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          * for md/dm, there's no queue dir. we already have the right place
1743          */
1744         sprintf(tmp, "%s/stat", foo);
1745         if (stat(tmp, &st)) {
1746                 /*
1747                  * if this is inside a partition dir, jump back to parent
1748                  */
1749                 sprintf(tmp, "%s/queue", foo);
1750                 if (stat(tmp, &st)) {
1751                         p = dirname(foo);
1752                         sprintf(tmp, "%s/queue", p);
1753                         if (stat(tmp, &st)) {
1754                                 fprintf(stderr, "unknown sysfs layout\n");
1755                                 return;
1756                         }
1757                         sprintf(foo, "%s", p);
1758                 }
1759         }
1760
1761         disk_util_add(dev, foo);
1762 }
1763
1764 static void disk_util_timer_arm(void)
1765 {
1766         itimer.it_value.tv_sec = 0;
1767         itimer.it_value.tv_usec = DISK_UTIL_MSEC * 1000;
1768         setitimer(ITIMER_REAL, &itimer, NULL);
1769 }
1770
1771 static void clear_io_state(struct thread_data *td)
1772 {
1773         if (td->io_engine == FIO_SYNCIO)
1774                 lseek(td->fd, SEEK_SET, 0);
1775
1776         td->last_pos = 0;
1777         td->stat_io_bytes[0] = td->stat_io_bytes[1] = 0;
1778         td->this_io_bytes[0] = td->this_io_bytes[1] = 0;
1779         td->zone_bytes = 0;
1780
1781         if (td->file_map)
1782                 memset(td->file_map, 0, td->num_maps * sizeof(long));
1783 }
1784
1785 static void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
1786 {
1787         if (!(td->runtime[0] + td->runtime[1]))
1788                 return;
1789
1790         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
1791
1792         td->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime, &td->ru_end.ru_utime);
1793         td->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime, &td->ru_end.ru_stime);
1794         td->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
1795
1796
1797         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
1798 }
1799
1800 static void *thread_main(void *data)
1801 {
1802         struct thread_data *td = data;
1803         int ret = 1;
1804
1805         if (!td->use_thread)
1806                 setsid();
1807
1808         td->pid = getpid();
1809
1810         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_freelist);
1811         INIT_LIST_HEAD(&td->io_u_busylist);
1812         INIT_LIST_HEAD(&td->io_hist_list);
1813         INIT_LIST_HEAD(&td->io_log_list);
1814
1815         if (init_io_u(td))
1816                 goto err;
1817
1818         if (fio_setaffinity(td) == -1) {
1819                 td_verror(td, errno);
1820                 goto err;
1821         }
1822
1823         if (init_io(td))
1824                 goto err;
1825
1826         if (init_iolog(td))
1827                 goto err;
1828
1829         if (td->ioprio) {
1830                 if (ioprio_set(IOPRIO_WHO_PROCESS, 0, td->ioprio) == -1) {
1831                         td_verror(td, errno);
1832                         goto err;
1833                 }
1834         }
1835
1836         sem_post(&startup_sem);
1837         sem_wait(&td->mutex);
1838
1839         if (!td->create_serialize && setup_file(td))
1840                 goto err;
1841
1842         if (init_random_state(td))
1843                 goto err;
1844
1845         gettimeofday(&td->epoch, NULL);
1846
1847         while (td->loops--) {
1848                 getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_start);
1849                 gettimeofday(&td->start, NULL);
1850                 memcpy(&td->stat_sample_time, &td->start, sizeof(td->start));
1851
1852                 if (td->ratemin)
1853                         memcpy(&td->lastrate, &td->stat_sample_time, sizeof(td->lastrate));
1854
1855                 clear_io_state(td);
1856                 prune_io_piece_log(td);
1857
1858                 do_io(td);
1859
1860                 td->runtime[td->ddir] += mtime_since_now(&td->start);
1861                 if (td_rw(td) && td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
1862                         td->runtime[td->ddir ^ 1] = td->runtime[td->ddir];
1863
1864                 update_rusage_stat(td);
1865
1866                 if (td->error || td->terminate)
1867                         break;
1868
