u);
 973                 put_io_u(td, v_io_u);
 974                 *io_u = NULL;
 975         }
 976
 977         return ret;
 978 }
 979
 980 static void do_verify(struct thread_data *td)
 981 {
 982         struct timeval t;
 983         struct io_u *io_u, *v_io_u = NULL;
 984         struct io_completion_data icd;
 985         int ret;
 986
 987         td_set_runstate(td, TD_VERIFYING);
 988
 989         do {
 990                 if (td->terminate)
 991                         break;
 992
 993                 gettimeofday(&t, NULL);
 994                 if (runtime_exceeded(td, &t))
 995                         break;
 996
 997                 io_u = __get_io_u(td);
 998                 if (!io_u)
 999                         break;
1000
1001                 if (get_next_verify(td, io_u)) {
1002                         put_io_u(td, io_u);
1003                         break;
1004                 }
1005
1006                 if (td_io_prep(td, io_u)) {
1007                         put_io_u(td, io_u);
1008                         break;
1009                 }
1010
1011                 ret = io_u_queue(td, io_u);
1012                 if (ret) {
1013                         put_io_u(td, io_u);
1014                         td_verror(td, ret);
1015                         break;
1016                 }
1017
1018                 /*
1019                  * we have one pending to verify, do that while
1020                  * we are doing io on the next one
1021                  */
1022                 if (do_io_u_verify(td, &v_io_u))
1023                         break;
1024
1025                 ret = io_u_getevents(td, 1, 1, NULL);
1026                 if (ret != 1) {
1027                         if (ret < 0)
1028                                 td_verror(td, ret);
1029                         break;
1030                 }
1031
1032                 v_io_u = td->io_event(td, 0);
1033                 icd.nr = 1;
1034                 icd.error = 0;
1035                 io_completed(td, v_io_u, &icd);
1036
1037                 if (icd.error) {
1038                         td_verror(td, icd.error);
1039                         put_io_u(td, v_io_u);
1040                         v_io_u = NULL;
1041                         break;
1042                 }
1043
1044                 /*
1045                  * if we can't submit more io, we need to verify now
1046                  */
1047                 if (queue_full(td) && do_io_u_verify(td, &v_io_u))
1048                         break;
1049
1050         } while (1);
1051
1052         do_io_u_verify(td, &v_io_u);
1053
1054         if (td->cur_depth)
1055                 cleanup_pending_aio(td);
1056
1057         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
1058 }
1059
1060 static void do_io(struct thread_data *td)
1061 {
1062         struct io_completion_data icd;
1063         struct timeval s, e;
1064         unsigned long usec;
1065
1066         while (td->this_io_bytes[td->ddir] < td->io_size) {
1067                 struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0};
1068                 struct timespec *timeout;
1069                 int ret, min_evts = 0;
1070                 struct io_u *io_u;
1071
1072                 if (td->terminate)
1073                         break;
1074
1075                 io_u = get_io_u(td);
1076                 if (!io_u)
1077                         break;
1078
1079                 memcpy(&s, &io_u->start_time, sizeof(s));
1080
1081                 ret = io_u_queue(td, io_u);
1082                 if (ret) {
1083                         put_io_u(td, io_u);
1084                         td_verror(td, ret);
1085                         break;
1086                 }
1087
1088                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, mtime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time));
1089
1090                 if (td->cur_depth < td->iodepth) {
1091                         timeout = &ts;
1092                         min_evts = 0;
1093                 } else {
1094                         timeout = NULL;
1095                         min_evts = 1;
1096                 }
1097
1098                 ret = io_u_getevents(td, min_evts, td->cur_depth, timeout);
1099                 if (ret < 0) {
1100                         td_verror(td, ret);
1101                         break;
1102                 } else if (!ret)
1103                         continue;
1104
1105                 icd.nr = ret;
1106                 ios_completed(td, &icd);
1107                 if (icd.error) {
1108                         td_verror(td, icd.error);
1109                         break;
1110                 }
1111
1112                 /*
1113                  * the rate is batched for now, it should work for batches
1114                  * of completions except the very first one which may look
1115                  * a little bursty
1116                  */
1117                 gettimeofday(&e, NULL);
1118                 usec = utime_since(&s, &e);
1119
1120                 rate_throttle(td, usec, icd.bytes_done[td->ddir]);
1121
1122                 if (check_min_rate(td, &e)) {
1123                         td_verror(td, ENOMEM);
1124                         break;
1125                 }
1126
1127                 if (runtime_exceeded(td, &e))
1128                         break;
1129
1130                 if (td->thinktime)
1131                         usec_sleep(td, td->thinktime);
1132
1133                 if (should_fsync(td) && td->fsync_blocks &&
1134                     (td->io_blocks[DDIR_WRITE] % td->fsync_blocks) == 0)
1135                         sync_td(td);
1136         }
1137
1138         if (td->cur_depth)
1139                 cleanup_pending_aio(td);
1140
1141         if (should_fsync(td) && td->end_fsync)
1142                 sync_td(td);
1143 }
1144
1145 static void cleanup_io(struct thread_data *td)
1146 {
1147         if (td->io_cleanup)
1148                 td->io_cleanup(td);
1149 }
1150
1151 static int init_io(struct thread_data *td)
1152 {
1153         if (td->io_engine == FIO_SYNCIO)
1154                 return fio_syncio_init(td);
1155         else if (td->io_engine == FIO_MMAPIO)
1156                 return fio_mmapio_init(td);
1157         else if (td->io_engine == FIO_LIBAIO)
1158                 return fio_libaio_init(td);
1159         else if (td->io_engine == FIO_POSIXAIO)
1160                 return fio_posixaio_init(td);
1161         else if (td->io_engine == FIO_SGIO)
1162                 return fio_sgio_init(td);
1163         else if (td->io_engine == FIO_SPLICEIO)
1164                 return fio_spliceio_init(td);
1165         else {
1166                 fprintf(stderr, "bad io_engine %d\n", td->io_engine);
1167                 return 1;
1168         }
1169 }
1170
