verify: convert verify buf too small warning to fio_did_warn()
[fio.git] / 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 #include "err.h"
15 #include "lib/pow2.h"
16 #include "minmax.h"
17
18 struct io_completion_data {
19         int nr;                         /* input */
20
21         int error;                      /* output */
22         uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
23         struct timespec time;           /* output */
24 };
25
26 /*
27  * The ->io_axmap contains a map of blocks we have or have not done io
28  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
29  */
30 static bool random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
31 {
32         return !axmap_isset(f->io_axmap, block);
33 }
34
35 /*
36  * Mark a given offset as used in the map.
37  */
38 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
39 {
40         unsigned int min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
41         struct fio_file *f = io_u->file;
42         unsigned int nr_blocks;
43         uint64_t block;
44
45         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
46         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
47
48         if (!(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK))
49                 nr_blocks = axmap_set_nr(f->io_axmap, block, nr_blocks);
50
51         if ((nr_blocks * min_bs) < io_u->buflen)
52                 io_u->buflen = nr_blocks * min_bs;
53 }
54
55 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
56                            enum fio_ddir ddir)
57 {
58         uint64_t max_blocks;
59         uint64_t max_size;
60
61         assert(ddir_rw(ddir));
62
63         /*
64          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
65          * -> not for now since there is code assuming it could go either.
66          */
67         max_size = f->io_size;
68         if (max_size > f->real_file_size)
69                 max_size = f->real_file_size;
70
71         if (td->o.zone_range)
72                 max_size = td->o.zone_range;
73
74         if (td->o.min_bs[ddir] > td->o.ba[ddir])
75                 max_size -= td->o.min_bs[ddir] - td->o.ba[ddir];
76
77         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
78         if (!max_blocks)
79                 return 0;
80
81         return max_blocks;
82 }
83
84 struct rand_off {
85         struct flist_head list;
86         uint64_t off;
87 };
88
89 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
90                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b,
91                                   uint64_t lastb)
92 {
93         uint64_t r;
94
95         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE ||
96             td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE64) {
97
98                 r = __rand(&td->random_state);
99
100                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
101
102                 *b = lastb * (r / (rand_max(&td->random_state) + 1.0));
103         } else {
104                 uint64_t off = 0;
105
106                 assert(fio_file_lfsr(f));
107
108                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off))
109                         return 1;
110
111                 *b = off;
112         }
113
114         /*
115          * if we are not maintaining a random map, we are done.
116          */
117         if (!file_randommap(td, f))
118                 goto ret;
119
120         /*
121          * calculate map offset and check if it's free
122          */
123         if (random_map_free(f, *b))
124                 goto ret;
125
126         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
127                                                 (unsigned long long) *b);
128
129         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
130         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
131                 return 1;
132 ret:
133         return 0;
134 }
135
136 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
137                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
138                                        uint64_t *b)
139 {
140         *b = zipf_next(&f->zipf);
141         return 0;
142 }
143
144 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
145                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
146                                          uint64_t *b)
147 {
148         *b = pareto_next(&f->zipf);
149         return 0;
150 }
151
152 static int __get_next_rand_offset_gauss(struct thread_data *td,
153                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
154                                         uint64_t *b)
155 {
156         *b = gauss_next(&f->gauss);
157         return 0;
158 }
159
160 static int __get_next_rand_offset_zoned_abs(struct thread_data *td,
161                                             struct fio_file *f,
162                                             enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
163 {
164         struct zone_split_index *zsi;
165         uint64_t lastb, send, stotal;
166         static int warned;
167         unsigned int v;
168
169         lastb = last_block(td, f, ddir);
170         if (!lastb)
171                 return 1;
172
173         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
174 bail:
175                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
176         }
177
178         /*
179          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
180          */
181         v = rand32_between(&td->zone_state, 1, 100);
182
183         /*
184          * Find our generated table. 'send' is the end block of this zone,
185          * 'stotal' is our start offset.
186          */
187         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
188         stotal = zsi->size_prev / td->o.ba[ddir];
189         send = zsi->size / td->o.ba[ddir];
190
191         /*
192          * Should never happen
193          */
194         if (send == -1U) {
195                 if (!warned) {
196                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
197                         warned = 1;
198                 }
199                 goto bail;
200         } else if (send > lastb) {
201                 /*
202                  * This happens if the user specifies ranges that exceed
203                  * the file/device size. We can't handle that gracefully,
204                  * so error and exit.
205                  */
206                 log_err("fio: zoned_abs sizes exceed file size\n");
207                 return 1;
208         }
209
210         /*
211          * Generate index from 0..send-stotal
212          */
213         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, send - stotal) == 1)
214                 return 1;
215
216         *b += stotal;
217         return 0;
218 }
219
220 static int __get_next_rand_offset_zoned(struct thread_data *td,
221                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
222                                         uint64_t *b)
223 {
224         unsigned int v, send, stotal;
225         uint64_t offset, lastb;
226         static int warned;
227         struct zone_split_index *zsi;
228
229         lastb = last_block(td, f, ddir);
230         if (!lastb)
231                 return 1;
232
233         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
234 bail:
235                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
236         }
237
238         /*
239          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
240          */
241         v = rand32_between(&td->zone_state, 1, 100);
242
243         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
244         stotal = zsi->size_perc_prev;
245         send = zsi->size_perc;
246
247         /*
248          * Should never happen
249          */
250         if (send == -1U) {
251                 if (!warned) {
252                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
253                         warned = 1;
254                 }
255                 goto bail;
256         }
257
258         /*
259          * 'send' is some percentage below or equal to 100 that
260          * marks the end of the current IO range. 'stotal' marks
261          * the start, in percent.
