io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include <time.h>
   6 #include <assert.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9 #include "hash.h"
  10 #include "verify.h"
  11 #include "trim.h"
  12 #include "lib/rand.h"
  13 #include "lib/axmap.h"
  14
  15 struct io_completion_data {
  16         int nr;                         /* input */
  17
  18         int error;                      /* output */
  19         uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
  20         struct timeval time;            /* output */
  21 };
  22
  23 /*
  24  * The ->io_axmap contains a map of blocks we have or have not done io
  25  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  26  */
  27 static int random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
  28 {
  29         return !axmap_isset(f->io_axmap, block);
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Mark a given offset as used in the map.
  34  */
  35 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  36 {
  37         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  38         struct fio_file *f = io_u->file;
  39         unsigned int nr_blocks;
  40         uint64_t block;
  41
  42         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
  43         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  44
  45         if (!(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK))
  46                 nr_blocks = axmap_set_nr(f->io_axmap, block, nr_blocks);
  47
  48         if ((nr_blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  49                 io_u->buflen = nr_blocks * min_bs;
  50 }
  51
  52 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  53                            enum fio_ddir ddir)
  54 {
  55         uint64_t max_blocks;
  56         uint64_t max_size;
  57
  58         assert(ddir_rw(ddir));
  59
  60         /*
  61          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  62          */
  63         max_size = f->io_size;
  64         if (max_size > f->real_file_size)
  65                 max_size = f->real_file_size;
  66
  67         if (td->o.zone_range)
  68                 max_size = td->o.zone_range;
  69
  70         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
  71         if (!max_blocks)
  72                 return 0;
  73
  74         return max_blocks;
  75 }
  76
  77 struct rand_off {
  78         struct flist_head list;
  79         uint64_t off;
  80 };
  81
  82 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  83                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
  84 {
  85         uint64_t r, lastb;
  86
  87         lastb = last_block(td, f, ddir);
  88         if (!lastb)
  89                 return 1;
  90
  91         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE) {
  92                 uint64_t rmax;
  93
  94                 rmax = td->o.use_os_rand ? OS_RAND_MAX : FRAND_MAX;
  95
  96                 if (td->o.use_os_rand) {
  97                         rmax = OS_RAND_MAX;
  98                         r = os_random_long(&td->random_state);
  99                 } else {
 100                         rmax = FRAND_MAX;
 101                         r = __rand(&td->__random_state);
 102                 }
 103
 104                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
 105
 106                 *b = (lastb - 1) * (r / ((uint64_t) rmax + 1.0));
 107         } else {
 108                 uint64_t off = 0;
 109
 110                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off, lastb))
 111                         return 1;
 112
 113                 *b = off;
 114         }
 115
 116         /*
 117          * if we are not maintaining a random map, we are done.
 118          */
 119         if (!file_randommap(td, f))
 120                 goto ret;
 121
 122         /*
 123          * calculate map offset and check if it's free
 124          */
 125         if (random_map_free(f, *b))
 126                 goto ret;
 127
 128         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 129                                                 (unsigned long long) *b);
 130
 131         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
 132         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
 133                 return 1;
 134 ret:
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
 139                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 140                                        uint64_t *b)
 141 {
 142         *b = zipf_next(&f->zipf);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
 147                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 148                                          uint64_t *b)
 149 {
 150         *b = pareto_next(&f->zipf);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int flist_cmp(void *data, struct flist_head *a, struct flist_head *b)
 155 {
 156         struct rand_off *r1 = flist_entry(a, struct rand_off, list);
 157         struct rand_off *r2 = flist_entry(b, struct rand_off, list);
 158
 159         return r1->off - r2->off;
 160 }
 161
 162 static int get_off_from_method(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 163                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 164 {
 165         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM)
 166                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b);
 167         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
 168                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
 169         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
 170                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
 171
 172         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
 173         return 1;
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Sort the reads for a verify phase in batches of verifysort_nr, if
 178  * specified.