1171 static void cleanup_io_u(struct thread_data *td)
1172 {
1173         struct list_head *entry, *n;
1174         struct io_u *io_u;
1175
1176         list_for_each_safe(entry, n, &td->io_u_freelist) {
1177                 io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
1178
1179                 list_del(&io_u->list);
1180                 free(io_u);
1181         }
1182
1183         if (td->mem_type == MEM_MALLOC)
1184                 free(td->orig_buffer);
1185         else if (td->mem_type == MEM_SHM) {
1186                 struct shmid_ds sbuf;
1187
1188                 shmdt(td->orig_buffer);
1189                 shmctl(td->shm_id, IPC_RMID, &sbuf);
1190         } else if (td->mem_type == MEM_MMAP)
1191                 munmap(td->orig_buffer, td->orig_buffer_size);
1192         else
1193                 fprintf(stderr, "Bad memory type %d\n", td->mem_type);
1194
1195         td->orig_buffer = NULL;
1196 }
1197
1198 static int init_io_u(struct thread_data *td)
1199 {
1200         struct io_u *io_u;
1201         int i, max_units;
1202         char *p;
1203
1204         if (td->io_engine & FIO_SYNCIO)
1205                 max_units = 1;
1206         else
1207                 max_units = td->iodepth;
1208
1209         td->orig_buffer_size = td->max_bs * max_units + MASK;
1210
1211         if (td->mem_type == MEM_MALLOC)
1212                 td->orig_buffer = malloc(td->orig_buffer_size);
1213         else if (td->mem_type == MEM_SHM) {
1214                 td->shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, td->orig_buffer_size, IPC_CREAT | 0600);
1215                 if (td->shm_id < 0) {
1216                         td_verror(td, errno);
1217                         perror("shmget");
1218                         return 1;
1219                 }
1220
1221                 td->orig_buffer = shmat(td->shm_id, NULL, 0);
1222                 if (td->orig_buffer == (void *) -1) {
1223                         td_verror(td, errno);
1224                         perror("shmat");
1225                         td->orig_buffer = NULL;
1226                         return 1;
1227                 }
1228         } else if (td->mem_type == MEM_MMAP) {
1229                 td->orig_buffer = mmap(NULL, td->orig_buffer_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | OS_MAP_ANON, 0, 0);
1230                 if (td->orig_buffer == MAP_FAILED) {
1231                         td_verror(td, errno);
1232                         perror("mmap");
1233                         td->orig_buffer = NULL;
1234                         return 1;
1235                 }
1236         }
1237
1238         p = ALIGN(td->orig_buffer);
1239         for (i = 0; i < max_units; i++) {
1240                 io_u = malloc(sizeof(*io_u));
1241                 memset(io_u, 0, sizeof(*io_u));
1242                 INIT_LIST_HEAD(&io_u->list);
1243
1244                 io_u->buf = p + td->max_bs * i;
1245                 io_u->index = i;
1246                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
1247         }
1248
1249         return 0;
1250 }
1251
1252 static int create_file(struct thread_data *td, unsigned long long size,
1253                        int extend)
1254 {
1255         unsigned long long left;
1256         unsigned int bs;
1257         int r, oflags;
1258         char *b;
1259
1260         /*
1261          * unless specifically asked for overwrite, let normal io extend it
1262          */
1263         if (td_write(td) && !td->overwrite)
1264                 return 0;
1265
1266         if (!size) {
1267                 fprintf(stderr, "Need size for create\n");
1268                 td_verror(td, EINVAL);
1269                 return 1;
1270         }
1271
1272         if (!extend) {
1273                 oflags = O_CREAT | O_TRUNC;
1274                 printf("Client%d: Laying out IO file (%LuMiB)\n", td->thread_number, size >> 20);
1275         } else {
1276                 oflags = O_APPEND;
1277                 printf("Client%d: Extending IO file (%Lu -> %LuMiB)\n", td->thread_number, (td->file_size - size) >> 20, td->file_size >> 20);
1278         }
1279
1280         td->fd = open(td->file_name, O_WRONLY | oflags, 0644);
1281         if (td->fd < 0) {
1282                 td_verror(td, errno);
1283                 return 1;
1284         }
1285
1286         if (!extend && ftruncate(td->fd, td->file_size) == -1) {
1287                 td_verror(td, errno);
1288                 return 1;
1289         }
1290
1291         td->io_size = td->file_size;
1292         b = malloc(td->max_bs);
1293         memset(b, 0, td->max_bs);
1294
1295         left = size;
1296         while (left && !td->terminate) {
1297                 bs = td->max_bs;
1298                 if (bs > left)
1299                         bs = left;
1300
1301                 r = write(td->fd, b, bs);
1302
1303                 if (r == (int) bs) {
1304                         left -= bs;
1305                         continue;
1306                 } else {
1307                         if (r < 0)
1308                                 td_verror(td, errno);
1309                         else
1310                                 td_verror(td, EIO);
1311
1312                         break;
1313                 }
1314         }
1315
1316         if (td->terminate)
1317                 unlink(td->file_name);
1318         else if (td->create_fsync)
1319                 fsync(td->fd);
1320
1321         close(td->fd);
1322         td->fd = -1;
1323         free(b);
1324         return 0;
1325 }
1326
1327 static int file_size(struct thread_data *td)
1328 {
1329         struct stat st;
1330
1331         if (fstat(td->fd, &st) == -1) {
1332                 td_verror(td, errno);
1333                 return 1;
1334         }
1335
1336         td->real_file_size = st.st_size;
1337
1338         if (!td->file_size || td->file_size > td->real_file_size)
1339                 td->file_size = td->real_file_size;
1340
1341         td->file_size -= td->file_offset;
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 static int bdev_size(struct thread_data *td)
1346 {
1347         unsigned long long bytes;
1348         int r;
1349
1350         r = blockdev_size(td->fd, &bytes);
1351         if (r) {
1352                 td_verror(td, r);
1353                 return 1;
1354         }
1355
1356         td->real_file_size = bytes;
1357
1358         /*
1359          * no extend possibilities, so limit size to device size if too large
1360          */
1361         if (!td->file_size || td->file_size > td->real_file_size)
1362                 td->file_size = td->real_file_size;
1363
1364         td->file_size -= td->file_offset;
1365         return 0;
1366 }
1367
1368 static int get_file_size(struct thread_data *td)
1369 {
1370         int ret = 0;
1371