1869                 if (td->verify == VERIFY_NONE)
1870                         continue;
1871
1872                 clear_io_state(td);
1873                 gettimeofday(&td->start, NULL);
1874
1875                 do_verify(td);
1876
1877                 td->runtime[DDIR_READ] += mtime_since_now(&td->start);
1878
1879                 if (td->error || td->terminate)
1880                         break;
1881         }
1882
1883         ret = 0;
1884
1885         if (td->bw_log)
1886                 finish_log(td, td->bw_log, "bw");
1887         if (td->slat_log)
1888                 finish_log(td, td->slat_log, "slat");
1889         if (td->clat_log)
1890                 finish_log(td, td->clat_log, "clat");
1891
1892         if (exitall_on_terminate)
1893                 terminate_threads(td->groupid);
1894
1895 err:
1896         if (td->fd != -1) {
1897                 close(td->fd);
1898                 td->fd = -1;
1899         }
1900         if (td->mmap)
1901                 munmap(td->mmap, td->file_size);
1902         cleanup_io(td);
1903         cleanup_io_u(td);
1904         if (ret) {
1905                 sem_post(&startup_sem);
1906                 sem_wait(&td->mutex);
1907         }
1908         td_set_runstate(td, TD_EXITED);
1909         return NULL;
1910
1911 }
1912
1913 static void *fork_main(int shmid, int offset)
1914 {
1915         struct thread_data *td;
1916         void *data;
1917
1918         data = shmat(shmid, NULL, 0);
1919         if (data == (void *) -1) {
1920                 perror("shmat");
1921                 return NULL;
1922         }
1923
1924         td = data + offset * sizeof(struct thread_data);
1925         thread_main(td);
1926         shmdt(data);
1927         return NULL;
1928 }
1929
1930 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
1931                     double *mean, double *dev)
1932 {
1933         double n;
1934
1935         if (is->samples == 0)
1936                 return 0;
1937
1938         *min = is->min_val;
1939         *max = is->max_val;
1940
1941         n = (double) is->samples;
1942         *mean = (double) is->val / n;
1943         *dev = sqrt(((double) is->val_sq - (*mean * *mean) / n) / (n - 1));
1944         if (!(*min + *max) && !(*mean + *dev))
1945                 return 0;
1946
1947         return 1;
1948 }
1949
1950 static void show_ddir_status(struct thread_data *td, struct group_run_stats *rs,
1951                              int ddir)
1952 {
1953         char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
1954         unsigned long min, max, bw;
1955         double mean, dev;
1956
1957         if (!td->runtime[ddir])
1958                 return;
1959
1960         bw = td->io_bytes[ddir] / td->runtime[ddir];
1961         printf("  %s: io=%6lluMiB, bw=%6luKiB/s, runt=%6lumsec\n", ddir_str[ddir], td->io_bytes[ddir] >> 20, bw, td->runtime[ddir]);
1962
1963         if (calc_lat(&td->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
1964                 printf("    slat (msec): min=%5lu, max=%5lu, avg=%5.02f, dev=%5.02f\n", min, max, mean, dev);
1965
1966         if (calc_lat(&td->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
1967                 printf("    clat (msec): min=%5lu, max=%5lu, avg=%5.02f, dev=%5.02f\n", min, max, mean, dev);
1968
1969         if (calc_lat(&td->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
1970                 double p_of_agg;
1971
1972                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
1973                 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);
1974         }
1975 }
1976
1977 static void show_thread_status(struct thread_data *td,
1978                                struct group_run_stats *rs)
1979 {
1980         double usr_cpu, sys_cpu;
1981
1982         if (!(td->io_bytes[0] + td->io_bytes[1]) && !td->error)
1983                 return;
1984
1985         printf("Client%d (groupid=%d): err=%2d:\n", td->thread_number, td->groupid, td->error);
1986
1987         show_ddir_status(td, rs, td->ddir);
1988         if (td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
1989                 show_ddir_status(td, rs, td->ddir ^ 1);
1990
1991         if (td->runtime[0] + td->runtime[1]) {
1992                 double runt = td->runtime[0] + td->runtime[1];
1993
1994                 usr_cpu = (double) td->usr_time * 100 / runt;
1995                 sys_cpu = (double) td->sys_time * 100 / runt;
1996         } else {
1997                 usr_cpu = 0;