 179  */
 180 static inline int should_sort_io(struct thread_data *td)
 181 {
 182         if (!td->o.verifysort_nr || !td->o.do_verify)
 183                 return 0;
 184         if (!td_random(td))
 185                 return 0;
 186         if (td->runstate != TD_VERIFYING)
 187                 return 0;
 188         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE)
 189                 return 0;
 190
 191         return 1;
 192 }
 193
 194 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 195                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 196 {
 197         struct rand_off *r;
 198         int i, ret = 1;
 199
 200         if (!should_sort_io(td))
 201                 return get_off_from_method(td, f, ddir, b);
 202
 203         if (!flist_empty(&td->next_rand_list)) {
 204                 struct rand_off *r;
 205 fetch:
 206                 r = flist_entry(td->next_rand_list.next, struct rand_off, list);
 207                 flist_del(&r->list);
 208                 *b = r->off;
 209                 free(r);
 210                 return 0;
 211         }
 212
 213         for (i = 0; i < td->o.verifysort_nr; i++) {
 214                 r = malloc(sizeof(*r));
 215
 216                 ret = get_off_from_method(td, f, ddir, &r->off);
 217                 if (ret) {
 218                         free(r);
 219                         break;
 220                 }
 221
 222                 flist_add(&r->list, &td->next_rand_list);
 223         }
 224
 225         if (ret && !i)
 226                 return ret;
 227
 228         assert(!flist_empty(&td->next_rand_list));
 229         flist_sort(NULL, &td->next_rand_list, flist_cmp);
 230         goto fetch;
 231 }
 232
 233 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 234                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 235 {
 236         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 237                 return 0;
 238
 239         if (td->o.time_based) {
 240                 fio_file_reset(td, f);
 241                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 242                         return 0;
 243         }
 244
 245         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
 246                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos,
 247                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 248         return 1;
 249 }
 250
 251 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 252                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
 253 {
 254         assert(ddir_rw(ddir));
 255
 256         if (f->last_pos >= f->io_size + get_start_offset(td) && td->o.time_based)
 257                 f->last_pos = f->last_pos - f->io_size;
 258
 259         if (f->last_pos < f->real_file_size) {
 260                 uint64_t pos;
 261
 262                 if (f->last_pos == f->file_offset && td->o.ddir_seq_add < 0)
 263                         f->last_pos = f->real_file_size;
 264
 265                 pos = f->last_pos - f->file_offset;
 266                 if (pos)
 267                         pos += td->o.ddir_seq_add;
 268
 269                 *offset = pos;
 270                 return 0;
 271         }
 272
 273         return 1;
 274 }
 275
 276 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 277                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq)
 278 {
 279         struct fio_file *f = io_u->file;
 280         uint64_t b, offset;
 281         int ret;
 282
 283         assert(ddir_rw(ddir));
 284
 285         b = offset = -1ULL;
 286
 287         if (rw_seq) {
 288                 if (td_random(td))
 289                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 290                 else
 291                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 292         } else {
 293                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 294
 295                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 296                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 297                         if (ret)
 298                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 299                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 300                         if (f->last_start != -1ULL)
 301                                 offset = f->last_start - f->file_offset;
 302                         else
 303                                 offset = 0;
 304                         ret = 0;
 305                 } else {
 306                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 307                         ret = 1;
 308                 }
 309         }
 310
 311         if (!ret) {
 312                 if (offset != -1ULL)
 313                         io_u->offset = offset;
 314                 else if (b != -1ULL)
 315                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 316                 else {
 317                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 318                         ret = 1;
 319                 }
 320         }
 321
 322         return ret;
 323 }
 324
 325 /*
 326  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 327  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 328  * the last io issued.