1372         if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE)
1373                 ret = file_size(td);
1374         else if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
1375                 ret = bdev_size(td);
1376         else
1377                 td->real_file_size = -1;
1378
1379         if (ret)
1380                 return ret;
1381
1382         if (td->file_offset > td->real_file_size) {
1383                 fprintf(stderr, "Client%d: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->thread_number, td->file_offset, td->real_file_size);
1384                 return 1;
1385         }
1386
1387         td->io_size = td->file_size;
1388         if (td->io_size == 0) {
1389                 fprintf(stderr, "Client%d: no io blocks\n", td->thread_number);
1390                 td_verror(td, EINVAL);
1391                 return 1;
1392         }
1393
1394         if (!td->zone_size)
1395                 td->zone_size = td->io_size;
1396
1397         td->total_io_size = td->io_size * td->loops;
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 static int setup_file_mmap(struct thread_data *td)
1402 {
1403         int flags;
1404
1405         if (td_rw(td))
1406                 flags = PROT_READ | PROT_WRITE;
1407         else if (td_write(td)) {
1408                 flags = PROT_WRITE;
1409
1410                 if (td->verify != VERIFY_NONE)
1411                         flags |= PROT_READ;
1412         } else
1413                 flags = PROT_READ;
1414
1415         td->mmap = mmap(NULL, td->file_size, flags, MAP_SHARED, td->fd, td->file_offset);
1416         if (td->mmap == MAP_FAILED) {
1417                 td->mmap = NULL;
1418                 td_verror(td, errno);
1419                 return 1;
1420         }
1421
1422         if (td->invalidate_cache) {
1423                 if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_DONTNEED) < 0) {
1424                         td_verror(td, errno);
1425                         return 1;
1426                 }
1427         }
1428
1429         if (td->sequential) {
1430                 if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_SEQUENTIAL) < 0) {
1431                         td_verror(td, errno);
1432                         return 1;
1433                 }
1434         } else {
1435                 if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_RANDOM) < 0) {
1436                         td_verror(td, errno);
1437                         return 1;
1438                 }
1439         }
1440
1441         return 0;
1442 }
1443
1444 static int setup_file_plain(struct thread_data *td)
1445 {
1446         if (td->invalidate_cache) {
1447                 if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_DONTNEED) < 0) {
1448                         td_verror(td, errno);
1449                         return 1;
1450                 }
1451         }
1452
1453         if (td->sequential) {
1454                 if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_SEQUENTIAL) < 0) {
1455                         td_verror(td, errno);
1456                         return 1;
1457                 }
1458         } else {
1459                 if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_RANDOM) < 0) {
1460                         td_verror(td, errno);
1461                         return 1;
1462                 }
1463         }
1464
1465         return 0;
1466 }
1467
1468 static int setup_file(struct thread_data *td)
1469 {
1470         struct stat st;
1471         int flags = 0;
1472
1473         if (stat(td->file_name, &st) == -1) {
1474                 if (errno != ENOENT) {
1475                         td_verror(td, errno);
1476                         return 1;
1477                 }
1478                 if (!td->create_file) {
1479                         td_verror(td, ENOENT);
1480                         return 1;
1481                 }
1482                 if (create_file(td, td->file_size, 0))
1483                         return 1;
1484         } else if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
1485                 if (st.st_size < (off_t) td->file_size) {
1486                         if (create_file(td, td->file_size - st.st_size, 1))
1487                                 return 1;
1488                 }
1489         }
1490
1491         if (td->odirect)
1492                 flags |= O_DIRECT;
1493
1494         if (td_write(td) || td_rw(td)) {
1495                 if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
1496                         if (!td->overwrite)
1497                                 flags |= O_TRUNC;
1498
1499                         flags |= O_CREAT;
1500                 }
1501                 if (td->sync_io)
1502                         flags |= O_SYNC;
1503
1504                 flags |= O_RDWR;
1505
1506                 td->fd = open(td->file_name, flags, 0600);
1507         } else {
1508                 if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
1509                         flags |= O_RDWR;
1510                 else
1511                         flags |= O_RDONLY;
1512
1513                 td->fd = open(td->file_name, flags);
1514         }
1515
1516         if (td->fd == -1) {
1517                 td_verror(td, errno);
1518                 return 1;
1519         }
1520
1521         if (get_file_size(td))
1522                 return 1;
1523
1524         if (td->io_engine != FIO_MMAPIO)
1525                 return setup_file_plain(td);
1526         else
1527                 return setup_file_mmap(td);
1528 }
1529
1530 static int check_dev_match(dev_t dev, char *path)
1531 {
1532         unsigned int major, minor;
1533         char line[256], *p;
1534         FILE *f;
1535
1536         f = fopen(path, "r");
1537         if (!f) {
1538                 perror("open path");
1539                 return 1;
1540         }
1541
1542         p = fgets(line, sizeof(line), f);
1543         if (!p) {
1544                 fclose(f);
1545                 return 1;
1546         }
1547
1548         if (sscanf(p, "%u:%u", &major, &minor) != 2) {
1549                 fclose(f);
1550                 return 1;
1551         }
1552
1553         if (((major << 8) | minor) == dev) {
1554                 fclose(f);
1555                 return 0;
1556         }
1557
1558         fclose(f);
1559         return 1;
1560 }
1561
1562 static int find_block_dir(dev_t dev, char *path)
1563 {
1564         struct dirent *dir;
1565         struct stat st;
1566         int found = 0;
1567         DIR *D;
1568
1569         D = opendir(path);
1570         if (!D)
1571                 return 0;
1572
1573         while ((dir = readdir(D)) != NULL) {
1574                 char full_path[256];
1575
1576                 if (!strcmp(dir->d_name, ".") || !strcmp(dir->d_name, ".."))