1998                 sys_cpu = 0;
1999         }
2000
2001         printf("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, td->ctx);
2002 }
2003
2004 static void check_str_update(struct thread_data *td)
2005 {
2006         char c = run_str[td->thread_number - 1];
2007
2008         if (td->runstate == td->old_runstate)
2009                 return;
2010
2011         switch (td->runstate) {
2012                 case TD_REAPED:
2013                         c = '_';
2014                         break;
2015                 case TD_EXITED:
2016                         c = 'E';
2017                         break;
2018                 case TD_RUNNING:
2019                         if (td_rw(td)) {
2020                                 if (td->sequential)
2021                                         c = 'M';
2022                                 else
2023                                         c = 'm';
2024                         } else if (td_read(td)) {
2025                                 if (td->sequential)
2026                                         c = 'R';
2027                                 else
2028                                         c = 'r';
2029                         } else {
2030                                 if (td->sequential)
2031                                         c = 'W';
2032                                 else
2033                                         c = 'w';
2034                         }
2035                         break;
2036                 case TD_VERIFYING:
2037                         c = 'V';
2038                         break;
2039                 case TD_CREATED:
2040                         c = 'C';
2041                         break;
2042                 case TD_NOT_CREATED:
2043                         c = 'P';
2044                         break;
2045                 default:
2046                         printf("state %d\n", td->runstate);
2047         }
2048
2049         run_str[td->thread_number - 1] = c;
2050         td->old_runstate = td->runstate;
2051 }
2052
2053 static void eta_to_str(char *str, int eta_sec)
2054 {
2055         unsigned int d, h, m, s;
2056         static int always_d, always_h;
2057
2058         d = h = m = s = 0;
2059
2060         s = eta_sec % 60;
2061         eta_sec /= 60;
2062         m = eta_sec % 60;
2063         eta_sec /= 60;
2064         h = eta_sec % 24;
2065         eta_sec /= 24;
2066         d = eta_sec;
2067
2068         if (d || always_d) {
2069                 always_d = 1;
2070                 str += sprintf(str, "%02dd:", d);
2071         }
2072         if (h || always_h) {
2073                 always_h = 1;
2074                 str += sprintf(str, "%02dh:", h);
2075         }
2076
2077         str += sprintf(str, "%02dm:", m);
2078         str += sprintf(str, "%02ds", s);
2079 }
2080
2081 static int thread_eta(struct thread_data *td, unsigned long elapsed)
2082 {
2083         unsigned long long bytes_total, bytes_done;
2084         unsigned int eta_sec = 0;
2085
2086         bytes_total = td->total_io_size;
2087
2088         /*
2089          * if writing, bytes_total will be twice the size. If mixing,
2090          * assume a 50/50 split and thus bytes_total will be 50% larger.
2091          */
2092         if (td->verify) {
2093                 if (td_rw(td))
2094                         bytes_total = bytes_total * 3 / 2;
2095                 else
2096                         bytes_total <<= 1;
2097         }
2098         if (td->zone_size && td->zone_skip)
2099                 bytes_total /= (td->zone_skip / td->zone_size);
2100
2101         if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING) {
2102                 double perc;
2103
2104                 bytes_done = td->io_bytes[DDIR_READ] + td->io_bytes[DDIR_WRITE];
2105                 perc = (double) bytes_done / (double) bytes_total;
2106                 if (perc > 1.0)
2107                         perc = 1.0;
2108
2109                 eta_sec = (elapsed * (1.0 / perc)) - elapsed;
2110
2111                 if (td->timeout && eta_sec > (td->timeout - elapsed))
2112                         eta_sec = td->timeout - elapsed;
2113         } else if (td->runstate == TD_NOT_CREATED || td->runstate == TD_CREATED) {
2114                 int t_eta = 0, r_eta = 0;
2115
2116                 /*
2117                  * We can only guess - assume it'll run the full timeout
2118                  * if given, otherwise assume it'll run at the specified rate.