 329  */
 330 static int __get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 331 {
 332         struct fio_file *f = io_u->file;
 333         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 334         int rw_seq_hit = 0;
 335
 336         assert(ddir_rw(ddir));
 337
 338         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 339                 rw_seq_hit = 1;
 340                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 341         }
 342
 343         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit))
 344                 return 1;
 345
 346         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 347                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 348                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 349                                         (unsigned long long) f->io_size);
 350                 return 1;
 351         }
 352
 353         io_u->offset += f->file_offset;
 354         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 355                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 356                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 357                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 358                 return 1;
 359         }
 360
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 365 {
 366         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 367                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 368
 369                 if (ops->fill_io_u_off)
 370                         return ops->fill_io_u_off(td, io_u);
 371         }
 372
 373         return __get_next_offset(td, io_u);
 374 }
 375
 376 static inline int io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 377                             unsigned int buflen)
 378 {
 379         struct fio_file *f = io_u->file;
 380
 381         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td);
 382 }
 383
 384 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 385 {
 386         const int ddir = io_u->ddir;
 387         unsigned int buflen = 0;
 388         unsigned int minbs, maxbs;
 389         unsigned long r, rand_max;
 390
 391         assert(ddir_rw(ddir));
 392
 393         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 394         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 395
 396         if (minbs == maxbs)
 397                 return minbs;
 398
 399         /*
 400          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 401          */
 402         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 403                 return 0;
 404
 405         if (td->o.use_os_rand)
 406                 rand_max = OS_RAND_MAX;
 407         else
 408                 rand_max = FRAND_MAX;
 409
 410         do {
 411                 if (td->o.use_os_rand)
 412                         r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 413                 else
 414                         r = __rand(&td->__bsrange_state);
 415
 416                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 417                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
 418                                         (r / (rand_max + 1.0)));
 419                         if (buflen < minbs)
 420                                 buflen = minbs;
 421                 } else {
 422                         long perc = 0;
 423                         unsigned int i;
 424
 425                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 426                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 427
 428                                 buflen = bsp->bs;
 429                                 perc += bsp->perc;
 430                                 if ((r <= ((rand_max / 100L) * perc)) &&
 431                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 432                                         break;
 433                         }
 434                 }
 435
 436                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 437                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 438
 439         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 440
 441         return buflen;
 442 }
 443
 444 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 445 {
 446         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 447                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 448
 449                 if (ops->fill_io_u_size)
 450                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u);
 451         }
 452
 453         return __get_next_buflen(td, io_u);
 454 }
 455
 456 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 457 {
 458         unsigned int diff;
 459
 460         /*
 461          * we do time or byte based switch. this is needed because
 462          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 463          * whereas reads do not.
 464          */
 465         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 466         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 467 }
 468
 469 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 470 {
 471         unsigned int v;
 472         unsigned long r;
 473
 474         if (td->o.use_os_rand) {
 475                 r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 476                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 477         } else {
 478                 r = __rand(&td->__rwmix_state);
 479                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 480         }
 481
 482         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 483                 return DDIR_READ;
 484
 485         return DDIR_WRITE;
 486 }
 487
 488 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 489 {
 490         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 491         struct timeval t;
 492         long usec;
 493
 494         assert(ddir_rw(ddir));
 495
 496         if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
 497                 return ddir;
 498
 499         /*
 500          * We have too much pending sleep in this direction. See if we
 501          * should switch.
 502          */
 503         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 504                 /*
 505                  * Other direction does not have too much pending, switch
 506                  */
 507                 if (td->rate_pending_usleep[odir] < 100000)
 508                         return odir;
 509
 510                 /*
 511                  * Both directions have pending sleep. Sleep the minimum time
 512                  * and deduct from both.
 513                  */
 514                 if (td->rate_pending_usleep[ddir] <=
 515                         td->rate_pending_usleep[odir]) {
 516                         usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 517                 } else {
 518                         usec = td->rate_pending_usleep[odir];
 519                         ddir = odir;
 520                 }
 521         } else
 522                 usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 523
 524         /*
 525          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 526          * not to skew our latency numbers.
 527          *
 528          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 529          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 530          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 531          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 532          */
 533         while (td->io_u_in_flight) {
 534                 int fio_unused ret;
 535
 536                 ret = io_u_queued_complete(td, 1, NULL);
 537         }
 538
 539         fio_gettime(&t, NULL);
 540         usec_sleep(td, usec);
 541         usec = utime_since_now(&t);
 542
 543         td->rate_pending_usleep[ddir] -= usec;
 544
 545         odir = ddir ^ 1;
 546         if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
 547                 td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
 548
 549         if (ddir_trim(ddir))
 550                 return ddir;
 551
 552         return ddir;
 553 }
 554
 555 /*
 556  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 557  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 558  * necessary.