1577                         continue;
1578                 if (!strcmp(dir->d_name, "device"))
1579                         continue;
1580
1581                 sprintf(full_path, "%s/%s", path, dir->d_name);
1582
1583                 if (!strcmp(dir->d_name, "dev")) {
1584                         if (!check_dev_match(dev, full_path)) {
1585                                 found = 1;
1586                                 break;
1587                         }
1588                 }
1589
1590                 if (stat(full_path, &st) == -1) {
1591                         perror("stat");
1592                         break;
1593                 }
1594
1595                 if (!S_ISDIR(st.st_mode) || S_ISLNK(st.st_mode))
1596                         continue;
1597
1598                 found = find_block_dir(dev, full_path);
1599                 if (found) {
1600                         strcpy(path, full_path);
1601                         break;
1602                 }
1603         }
1604
1605         closedir(D);
1606         return found;
1607 }
1608
1609 static int get_io_ticks(struct disk_util *du, struct disk_util_stat *dus)
1610 {
1611         unsigned in_flight;
1612         char line[256];
1613         FILE *f;
1614         char *p;
1615
1616         f = fopen(du->path, "r");
1617         if (!f)
1618                 return 1;
1619
1620         p = fgets(line, sizeof(line), f);
1621         if (!p) {
1622                 fclose(f);
1623                 return 1;
1624         }
1625
1626         if (sscanf(p, "%u %u %llu %u %u %u %llu %u %u %u %u\n", &dus->ios[0], &dus->merges[0], &dus->sectors[0], &dus->ticks[0], &dus->ios[1], &dus->merges[1], &dus->sectors[1], &dus->ticks[1], &in_flight, &dus->io_ticks, &dus->time_in_queue) != 11) {
1627                 fclose(f);
1628                 return 1;
1629         }
1630
1631         fclose(f);
1632         return 0;
1633 }
1634
1635 static void update_io_tick_disk(struct disk_util *du)
1636 {
1637         struct disk_util_stat __dus, *dus, *ldus;
1638         struct timeval t;
1639
1640         if (get_io_ticks(du, &__dus))
1641                 return;
1642
1643         dus = &du->dus;
1644         ldus = &du->last_dus;
1645
1646         dus->sectors[0] += (__dus.sectors[0] - ldus->sectors[0]);
1647         dus->sectors[1] += (__dus.sectors[1] - ldus->sectors[1]);
1648         dus->ios[0] += (__dus.ios[0] - ldus->ios[0]);
1649         dus->ios[1] += (__dus.ios[1] - ldus->ios[1]);
1650         dus->merges[0] += (__dus.merges[0] - ldus->merges[0]);
1651         dus->merges[1] += (__dus.merges[1] - ldus->merges[1]);
1652         dus->ticks[0] += (__dus.ticks[0] - ldus->ticks[0]);
1653         dus->ticks[1] += (__dus.ticks[1] - ldus->ticks[1]);
1654         dus->io_ticks += (__dus.io_ticks - ldus->io_ticks);
1655         dus->time_in_queue += (__dus.time_in_queue - ldus->time_in_queue);
1656
1657         gettimeofday(&t, NULL);
1658         du->msec += mtime_since(&du->time, &t);
1659         memcpy(&du->time, &t, sizeof(t));
1660         memcpy(ldus, &__dus, sizeof(__dus));
1661 }
1662
1663 static void update_io_ticks(void)
1664 {
1665         struct list_head *entry;
1666         struct disk_util *du;
1667
1668         list_for_each(entry, &disk_list) {
1669                 du = list_entry(entry, struct disk_util, list);
1670                 update_io_tick_disk(du);
1671         }
1672 }
1673
1674 static int disk_util_exists(dev_t dev)
1675 {
1676         struct list_head *entry;
1677         struct disk_util *du;
1678
1679         list_for_each(entry, &disk_list) {
1680                 du = list_entry(entry, struct disk_util, list);
1681
1682                 if (du->dev == dev)
1683                         return 1;
1684         }
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void disk_util_add(dev_t dev, char *path)
1690 {
1691         struct disk_util *du = malloc(sizeof(*du));
1692
1693         memset(du, 0, sizeof(*du));
1694         INIT_LIST_HEAD(&du->list);
1695         sprintf(du->path, "%s/stat", path);
1696         du->name = strdup(basename(path));
1697         du->dev = dev;
1698
1699         gettimeofday(&du->time, NULL);
1700         get_io_ticks(du, &du->last_dus);
1701
1702         list_add_tail(&du->list, &disk_list);
1703 }
1704
1705 static void init_disk_util(struct thread_data *td)
1706 {
1707         struct stat st;
1708         char foo[256], tmp[256];
1709         dev_t dev;
1710         char *p;
1711
1712         if (!td->do_disk_util)
1713                 return;
1714
1715         if (!stat(td->file_name, &st)) {
1716                 if (S_ISBLK(st.st_mode))
1717                         dev = st.st_rdev;
1718                 else
1719                         dev = st.st_dev;
1720         } else {
1721                 /*
1722                  * must be a file, open "." in that path
1723                  */
1724                 strcpy(foo, td->file_name);
1725                 p = dirname(foo);
1726                 if (stat(p, &st)) {
1727                         perror("disk util stat");
1728                         return;
1729                 }
1730
1731                 dev = st.st_dev;
1732         }
1733
1734         if (disk_util_exists(dev))
1735                 return;
1736
1737         sprintf(foo, "/sys/block");
1738         if (!find_block_dir(dev, foo))
1739                 return;
1740
1741         /*
1742          * If there's a ../queue/ directory there, we are inside a partition.
1743          * Check if that is the case and jump back. For loop/md/dm etc we
1744          * are already in the right spot.