2119                  */
2120                 if (td->timeout)
2121                         t_eta = td->timeout + td->start_delay - elapsed;
2122                 if (td->rate) {
2123                         r_eta = (bytes_total / 1024) / td->rate;
2124                         r_eta += td->start_delay - elapsed;
2125                 }
2126
2127                 if (r_eta && t_eta)
2128                         eta_sec = min(r_eta, t_eta);
2129                 else if (r_eta)
2130                         eta_sec = r_eta;
2131                 else if (t_eta)
2132                         eta_sec = t_eta;
2133                 else
2134                         eta_sec = INT_MAX;
2135         } else {
2136                 /*
2137                  * thread is already done
2138                  */
2139                 eta_sec = 0;
2140         }
2141
2142         return eta_sec;
2143 }
2144
2145 static void print_thread_status(void)
2146 {
2147         unsigned long elapsed = time_since_now(&genesis);
2148         int i, nr_running, t_rate, m_rate, *eta_secs, eta_sec;
2149         char eta_str[32];
2150         double perc = 0.0;
2151
2152         eta_secs = malloc(thread_number * sizeof(int));
2153         memset(eta_secs, 0, thread_number * sizeof(int));
2154
2155         nr_running = t_rate = m_rate = 0;
2156         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2157                 struct thread_data *td = &threads[i];
2158
2159                 if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING){
2160                         nr_running++;
2161                         t_rate += td->rate;
2162                         m_rate += td->ratemin;
2163                 }
2164
2165                 if (elapsed >= 3)
2166                         eta_secs[i] = thread_eta(td, elapsed);
2167                 else
2168                         eta_secs[i] = INT_MAX;
2169
2170                 check_str_update(td);
2171         }
2172
2173         if (exitall_on_terminate)
2174                 eta_sec = INT_MAX;
2175         else
2176                 eta_sec = 0;
2177
2178         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2179                 if (exitall_on_terminate) {
2180                         if (eta_secs[i] < eta_sec)
2181                                 eta_sec = eta_secs[i];
2182                 } else {
2183                         if (eta_secs[i] > eta_sec)
2184                                 eta_sec = eta_secs[i];
2185                 }
2186         }
2187
2188         if (eta_sec != INT_MAX && elapsed) {
2189                 perc = (double) elapsed / (double) (elapsed + eta_sec);
2190                 eta_to_str(eta_str, eta_sec);
2191         }
2192
2193         printf("Threads now running (%d)", nr_running);
2194         if (m_rate || t_rate)
2195                 printf(", commitrate %d/%dKiB/sec", t_rate, m_rate);
2196         if (eta_sec != INT_MAX) {
2197                 perc *= 100.0;
2198                 printf(": [%s] [%3.2f%% done] [eta %s]", run_str, perc,eta_str);
2199         }
2200         printf("\r");
2201         fflush(stdout);
2202         free(eta_secs);
2203 }
2204
2205 static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
2206 {
2207         int i;
2208
2209         /*
2210          * reap exited threads (TD_EXITED -> TD_REAPED)
2211          */
2212         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2213                 struct thread_data *td = &threads[i];
2214
2215                 if (td->runstate != TD_EXITED)
2216                         continue;
2217
2218                 td_set_runstate(td, TD_REAPED);
2219
2220                 if (td->use_thread) {
2221                         long ret;
2222
2223                         if (pthread_join(td->thread, (void *) &ret))
2224                                 perror("thread_join");
2225                 } else
2226                         waitpid(td->pid, NULL, 0);
2227
2228                 (*nr_running)--;
2229                 (*m_rate) -= td->ratemin;
2230                 (*t_rate) -= td->rate;
2231         }
2232 }
2233
2234 static void run_threads(void)
2235 {
2236         struct thread_data *td;
2237         unsigned long spent;
2238         int i, todo, nr_running, m_rate, t_rate, nr_started;
2239         void *mlocked_mem = NULL;
2240
2241         printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
2242
2243         if (mlock_size) {
2244                 mlocked_mem = malloc(mlock_size);
2245                 if (!mlocked_mem) {
2246                         perror("malloc locked mem");
2247                         return;
2248                 }