 559  */
 560 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 561 {
 562         enum fio_ddir ddir;
 563
 564         /*
 565          * see if it's time to fsync
 566          */
 567         if (td->o.fsync_blocks &&
 568            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 569              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 570                 return DDIR_SYNC;
 571
 572         /*
 573          * see if it's time to fdatasync
 574          */
 575         if (td->o.fdatasync_blocks &&
 576            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
 577              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 578                 return DDIR_DATASYNC;
 579
 580         /*
 581          * see if it's time to sync_file_range
 582          */
 583         if (td->sync_file_range_nr &&
 584            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
 585              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 586                 return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 587
 588         if (td_rw(td)) {
 589                 /*
 590                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 591                  */
 592                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 593                         /*
 594                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 595                          * one data direction, to avoid overflowing the
 596                          * ranges too much
 597                          */
 598                         ddir = get_rand_ddir(td);
 599
 600                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 601                                 set_rwmix_bytes(td);
 602
 603                         td->rwmix_ddir = ddir;
 604                 }
 605                 ddir = td->rwmix_ddir;
 606         } else if (td_read(td))
 607                 ddir = DDIR_READ;
 608         else if (td_write(td))
 609                 ddir = DDIR_WRITE;
 610         else
 611                 ddir = DDIR_TRIM;
 612
 613         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 614         return td->rwmix_ddir;
 615 }
 616
 617 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 618 {
 619         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = get_rw_ddir(td);
 620
 621         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
 622             td->o.barrier_blocks &&
 623            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 624              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 625                 io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
 626 }
 627
 628 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 629 {
 630         int ret = put_file(td, f);
 631
 632         if (ret)
 633                 td_verror(td, ret, "file close");
 634 }
 635
 636 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 637 {
 638         td_io_u_lock(td);
 639
 640         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
 641                 put_file_log(td, io_u->file);
 642         io_u->file = NULL;
 643         io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 644         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 645
 646         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 647                 td->cur_depth--;
 648         flist_del_init(&io_u->list);
 649         flist_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 650         td_io_u_unlock(td);
 651         td_io_u_free_notify(td);
 652 }
 653
 654 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 655 {
 656         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 657         put_io_u(td, io_u);
 658 }
 659
 660 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 661 {
 662         struct io_u *__io_u = *io_u;
 663         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 664
 665         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 666
 667         td_io_u_lock(td);
 668
 669         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 670         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 671                 td->io_issues[ddir]--;
 672
 673         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 674         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 675                 td->cur_depth--;
 676         flist_del(&__io_u->list);
 677         flist_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 678         td_io_u_unlock(td);
 679         *io_u = NULL;
 680 }
 681
 682 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 683 {
 684         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 685                 goto out;
 686
 687         set_rw_ddir(td, io_u);
 688
 689         /*
 690          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 691          */
 692         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 693                 goto out;
 694
 695         /*
 696          * See if it's time to switch to a new zone
 697          */
 698         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 699                 td->zone_bytes = 0;
 700                 io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 701                 io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
 702                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 703         }
 704
 705         /*
 706          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 707          * position.
 708          */
 709         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 710                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 711                 return 1;
 712         }
 713
 714         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 715         if (!io_u->buflen) {
 716                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 717                 return 1;
 718         }
 719
 720         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 721                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 722                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
 723                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 724                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 725                 return 1;
 726         }
 727
 728         /*
 729          * mark entry before potentially trimming io_u
 730          */
 731         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 732                 mark_random_map(td, io_u);
 733
 734 out:
 735         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 736         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 737         return 0;
 738 }
 739
 740 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 741 {
 742         int idx = 0;
 743
 744         switch (nr) {
 745         default:
 746                 idx = 6;
 747                 break;
 748         case 33 ... 64:
 749                 idx = 5;
 750                 break;
 751         case 17 ... 32:
 752                 idx = 4;
 753                 break;
 754         case 9 ... 16:
 755                 idx = 3;
 756                 break;
 757         case 5 ... 8:
 758                 idx = 2;
 759                 break;
 760         case 1 ... 4:
 761                 idx = 1;
 762         case 0:
 763                 break;
 764         }
 765
 766         map[idx]++;
 767 }
 768
 769 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 770 {
 771         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 772         td->ts.total_submit++;
 773 }
 774
 775 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 776 {
 777         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 778         td->ts.total_complete++;
 779 }
 780
 781 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 782 {
 783         int idx = 0;
 784
 785         switch (td->cur_depth) {
 786         default:
 787                 idx = 6;
 788                 break;
 789         case 32 ... 63:
 790                 idx = 5;
 791                 break;
 792         case 16 ... 31:
 793                 idx = 4;
 794                 break;
 795         case 8 ... 15:
 796                 idx = 3;
 797                 break;
 798         case 4 ... 7:
 799                 idx = 2;
 800                 break;
 801         case 2 ... 3:
 802                 idx = 1;
 803         case 1:
 804                 break;
 805         }
 806
 807         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 808 }
 809
 810 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 811 {
 812         int idx = 0;
 813
 814         assert(usec < 1000);
 815
 816         switch (usec) {
 817         case 750 ... 999:
 818                 idx = 9;
 819                 break;
 820         case 500 ... 749:
 821                 idx = 8;
 822                 break;
 823         case 250 ... 499:
 824                 idx = 7;
 825                 break;
 826         case 100 ... 249:
 827                 idx = 6;
 828                 break;
 829         case 50 ... 99:
 830                 idx = 5;
 831                 break;
 832         case 20 ... 49:
 833                 idx = 4;
 834                 break;
 835         case 10 ... 19:
 836                 idx = 3;
 837                 break;
 838         case 4 ... 9:
 839                 idx = 2;
 840                 break;
 841         case 2 ... 3:
 842                 idx = 1;
 843         case 0 ... 1:
 844                 break;
 845         }
 846
 847         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 848         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 849 }
 850
 851 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 852 {
 853         int idx = 0;
 854
 855         switch (msec) {
 856         default:
 857                 idx = 11;
 858                 break;
 859         case 1000 ... 1999:
 860                 idx = 10;
 861                 break;
 862         case 750 ... 999:
 863                 idx = 9;
 864                 break;
 865         case 500 ... 749:
 866                 idx = 8;
 867                 break;
 868         case 250 ... 499:
 869                 idx = 7;
 870                 break;
 871         case 100 ... 249:
 872                 idx = 6;
 873                 break;
 874         case 50 ... 99:
 875                 idx = 5;
 876                 break;
 877         case 20 ... 49:
 878                 idx = 4;
 879                 break;
 880         case 10 ... 19:
 881                 idx = 3;
 882                 break;
 883         case 4 ... 9:
 884                 idx = 2;
 885                 break;
 886         case 2 ... 3:
 887                 idx = 1;
 888         case 0 ... 1:
 889                 break;
 890         }
 891
 892         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 893         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 894 }
 895
 896 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 897 {
 898         if (usec < 1000)
 899                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 900         else
 901                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Get next file to service by choosing one at random
 906  */
 907 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
 908                                            enum fio_file_flags goodf,
 909                                            enum fio_file_flags badf)
 910 {
 911         struct fio_file *f;
 912         int fno;
 913
 914         do {
 915                 int opened = 0;
 916                 unsigned long r;
 917
 918                 if (td->o.use_os_rand) {
 919                         r = os_random_long(&td->next_file_state);
 920                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 921                                 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 922                 } else {
 923                         r = __rand(&td->__next_file_state);
 924                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 925                                 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 926                 }
 927
 928                 f = td->files[fno];
 929                 if (fio_file_done(f))
 930                         continue;
 931
 932                 if (!fio_file_open(f)) {
 933                         int err;
 934
 935                         err = td_io_open_file(td, f);
 936                         if (err)
 937                                 continue;
 938                         opened = 1;
 939                 }
 940
 941                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 942                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 943                         return f;
 944                 }
 945                 if (opened)
 946                         td_io_close_file(td, f);
 947         } while (1);
 948 }
 949
 950 /*
 951  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 952  */
 953 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 954                                          int badf)
 955 {
 956         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 957         struct fio_file *f;
 958
 959         do {
 960                 int opened = 0;
 961
 962                 f = td->files[td->next_file];
 963
 964                 td->next_file++;
 965                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 966                         td->next_file = 0;
 967
 968                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
 969                 if (fio_file_done(f)) {
 970                         f = NULL;
 971                         continue;
 972                 }
 973
 974                 if (!fio_file_open(f)) {
 975                         int err;
 976
 977                         err = td_io_open_file(td, f);
 978                         if (err) {
 979                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
 980                                         err, f->file_name);
 981                                 f = NULL;
 982                                 continue;
 983                         }
 984                         opened = 1;
 985                 }
 986
 987                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
 988                                                                 f->flags);
 989                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
 990                         break;
 991
 992                 if (opened)
 993                         td_io_close_file(td, f);