1745          */
1746         sprintf(tmp, "%s/../queue", foo);
1747         if (!stat(tmp, &st)) {
1748                 p = dirname(foo);
1749                 sprintf(tmp, "%s/queue", p);
1750                 if (stat(tmp, &st)) {
1751                         fprintf(stderr, "unknown sysfs layout\n");
1752                         return;
1753                 }
1754                 sprintf(foo, "%s", p);
1755         }
1756
1757         disk_util_add(dev, foo);
1758 }
1759
1760 static void disk_util_timer_arm(void)
1761 {
1762         itimer.it_value.tv_sec = 0;
1763         itimer.it_value.tv_usec = DISK_UTIL_MSEC * 1000;
1764         setitimer(ITIMER_REAL, &itimer, NULL);
1765 }
1766
1767 static void clear_io_state(struct thread_data *td)
1768 {
1769         if (td->io_engine == FIO_SYNCIO)
1770                 lseek(td->fd, SEEK_SET, 0);
1771
1772         td->last_pos = 0;
1773         td->stat_io_bytes[0] = td->stat_io_bytes[1] = 0;
1774         td->this_io_bytes[0] = td->this_io_bytes[1] = 0;
1775         td->zone_bytes = 0;
1776
1777         if (td->file_map)
1778                 memset(td->file_map, 0, td->num_maps * sizeof(long));
1779 }
1780
1781 static void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
1782 {
1783         if (!(td->runtime[0] + td->runtime[1]))
1784                 return;
1785
1786         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
1787
1788         td->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime, &td->ru_end.ru_utime);
1789         td->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime, &td->ru_end.ru_stime);
1790         td->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
1791
1792
1793         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
1794 }
1795
1796 static void *thread_main(void *data)
1797 {
1798         struct thread_data *td = data;
1799         int ret = 1;
1800
1801         if (!td->use_thread)
1802                 setsid();
1803
1804         td->pid = getpid();
1805
1806         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_freelist);
1807         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_busylist);
1808         INIT_LIST_HEAD(&td->io_hist_list);
1809         INIT_LIST_HEAD(&td->io_log_list);
1810
1811         if (init_io_u(td))
1812                 goto err;
1813
1814         if (fio_setaffinity(td) == -1) {
1815                 td_verror(td, errno);
1816                 goto err;
1817         }
1818
1819         if (init_io(td))
1820                 goto err;
1821
1822         if (init_iolog(td))
1823                 goto err;
1824
1825         if (td->ioprio) {
1826                 if (ioprio_set(IOPRIO_WHO_PROCESS, 0, td->ioprio) == -1) {
1827                         td_verror(td, errno);
1828                         goto err;
1829                 }
1830         }
1831
1832         sem_post(&startup_sem);
1833         sem_wait(&td->mutex);
1834
1835         if (!td->create_serialize && setup_file(td))
1836                 goto err;
1837
1838         if (init_random_state(td))
1839                 goto err;
1840
1841         gettimeofday(&td->epoch, NULL);
1842
1843         while (td->loops--) {
1844                 getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_start);
1845                 gettimeofday(&td->start, NULL);
1846                 memcpy(&td->stat_sample_time, &td->start, sizeof(td->start));
1847
1848                 if (td->ratemin)
1849                         memcpy(&td->lastrate, &td->stat_sample_time, sizeof(td->lastrate));
1850
1851                 clear_io_state(td);
1852                 prune_io_piece_log(td);
1853
1854                 do_io(td);
1855
1856                 td->runtime[td->ddir] += mtime_since_now(&td->start);
1857                 if (td_rw(td) && td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
1858                         td->runtime[td->ddir ^ 1] = td->runtime[td->ddir];
1859
1860                 update_rusage_stat(td);
1861
1862                 if (td->error || td->terminate)
1863                         break;
1864
1865                 if (td->verify == VERIFY_NONE)
1866                         continue;
1867
1868                 clear_io_state(td);
1869                 gettimeofday(&td->start, NULL);
1870
1871                 do_verify(td);
1872
1873                 td->runtime[DDIR_READ] += mtime_since_now(&td->start);
1874
1875                 if (td->error || td->terminate)
1876                         break;
1877         }
1878
1879         ret = 0;
1880
1881         if (td->bw_log)
1882                 finish_log(td, td->bw_log, "bw");
1883         if (td->slat_log)
1884                 finish_log(td, td->slat_log, "slat");
1885         if (td->clat_log)
1886                 finish_log(td, td->clat_log, "clat");
1887
1888         if (exitall_on_terminate)
1889                 terminate_threads(td->groupid);
1890
1891 err:
1892         if (td->fd != -1) {
1893                 close(td->fd);
1894                 td->fd = -1;
1895         }
1896         if (td->mmap)
1897                 munmap(td->mmap, td->file_size);
1898         cleanup_io(td);
1899         cleanup_io_u(td);
1900         if (ret) {
1901                 sem_post(&startup_sem);
1902                 sem_wait(&td->mutex);
1903         }
1904         td_set_runstate(td, TD_EXITED);
1905         return NULL;
1906
1907 }
1908
1909 static void *fork_main(int shmid, int offset)
1910 {
1911         struct thread_data *td;
1912         void *data;
1913
1914         data = shmat(shmid, NULL, 0);
1915         if (data == (void *) -1) {
1916                 perror("shmat");
1917                 return NULL;
1918         }
1919
1920         td = data + offset * sizeof(struct thread_data);
1921         thread_main(td);
1922         shmdt(data);
1923         return NULL;
1924 }
1925
1926 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
1927                     double *mean, double *dev)
1928 {
1929         double n;
1930
1931         if (is->samples == 0)
1932                 return 0;
1933
1934         *min = is->min_val;
1935         *max = is->max_val;
1936
1937         n = (double) is->samples;
1938         *mean = (double) is->val / n;
1939         *dev = sqrt(((double) is->val_sq - (*mean * *mean) / n) / (n - 1));
1940         if (!(*min + *max) && !(*mean + *dev))
1941                 return 0;
1942
1943         return 1;
1944 }
1945
1946 static void show_ddir_status(struct thread_data *td, struct group_run_stats *rs,
1947                              int ddir)
1948 {
1949         char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