2249                 if (mlock(mlocked_mem, mlock_size) < 0) {
2250                         free(mlocked_mem);
2251                         perror("mlock");
2252                         return;
2253                 }
2254         }
2255
2256         fflush(stdout);
2257
2258         signal(SIGINT, sig_handler);
2259         signal(SIGALRM, sig_handler);
2260
2261         todo = thread_number;
2262         nr_running = 0;
2263         nr_started = 0;
2264         m_rate = t_rate = 0;
2265
2266         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2267                 td = &threads[i];
2268
2269                 run_str[td->thread_number - 1] = 'P';
2270
2271                 init_disk_util(td);
2272
2273                 if (!td->create_serialize)
2274                         continue;
2275
2276                 /*
2277                  * do file setup here so it happens sequentially,
2278                  * we don't want X number of threads getting their
2279                  * client data interspersed on disk
2280                  */
2281                 if (setup_file(td)) {
2282                         td_set_runstate(td, TD_REAPED);
2283                         todo--;
2284                 }
2285         }
2286
2287         gettimeofday(&genesis, NULL);
2288
2289         while (todo) {
2290                 /*
2291                  * create threads (TD_NOT_CREATED -> TD_CREATED)
2292                  */
2293                 for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2294                         td = &threads[i];
2295
2296                         if (td->runstate != TD_NOT_CREATED)
2297                                 continue;
2298
2299                         /*
2300                          * never got a chance to start, killed by other
2301                          * thread for some reason
2302                          */
2303                         if (td->terminate) {
2304                                 todo--;
2305                                 continue;
2306                         }
2307
2308                         if (td->start_delay) {
2309                                 spent = mtime_since_now(&genesis);
2310
2311                                 if (td->start_delay * 1000 > spent)
2312                                         continue;
2313                         }
2314
2315                         if (td->stonewall && (nr_started || nr_running))
2316                                 break;
2317
2318                         td_set_runstate(td, TD_CREATED);
2319                         sem_init(&startup_sem, 0, 1);
2320                         todo--;
2321                         nr_started++;
2322
2323                         if (td->use_thread) {
2324                                 if (pthread_create(&td->thread, NULL, thread_main, td)) {
2325                                         perror("thread_create");
2326                                         nr_started--;
2327                                 }
2328                         } else {
2329                                 if (fork())
2330                                         sem_wait(&startup_sem);
2331                                 else {
2332                                         fork_main(shm_id, i);
2333                                         exit(0);
2334                                 }
2335                         }
2336                 }
2337
2338                 /*
2339                  * start created threads (TD_CREATED -> TD_RUNNING)
2340                  */
2341                 for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2342                         td = &threads[i];
2343
2344                         if (td->runstate != TD_CREATED)
2345                                 continue;
2346
2347                         td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
2348                         nr_running++;
2349                         nr_started--;
2350                         m_rate += td->ratemin;
2351                         t_rate += td->rate;
2352                         sem_post(&td->mutex);
2353                 }
2354
2355                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
2356
2357                 if (todo)
2358                         usleep(100000);
2359         }
2360
2361         while (nr_running) {
2362                 reap_threads(&nr_running, &t_rate, &m_rate);
2363                 usleep(10000);
2364         }
2365
2366         update_io_ticks();
2367
2368         if (mlocked_mem) {
2369                 if (munlock(mlocked_mem, mlock_size) < 0)
2370                         perror("munlock");
2371                 free(mlocked_mem);