 994
 995                 f = NULL;
 996         } while (td->next_file != old_next_file);
 997
 998         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
 999         return f;
1000 }
1001
1002 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1003 {
1004         struct fio_file *f;
1005
1006         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1007
1008         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1009                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1010                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1011                                                   td->nr_done_files,
1012                                                   td->o.nr_files);
1013                 return NULL;
1014         }
1015
1016         f = td->file_service_file;
1017         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1018                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1019                         goto out;
1020                 if (td->file_service_left--)
1021                         goto out;
1022         }
1023
1024         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1025             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1026                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1027         else
1028                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1029
1030         td->file_service_file = f;
1031         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1032 out:
1033         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1034         return f;
1035 }
1036
1037 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1038 {
1039         if (!(td->flags & TD_F_PROFILE_OPS)) {
1040                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1041
1042                 if (ops->get_next_file)
1043                         return ops->get_next_file(td);
1044         }
1045
1046         return __get_next_file(td);
1047 }
1048
1049 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1050 {
1051         struct fio_file *f;
1052
1053         do {
1054                 f = get_next_file(td);
1055                 if (!f)
1056                         return 1;
1057
1058                 io_u->file = f;
1059                 get_file(f);
1060
1061                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1062                         break;
1063
1064                 put_file_log(td, f);
1065                 td_io_close_file(td, f);
1066                 io_u->file = NULL;
1067                 fio_file_set_done(f);
1068                 td->nr_done_files++;
1069                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1070                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1071         } while (1);
1072
1073         return 0;
1074 }
1075
1076
1077 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1078 {
1079         struct io_u *io_u = NULL;
1080
1081         td_io_u_lock(td);
1082
1083 again:
1084         if (!flist_empty(&td->io_u_requeues))
1085                 io_u = flist_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
1086         else if (!queue_full(td)) {
1087                 io_u = flist_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
1088
1089                 io_u->buflen = 0;
1090                 io_u->resid = 0;
1091                 io_u->file = NULL;
1092                 io_u->end_io = NULL;
1093         }
1094
1095         if (io_u) {
1096                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1097                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
1098                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
1099                 io_u->flags &= ~IO_U_F_VER_LIST;
1100
1101                 io_u->error = 0;
1102                 io_u->acct_ddir = -1;
1103                 flist_del(&io_u->list);
1104                 flist_add_tail(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
1105                 td->cur_depth++;
1106                 io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
1107         } else if (td->o.verify_async) {
1108                 /*
1109                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1110                  * return one
1111                  */
1112                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1113                 goto again;
1114         }
1115
1116         td_io_u_unlock(td);
1117         return io_u;
1118 }
1119
1120 static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1121 {
1122         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1123                 return 0;
1124
1125         if (td->trim_entries) {
1126                 int get_trim = 0;
1127
1128                 if (td->trim_batch) {
1129                         td->trim_batch--;
1130                         get_trim = 1;
1131                 } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1132                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1133                         td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1134                         if (!td->trim_batch)
1135                                 td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1136                         get_trim = 1;
1137                 }
1138
1139                 if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
1140                         return 1;
1141         }
1142
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1147 {
1148         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1149                 return 0;
1150
1151         if (td->io_hist_len) {
1152                 int get_verify = 0;
1153
1154                 if (td->verify_batch)
1155                         get_verify = 1;
1156                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1157                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1158                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1159                         if (!td->verify_batch)
1160                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1161                         get_verify = 1;
1162                 }
1163
1164                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1165                         td->verify_batch--;
1166                         return 1;
1167                 }
1168         }
1169
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1175  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1176  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1177  * we can expect from a device.
1178  */
1179 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1180 {
1181         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
1182         uint64_t boffset;
1183         unsigned int offset;
1184         void *p, *end;
1185
1186         if (!nr_blocks)
1187                 return;
1188
1189         p = io_u->xfer_buf;
1190         boffset = io_u->offset;
1191         io_u->buf_filled_len = 0;
1192
1193         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1194                 /*
1195                  * Fill the byte offset into a "random" start offset of
1196                  * the buffer, given by the product of the usec time
1197                  * and the actual offset.