1950         unsigned long min, max, bw;
1951         double mean, dev;
1952
1953         if (!td->runtime[ddir])
1954                 return;
1955
1956         bw = td->io_bytes[ddir] / td->runtime[ddir];
1957         printf("  %s: io=%6lluMiB, bw=%6luKiB/s, runt=%6lumsec\n", ddir_str[ddir], td->io_bytes[ddir] >> 20, bw, td->runtime[ddir]);
1958
1959         if (calc_lat(&td->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
1960                 printf("    slat (msec): min=%5lu, max=%5lu, avg=%5.02f, dev=%5.02f\n", min, max, mean, dev);
1961
1962         if (calc_lat(&td->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
1963                 printf("    clat (msec): min=%5lu, max=%5lu, avg=%5.02f, dev=%5.02f\n", min, max, mean, dev);
1964
1965         if (calc_lat(&td->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
1966                 double p_of_agg;
1967
1968                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
1969                 printf("    bw (KiB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%, avg=%5.02f, dev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg, mean, dev);
1970         }
1971 }
1972
1973 static void show_thread_status(struct thread_data *td,
1974                                struct group_run_stats *rs)
1975 {
1976         double usr_cpu, sys_cpu;
1977
1978         if (!(td->io_bytes[0] + td->io_bytes[1]) && !td->error)
1979                 return;
1980
1981         printf("Client%d (groupid=%d): err=%2d:\n", td->thread_number, td->groupid, td->error);
1982
1983         show_ddir_status(td, rs, td->ddir);
1984         if (td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
1985                 show_ddir_status(td, rs, td->ddir ^ 1);
1986
1987         if (td->runtime[0] + td->runtime[1]) {
1988                 double runt = td->runtime[0] + td->runtime[1];
1989
1990                 usr_cpu = (double) td->usr_time * 100 / runt;
1991                 sys_cpu = (double) td->sys_time * 100 / runt;
1992         } else {
1993                 usr_cpu = 0;
1994                 sys_cpu = 0;
1995         }
1996
1997         printf("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, td->ctx);
1998 }
1999
2000 static void check_str_update(struct thread_data *td)
2001 {
2002         char c = run_str[td->thread_number - 1];
2003
2004         if (td->runstate == td->old_runstate)
2005                 return;
2006
2007         switch (td->runstate) {
2008                 case TD_REAPED:
2009                         c = '_';
2010                         break;
2011                 case TD_EXITED:
2012                         c = 'E';
2013                         break;
2014                 case TD_RUNNING:
2015                         if (td_rw(td)) {
2016                                 if (td->sequential)
2017                                         c = 'M';
2018                                 else
2019                                         c = 'm';
2020                         } else if (td_read(td)) {
2021                                 if (td->sequential)
2022                                         c = 'R';
2023                                 else
2024                                         c = 'r';
2025                         } else {
2026                                 if (td->sequential)
2027                                         c = 'W';
2028                                 else
2029                                         c = 'w';
2030                         }
2031                         break;
2032                 case TD_VERIFYING:
2033                         c = 'V';
2034                         break;
2035                 case TD_CREATED:
2036                         c = 'C';
2037                         break;
2038                 case TD_NOT_CREATED:
2039                         c = 'P';
2040                         break;
2041                 default:
2042                         printf("state %d\n", td->runstate);
2043         }
2044
2045         run_str[td->thread_number - 1] = c;
2046         td->old_runstate = td->runstate;
2047 }
2048
2049 static void eta_to_str(char *str, int eta_sec)
2050 {
2051         unsigned int d, h, m, s;
2052         static int always_d, always_h;
2053
2054         d = h = m = s = 0;
2055
2056         s = eta_sec % 60;
2057         eta_sec /= 60;
2058         m = eta_sec % 60;
2059         eta_sec /= 60;
2060         h = eta_sec % 24;
2061         eta_sec /= 24;
2062         d = eta_sec;
2063
2064         if (d || always_d) {
2065                 always_d = 1;
2066                 str += sprintf(str, "%02dd:", d);
2067         }
2068         if (h || always_h) {
2069                 always_h = 1;
2070                 str += sprintf(str, "%02dh:", h);
2071         }
2072
2073         str += sprintf(str, "%02dm:", m);
2074         str += sprintf(str, "%02ds", s);
2075 }
2076
2077 static int thread_eta(struct thread_data *td, unsigned long elapsed)
2078 {
2079         unsigned long long bytes_total, bytes_done;
2080         unsigned int eta_sec = 0;
2081
2082         bytes_total = td->total_io_size;
2083
2084         /*
2085          * if writing, bytes_total will be twice the size. If mixing,
2086          * assume a 50/50 split and thus bytes_total will be 50% larger.
2087          */
2088         if (td->verify) {
2089                 if (td_rw(td))
2090                         bytes_total = bytes_total * 3 / 2;
2091                 else
2092                         bytes_total <<= 1;
2093         }
2094         if (td->zone_size && td->zone_skip)
2095                 bytes_total /= (td->zone_skip / td->zone_size);
2096
2097         if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING) {
2098                 double perc;
2099
2100                 bytes_done = td->io_bytes[DDIR_READ] + td->io_bytes[DDIR_WRITE];
2101                 perc = (double) bytes_done / (double) bytes_total;
2102                 if (perc > 1.0)
2103                         perc = 1.0;
2104
2105                 eta_sec = (elapsed * (1.0 / perc)) - elapsed;
2106
2107                 if (td->timeout && eta_sec > (td->timeout - elapsed))
2108                         eta_sec = td->timeout - elapsed;
2109         } else if (td->runstate == TD_NOT_CREATED || td->runstate == TD_CREATED) {
2110                 int t_eta = 0, r_eta = 0;
2111
2112                 /*
2113                  * We can only guess - assume it'll run the full timeout
2114                  * if given, otherwise assume it'll run at the specified rate.