2372         }
2373 }
2374
2375 static void show_group_stats(struct group_run_stats *rs, int id)
2376 {
2377         printf("\nRun status group %d (all jobs):\n", id);
2378
2379         if (rs->max_run[DDIR_READ])
2380                 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]);
2381         if (rs->max_run[DDIR_WRITE])
2382                 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]);
2383 }
2384
2385 static void show_disk_util(void)
2386 {
2387         struct disk_util_stat *dus;
2388         struct list_head *entry;
2389         struct disk_util *du;
2390         double util;
2391
2392         printf("\nDisk stats (read/write):\n");
2393
2394         list_for_each(entry, &disk_list) {
2395                 du = list_entry(entry, struct disk_util, list);
2396                 dus = &du->dus;
2397
2398                 util = (double) 100 * du->dus.io_ticks / (double) du->msec;
2399                 if (util > 100.0)
2400                         util = 100.0;
2401
2402                 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);
2403         }
2404 }
2405
2406 static void show_run_stats(void)
2407 {
2408         struct group_run_stats *runstats, *rs;
2409         struct thread_data *td;
2410         int i;
2411
2412         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
2413
2414         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
2415                 rs = &runstats[i];
2416
2417                 memset(rs, 0, sizeof(*rs));
2418                 rs->min_bw[0] = rs->min_run[0] = ~0UL;
2419                 rs->min_bw[1] = rs->min_run[1] = ~0UL;
2420         }
2421
2422         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2423                 unsigned long rbw, wbw;
2424
2425                 td = &threads[i];
2426
2427                 if (td->error) {
2428                         printf("Client%d: %s\n", td->thread_number, td->verror);
2429                         continue;
2430                 }
2431
2432                 rs = &runstats[td->groupid];
2433
2434                 if (td->runtime[0] < rs->min_run[0] || !rs->min_run[0])
2435                         rs->min_run[0] = td->runtime[0];
2436                 if (td->runtime[0] > rs->max_run[0])
2437                         rs->max_run[0] = td->runtime[0];
2438                 if (td->runtime[1] < rs->min_run[1] || !rs->min_run[1])
2439                         rs->min_run[1] = td->runtime[1];
2440                 if (td->runtime[1] > rs->max_run[1])
2441                         rs->max_run[1] = td->runtime[1];
2442
2443                 rbw = wbw = 0;
2444                 if (td->runtime[0])
2445                         rbw = td->io_bytes[0] / td->runtime[0];
2446                 if (td->runtime[1])
2447                         wbw = td->io_bytes[1] / td->runtime[1];
2448
2449                 if (rbw < rs->min_bw[0])
2450                         rs->min_bw[0] = rbw;
2451                 if (wbw < rs->min_bw[1])
2452                         rs->min_bw[1] = wbw;
2453                 if (rbw > rs->max_bw[0])
2454                         rs->max_bw[0] = rbw;
2455                 if (wbw > rs->max_bw[1])
2456                         rs->max_bw[1] = wbw;
2457
2458                 rs->io_mb[0] += td->io_bytes[0] >> 20;
2459                 rs->io_mb[1] += td->io_bytes[1] >> 20;
2460         }
2461
2462         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
2463                 rs = &runstats[i];
2464
2465                 if (rs->max_run[0])
2466                         rs->agg[0] = (rs->io_mb[0]*1024*1000) / rs->max_run[0];
2467                 if (rs->max_run[1])
2468                         rs->agg[1] = (rs->io_mb[1]*1024*1000) / rs->max_run[1];
2469         }
2470
2471         /*
2472          * don't overwrite last signal output
2473          */
2474         printf("\n");
2475
2476         for (i = 0; i < thread_number; i++) {
2477                 td = &threads[i];
2478                 rs = &runstats[td->groupid];
2479
2480                 show_thread_status(td, rs);
2481         }
2482
2483         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
2484                 show_group_stats(&runstats[i], i);
2485
2486         show_disk_util();
2487 }
2488
2489 int main(int argc, char *argv[])
2490 {
2491         if (parse_options(argc, argv))
2492                 return 1;
2493
2494         if (!thread_number) {
2495                 printf("Nothing to do\n");
2496                 return 1;
2497         }
2498
2499         disk_util_timer_arm();
2500
2501         run_threads();
2502         show_run_stats();
2503
2504         return 0;
2505 }