1198                  */
1199                 offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
1200                 offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
1201                 if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
1202                         offset -= sizeof(uint64_t);
1203                 memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
1204
1205                 end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
1206                 memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
1207                 p += 512;
1208                 boffset += 512;
1209         }
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1214  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1215  */
1216 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1217 {
1218         struct fio_file *f;
1219         struct io_u *io_u;
1220         int do_scramble = 0;
1221
1222         io_u = __get_io_u(td);
1223         if (!io_u) {
1224                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1225                 return NULL;
1226         }
1227
1228         if (check_get_verify(td, io_u))
1229                 goto out;
1230         if (check_get_trim(td, io_u))
1231                 goto out;
1232
1233         /*
1234          * from a requeue, io_u already setup
1235          */
1236         if (io_u->file)
1237                 goto out;
1238
1239         /*
1240          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1241          */
1242         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1243                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1244                         goto err_put;
1245         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1246                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1247                 goto err_put;
1248         }
1249
1250         f = io_u->file;
1251         assert(fio_file_open(f));
1252
1253         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1254                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
1255                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1256                         goto err_put;
1257                 }
1258
1259                 f->last_start = io_u->offset;
1260                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
1261
1262                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1263                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1264                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1265                                         io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
1266                         } else if (td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS)
1267                                 do_scramble = 1;
1268                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1269                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1270                                 do_scramble = 0;
1271                         }
1272                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1273                         /*
1274                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1275                          * buffer is used for writes it is refilled.
1276                          */
1277                         io_u->buf_filled_len = 0;
1278                 }
1279         }
1280
1281         /*
1282          * Set io data pointers.
1283          */
1284         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1285         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1286
1287 out:
1288         assert(io_u->file);
1289         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1290                 if (!td->o.disable_slat)
1291                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1292                 if (do_scramble)
1293                         small_content_scramble(io_u);
1294                 return io_u;
1295         }
1296 err_put:
1297         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1298         put_io_u(td, io_u);
1299         return NULL;
1300 }
1301
1302 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1303 {
1304         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1305         const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
1306                                 "sync_file_range", "wait", "trim" };
1307
1308         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1309                 return;
1310
1311         log_err("fio: io_u error");
1312
1313         if (io_u->file)
1314                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
1315
1316         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
1317
1318         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
1319                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1320
1321         if (!td->error)
1322                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1323 }
1324
1325 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1326                                   struct io_completion_data *icd,
1327                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1328 {
1329         unsigned long lusec = 0;
1330
1331         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1332                 lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1333
1334         if (!td->o.disable_lat) {
1335                 unsigned long tusec;
1336
1337                 tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1338                 add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
1339
1340                 if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency) {
1341                         if (!td->error)
1342                                 log_err("fio: latency of %lu usec exceeds specified max (%u usec)\n", tusec, td->o.max_latency);
1343                         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1344                         icd->error = ETIMEDOUT;
1345                 }
1346         }
1347
1348         if (!td->o.disable_clat) {
1349                 add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
1350                 io_u_mark_latency(td, lusec);
1351         }
1352
1353         if (!td->o.disable_bw)
1354                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1355
1356         add_iops_sample(td, idx, &icd->time);
1357 }
1358
1359 static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
1360 {
1361         uint64_t secs, remainder, bps, bytes;
1362
1363         bytes = td->this_io_bytes[ddir];
1364         bps = td->rate_bps[ddir];
1365         secs = bytes / bps;
1366         remainder = bytes % bps;
1367         return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
1368 }
1369
1370 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1371                          struct io_completion_data *icd)
1372 {
1373         struct fio_file *f;
1374
1375         dprint_io_u(io_u, "io complete");
1376
1377         td_io_u_lock(td);
1378         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1379         io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1380         td_io_u_unlock(td);
1381
1382         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
1383                 td->last_was_sync = 1;
1384                 f = io_u->file;
1385                 if (f) {
1386                         f->first_write = -1ULL;
1387                         f->last_write = -1ULL;
1388                 }
1389                 return;
1390         }
1391
1392         td->last_was_sync = 0;
1393         td->last_ddir = io_u->ddir;
1394
1395         if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