2115                  */
2116                 if (td->timeout)
2117                         t_eta = td->timeout + td->start_delay - elapsed;
2118                 if (td->rate) {
2119                         r_eta = (bytes_total / 1024) / td->rate;
2120                         r_eta += td->start_delay - elapsed;
2121                 }
2122
2123                 if (r_eta && t_eta)
2124                         eta_sec = min(r_eta, t_eta);
2125                 else if (r_eta)
2126                         eta_sec = r_eta;
2127                 else if (t_eta)
2128                         eta_sec = t_eta;
2129                 else
2130                         eta_sec = INT_MAX;
2131         } else {
2132                 /*
2133                  * thread is already done
2134                  */
2135                 eta_sec = 0;
2136         }
2137
2138         return eta_sec;
2139 }
2140
2141 static void print_thread_status(void)
2142 {
2143         unsigned long elapsed = time_since_now(&genesis);
2144         int i, nr_running, t_rate, m_rate, *eta_secs, eta_sec;
2145         char eta_str[32];
2146         double perc = 0.0;
2147
2148         eta_secs = malloc(thread_number * sizeof(int));
2149         memset(eta_secs, 0, thread_number * sizeof(int));
2150
2151         nr_running = t_rate = m_rate = 0;
2152         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2153                 struct thread_data *td = &threads[i];
2154
2155                 if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING){
2156                         nr_running++;
2157                         t_rate += td->rate;
2158                         m_rate += td->ratemin;
2159                 }
2160
2161                 if (elapsed >= 3)
2162                         eta_secs[i] = thread_eta(td, elapsed);
2163                 else
2164                         eta_secs[i] = INT_MAX;
2165
2166                 check_str_update(td);
2167         }
2168
2169         if (exitall_on_terminate)
2170                 eta_sec = INT_MAX;
2171         else
2172                 eta_sec = 0;
2173
2174         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2175                 if (exitall_on_terminate) {
2176                         if (eta_secs[i] < eta_sec)
2177                                 eta_sec = eta_secs[i];
2178                 } else {
2179                         if (eta_secs[i] > eta_sec)
2180                                 eta_sec = eta_secs[i];
2181                 }
2182         }
2183
2184         if (eta_sec != INT_MAX && elapsed) {
2185                 perc = (double) elapsed / (double) (elapsed + eta_sec);
2186                 eta_to_str(eta_str, eta_sec);
2187         }
2188
2189         printf("Threads now running (%d)", nr_running);
2190         if (m_rate || t_rate)
2191                 printf(", commitrate %d/%dKiB/sec", t_rate, m_rate);
2192         if (eta_sec != INT_MAX) {
2193                 perc *= 100.0;
2194                 printf(": [%s] [%3.2f%% done] [eta %s]", run_str, perc,eta_str);
2195         }
2196         printf("\r");
2197         fflush(stdout);
2198         free(eta_secs);
2199 }
2200
2201 static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
2202 {
2203         int i;
2204
2205         /*
2206          * reap exited threads (TD_EXITED -> TD_REAPED)
2207          */
2208         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2209                 struct thread_data *td = &threads[i];
2210
2211                 if (td->runstate != TD_EXITED)
2212                         continue;
2213
2214                 td_set_runstate(td, TD_REAPED);
2215
2216                 if (td->use_thread) {
2217                         long ret;
2218
2219                         if (pthread_join(td->thread, (void *) &ret))
2220                                 perror("thread_join");
2221                 } else
2222                         waitpid(td->pid, NULL, 0);
2223
2224                 (*nr_running)--;
2225                 (*m_rate) -= td->ratemin;
2226                 (*t_rate) -= td->rate;
2227         }
2228 }
2229
2230 static void fio_unpin_memory(void *pinned)
2231 {
2232         if (pinned) {
2233                 if (munlock(pinned, mlock_size) < 0)
2234                         perror("munlock");
2235                 munmap(pinned, mlock_size);
2236         }
2237 }
2238
2239 static void *fio_pin_memory(void)
2240 {
2241         long pagesize, pages;
2242         void *ptr;
2243
2244         if (!mlock_size)
2245                 return NULL;
2246
2247         /*
2248          * Don't allow mlock of more than real_mem-128MB
2249          */
2250         pagesize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
2251         pages = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
2252         if (pages != -1 && pagesize != -1) {
2253                 unsigned long long real_mem = pages * pagesize;
2254
2255                 if ((mlock_size + 128 * 1024 * 1024) > real_mem) {
2256                         mlock_size = real_mem - 128 * 1024 * 1024;
2257                         printf("fio: limiting mlocked memory to %lluMiB\n",
2258                                                         mlock_size >> 20);
2259                 }
2260         }
2261
2262         ptr = mmap(NULL, mlock_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | OS_MAP_ANON, 0, 0);
2263         if (!ptr) {
2264                 perror("malloc locked mem");
2265                 return NULL;
2266         }
2267         if (mlock(ptr, mlock_size) < 0) {
2268                 munmap(ptr, mlock_size);
2269                 perror("mlock");
2270                 return NULL;
2271         }
2272
2273         return ptr;
2274 }
2275
2276 static void run_threads(void)
2277 {
2278         struct thread_data *td;
2279         unsigned long spent;
2280         int i, todo, nr_running, m_rate, t_rate, nr_started;
2281         void *mlocked_mem;
2282
2283         mlocked_mem = fio_pin_memory();
2284
2285         printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
2286         fflush(stdout);
2287
2288         signal(SIGINT, sig_handler);
2289         signal(SIGALRM, sig_handler);
2290
2291         todo = thread_number;
2292         nr_running = 0;
2293         nr_started = 0;
2294         m_rate = t_rate = 0;
2295
2296         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2297                 td = &threads[i];
2298
2299                 run_str[td->thread_number - 1] = 'P';
2300
2301                 init_disk_util(td);
2302
2303                 if (!td->create_serialize)
2304                         continue;
2305
2306                 /*
2307                  * do file setup here so it happens sequentially,
2308                  * we don't want X number of threads getting their
2309                  * client data interspersed on disk
2310                  */
2311                 if (setup_file(td)) {
2312                         td_set_runstate(td, TD_REAPED);
2313                         todo--;
2314                 }
2315         }
2316
2317         gettimeofday(&genesis, NULL);
2318
2319         while (todo) {
2320                 /*
2321                  * create threads (TD_NOT_CREATED -> TD_CREATED)
2322                  */
2323                 for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2324                         td = &threads[i];
2325
2326                         if (td->runstate != TD_NOT_CREATED)
2327                                 continue;
2328
2329                         /*
2330                          * never got a chance to start, killed by other
2331                          * thread for some reason
2332                          */
2333                         if (td->terminate) {
2334                                 todo--;
2335                                 continue;
2336                         }
2337
2338                         if (td->start_delay) {
2339                                 spent = mtime_since_now(&genesis);
2340
2341                                 if (td->start_delay * 1000 > spent)
2342                                         continue;
2343                         }
2344
2345                         if (td->stonewall && (nr_started || nr_running))
2346                                 break;
2347
2348                         td_set_runstate(td, TD_CREATED);
2349                         sem_init(&startup_sem, 0, 1);
2350                         todo--;
2351                         nr_started++;
2352
2353                         if (td->use_thread) {
2354                                 if (pthread_create(&td->thread, NULL, thread_main, td)) {
2355                                         perror("thread_create");
2356                                         nr_started--;
2357                                 }
2358                         } else {
2359                                 if (fork())
2360                                         sem_wait(&startup_sem);
2361                                 else {
2362                                         fork_main(shm_id, i);
2363                                         exit(0);
2364                                 }
2365                         }
2366                 }
2367
2368                 /*
2369                  * start created threads (TD_CREATED -> TD_RUNNING)
2370                  */
2371                 for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2372                         td = &threads[i];
2373
2374                         if (td->runstate != TD_CREATED)
2375                                 continue;
2376
2377                         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
2378                         nr_running++;
2379                         nr_started--;
2380                         m_rate += td->ratemin;
2381                         t_rate += td->rate;
2382                         sem_post(&td->mutex);
2383                 }
2384
2385                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
2386
2387                 if (todo)
2388                         usleep(100000);
2389         }
2390
2391         while (nr_running) {
2392                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
2393                 usleep(10000);
2394         }
2395
2396         update_io_ticks();
2397         fio_unpin_memory(mlocked_mem);
2398 }
2399
2400 static void show_group_stats(struct group_run_stats *rs, int id)
2401 {
2402         printf("\nRun status group %d (all jobs):\n", id);
2403
2404         if (rs->max_run[DDIR_READ])
2405                 printf("   READ: io=%lluMiB, aggrb=%llu, minb=%llu, maxb=%llu, mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", rs->io_mb[0], rs->agg[0], rs->min_bw[0], rs->max_bw[0], rs->min_run[0], rs->max_run[0]);
2406         if (rs->max_run[DDIR_WRITE])
2407                 printf("  WRITE: io=%lluMiB, aggrb=%llu, minb=%llu, maxb=%llu, mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", rs->io_mb[1], rs->agg[1], rs->min_bw[1], rs->max_bw[1], rs->min_run[1], rs->max_run[1]);
2408 }
2409
2410 static void show_disk_util(void)
2411 {
2412         struct disk_util_stat *dus;
2413         struct list_head *entry;
2414         struct disk_util *du;
2415         double util;
2416
2417         printf("\nDisk stats (read/write):\n");
2418
2419         list_for_each(entry, &disk_list) {
2420                 du = list_entry(entry, struct disk_util, list);
2421                 dus = &du->dus;
2422
2423                 util = (double) 100 * du->dus.io_ticks / (double) du->msec;
2424                 if (util > 100.0)
2425                         util = 100.0;
2426
2427                 printf("  %s: ios=%u/%u, merge=%u/%u, ticks=%u/%u, in_queue=%u, util=%3.2f%%\n", du->name, dus->ios[0], dus->ios[1], dus->merges[0], dus->merges[1], dus->ticks[0], dus->ticks[1], dus->time_in_queue, util);
2428         }
2429 }
2430
2431 static void show_run_stats(void)
2432 {
2433         struct group_run_stats *runstats, *rs;
2434         struct thread_data *td;
2435         int i;
2436
2437         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
2438
2439         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
2440                 rs = &runstats[i];
2441
2442                 memset(rs, 0, sizeof(*rs));
2443                 rs->min_bw[0] = rs->min_run[0] = ~0UL;
2444                 rs->min_bw[1] = rs->min_run[1] = ~0UL;
2445         }
2446
2447         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2448                 unsigned long rbw, wbw;
2449
2450                 td = &threads[i];
2451
2452                 if (td->error) {
2453                         printf("Client%d: %s\n", td->thread_number, td->verror);
2454                         continue;
2455                 }
2456
2457                 rs = &runstats[td->groupid];
2458
2459                 if (td->runtime[0] < rs->min_run[0] || !rs->min_run[0])
2460                         rs->min_run[0] = td->runtime[0];
2461                 if (td->runtime[0] > rs->max_run[0])
2462                         rs->max_run[0] = td->runtime[0];
2463                 if (td->runtime[1] < rs->min_run[1] || !rs->min_run[1])
2464                         rs->min_run[1] = td->runtime[1];
2465                 if (td->runtime[1] > rs->max_run[1])
2466                         rs->max_run[1] = td->runtime[1];
2467
2468                 rbw = wbw = 0;
2469                 if (td->runtime[0])
2470                         rbw = td->io_bytes[0] / td->runtime[0];
2471                 if (td->runtime[1])
2472                         wbw = td->io_bytes[1] / td->runtime[1];
2473
2474                 if (rbw < rs->min_bw[0])
2475                         rs->min_bw[0] = rbw;
2476                 if (wbw < rs->min_bw[1])
2477                         rs->min_bw[1] = wbw;
2478                 if (rbw > rs->max_bw[0])
2479                         rs->max_bw[0] = rbw;
2480                 if (wbw > rs->max_bw[1])
2481                         rs->max_bw[1] = wbw;
2482
2483                 rs->io_mb[0] += td->io_bytes[0] >> 20;
2484                 rs->io_mb[1] += td->io_bytes[1] >> 20;
2485         }
2486
2487         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
2488                 rs = &runstats[i];
2489
2490                 if (rs->max_run[0])
2491                         rs->agg[0] = (rs->io_mb[0]*1024*1000) / rs->max_run[0];
2492                 if (rs->max_run[1])
2493                         rs->agg[1] = (rs->io_mb[1]*1024*1000) / rs->max_run[1];
2494         }
2495
2496         /*
2497          * don't overwrite last signal output
2498          */
2499         printf("\n");
2500
2501         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2502                 td = &threads[i];
2503                 rs = &runstats[td->groupid];
2504
2505                 show_thread_status(td, rs);
2506         }
2507
2508         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
2509                 show_group_stats(&runstats[i], i);
2510
2511         show_disk_util();
2512 }
2513
2514 int main(int argc, char *argv[])
2515 {
2516         if (parse_options(argc, argv))
2517                 return 1;
2518
2519         if (!thread_number) {
2520                 printf("Nothing to do\n");
2521                 return 1;
2522         }
2523
2524         disk_util_timer_arm();
2525
2526         run_threads();
2527         show_run_stats();
2528
2529         return 0;
2530 }