1396                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1397                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
1398                 const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
1399                 int ret;
1400
1401                 td->io_blocks[idx]++;
1402                 td->this_io_blocks[idx]++;
1403                 td->io_bytes[idx] += bytes;
1404
1405                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST))
1406                         td->this_io_bytes[idx] += bytes;
1407
1408                 if (idx == DDIR_WRITE) {
1409                         f = io_u->file;
1410                         if (f) {
1411                                 if (f->first_write == -1ULL ||
1412                                     io_u->offset < f->first_write)
1413                                         f->first_write = io_u->offset;
1414                                 if (f->last_write == -1ULL ||
1415                                     ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
1416                                         f->last_write = io_u->offset + bytes;
1417                         }
1418                 }
1419
1420                 if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1421                                            td->runstate == TD_VERIFYING)) {
1422                         account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
1423
1424                         if (__should_check_rate(td, idx)) {
1425                                 td->rate_pending_usleep[idx] =
1426                                         (usec_for_io(td, idx) -
1427                                          utime_since_now(&td->start));
1428                         }
1429                         if (idx != DDIR_TRIM && __should_check_rate(td, odx))
1430                                 td->rate_pending_usleep[odx] =
1431                                         (usec_for_io(td, odx) -
1432                                          utime_since_now(&td->start));
1433                 }
1434
1435                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
1436                     td->o.do_verify &&
1437                     td->o.verify != VERIFY_NONE &&
1438                     !td->o.experimental_verify)
1439                         log_io_piece(td, io_u);
1440
1441                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
1442
1443                 if (io_u->end_io) {
1444                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
1445                         if (ret && !icd->error)
1446                                 icd->error = ret;
1447                 }
1448         } else if (io_u->error) {
1449                 icd->error = io_u->error;
1450                 io_u_log_error(td, io_u);
1451         }
1452         if (icd->error) {
1453                 enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, icd->error);
1454                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1455                         return;
1456                 /*
1457                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1458                  * and clear all the errors.
1459                  */
1460                 update_error_count(td, icd->error);
1461                 td_clear_error(td);
1462                 icd->error = 0;
1463                 io_u->error = 0;
1464         }
1465 }
1466
1467 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1468                      int nr)
1469 {
1470         int ddir;
1471         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1472                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1473
1474         icd->nr = nr;
1475
1476         icd->error = 0;
1477         for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1478                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1479 }
1480
1481 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1482                           struct io_completion_data *icd)
1483 {
1484         struct io_u *io_u;
1485         int i;
1486
1487         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1488                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1489
1490                 io_completed(td, io_u, icd);
1491
1492                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1493                         put_io_u(td, io_u);
1494         }
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Complete a single io_u for the sync engines.
1499  */
1500 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1501                        uint64_t *bytes)
1502 {
1503         struct io_completion_data icd;
1504
1505         init_icd(td, &icd, 1);
1506         io_completed(td, io_u, &icd);
1507
1508         if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1509                 put_io_u(td, io_u);
1510
1511         if (icd.error) {
1512                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
1513                 return -1;
1514         }
1515
1516         if (bytes) {
1517                 int ddir;
1518
1519                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1520                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1521         }
1522
1523         return 0;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
1528  */
1529 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts,
1530                          uint64_t *bytes)
1531 {
1532         struct io_completion_data icd;
1533         struct timespec *tvp = NULL;
1534         int ret;
1535         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
1536
1537         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1538
1539         if (!min_evts)
1540                 tvp = &ts;
1541
1542         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1543         if (ret < 0) {
1544                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1545                 return ret;
1546         } else if (!ret)
1547                 return ret;
1548
1549         init_icd(td, &icd, ret);
1550         ios_completed(td, &icd);
1551         if (icd.error) {
1552                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1553                 return -1;
1554         }
1555
1556         if (bytes) {
1557                 int ddir;
1558
1559                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1560                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1561         }
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1568  */
1569 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1570 {
1571         if (!td->o.disable_slat) {
1572                 unsigned long slat_time;
1573
1574                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1575                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen);
1576         }
1577 }
1578
1579 /*
1580  * "randomly" fill the buffer contents
1581  */
1582 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1583                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
1584 {
1585         io_u->buf_filled_len = 0;
1586
1587         if (!td->o.zero_buffers) {
1588                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
1589
1590                 if (perc) {
1591                         unsigned int seg = min_write;
1592
1593                         seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
1594                         fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, io_u->buf,
1595                                                 perc, seg, max_bs);
1596                 } else
1597                         fill_random_buf(&td->buf_state, io_u->buf, max_bs);
1598         } else
1599                 memset(io_u->buf, 0, max_bs);
1600 }