262          */
263         if (stotal)
264                 offset = stotal * lastb / 100ULL;
265         else
266                 offset = 0;
267
268         lastb = lastb * (send - stotal) / 100ULL;
269
270         /*
271          * Generate index from 0..send-of-lastb
272          */
273         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb) == 1)
274                 return 1;
275
276         /*
277          * Add our start offset, if any
278          */
279         if (offset)
280                 *b += offset;
281
282         return 0;
283 }
284
285 static int flist_cmp(void *data, struct flist_head *a, struct flist_head *b)
286 {
287         struct rand_off *r1 = flist_entry(a, struct rand_off, list);
288         struct rand_off *r2 = flist_entry(b, struct rand_off, list);
289
290         return r1->off - r2->off;
291 }
292
293 static int get_off_from_method(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
294                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
295 {
296         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM) {
297                 uint64_t lastb;
298
299                 lastb = last_block(td, f, ddir);
300                 if (!lastb)
301                         return 1;
302
303                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
304         } else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
305                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
306         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
307                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
308         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_GAUSS)
309                 return __get_next_rand_offset_gauss(td, f, ddir, b);
310         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED)
311                 return __get_next_rand_offset_zoned(td, f, ddir, b);
312         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED_ABS)
313                 return __get_next_rand_offset_zoned_abs(td, f, ddir, b);
314
315         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
316         return 1;
317 }
318
319 /*
320  * Sort the reads for a verify phase in batches of verifysort_nr, if
321  * specified.
322  */
323 static inline bool should_sort_io(struct thread_data *td)
324 {
325         if (!td->o.verifysort_nr || !td->o.do_verify)
326                 return false;
327         if (!td_random(td))
328                 return false;
329         if (td->runstate != TD_VERIFYING)
330                 return false;
331         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE ||
332             td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE64)
333                 return false;
334
335         return true;
336 }
337
338 static bool should_do_random(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
339 {
340         unsigned int v;
341
342         if (td->o.perc_rand[ddir] == 100)
343                 return true;
344
345         v = rand32_between(&td->seq_rand_state[ddir], 1, 100);
346
347         return v <= td->o.perc_rand[ddir];
348 }
349
350 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
351                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
352 {
353         struct rand_off *r;
354         int i, ret = 1;
355
356         if (!should_sort_io(td))
357                 return get_off_from_method(td, f, ddir, b);
358
359         if (!flist_empty(&td->next_rand_list)) {
360 fetch:
361                 r = flist_first_entry(&td->next_rand_list, struct rand_off, list);
362                 flist_del(&r->list);
363                 *b = r->off;
364                 free(r);
365                 return 0;
366         }
367
368         for (i = 0; i < td->o.verifysort_nr; i++) {
369                 r = malloc(sizeof(*r));
370
371                 ret = get_off_from_method(td, f, ddir, &r->off);
372                 if (ret) {
373                         free(r);
374                         break;
375                 }
376
377                 flist_add(&r->list, &td->next_rand_list);
378         }
379
380         if (ret && !i)
381                 return ret;
382
383         assert(!flist_empty(&td->next_rand_list));
384         flist_sort(NULL, &td->next_rand_list, flist_cmp);
385         goto fetch;
386 }
387
388 static void loop_cache_invalidate(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
389 {
390         struct thread_options *o = &td->o;
391
392         if (o->invalidate_cache && !o->odirect) {
393                 int fio_unused ret;
394
395                 ret = file_invalidate_cache(td, f);
396         }
397 }
398
399 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
400                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
401 {
402         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
403                 return 0;
404
405         if (td->o.time_based ||
406             (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)) {
407                 fio_file_reset(td, f);
408                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
409                         return 0;
410                 loop_cache_invalidate(td, f);
411         }
412
413         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
414                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos[ddir],
415                         (unsigned long long) f->real_file_size);
416         return 1;
417 }
418
419 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
420                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
421 {
422         struct thread_options *o = &td->o;
423
424         assert(ddir_rw(ddir));
425
426         /*
427          * If we reach the end for a time based run, reset us back to 0
428          * and invalidate the cache, if we need to.
429          */
430         if (f->last_pos[ddir] >= f->io_size + get_start_offset(td, f) &&
431             o->time_based) {
432                 f->last_pos[ddir] = f->file_offset;
433                 loop_cache_invalidate(td, f);
434         }
435
436         if (f->last_pos[ddir] < f->real_file_size) {
437                 uint64_t pos;
438
439                 if (f->last_pos[ddir] == f->file_offset && o->ddir_seq_add < 0) {
440                         if (f->real_file_size > f->io_size)
441                                 f->last_pos[ddir] = f->io_size;
442                         else
443                                 f->last_pos[ddir] = f->real_file_size;
444                 }
445
446                 pos = f->last_pos[ddir] - f->file_offset;
447                 if (pos && o->ddir_seq_add) {
448                         pos += o->ddir_seq_add;
449
450                         /*
451                          * If we reach beyond the end of the file
452                          * with holed IO, wrap around to the
453                          * beginning again. If we're doing backwards IO,
454                          * wrap to the end.
455                          */
456                         if (pos >= f->real_file_size) {
457                                 if (o->ddir_seq_add > 0)
458                                         pos = f->file_offset;
459                                 else {
460                                         if (f->real_file_size > f->io_size)
461                                                 pos = f->io_size;
462                                         else
463                                                 pos = f->real_file_size;
464
465                                         pos += o->ddir_seq_add;
466                                 }
467                         }
468                 }
469
470                 *offset = pos;
471                 return 0;
472         }
473
474         return 1;
475 }
476
477 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
478                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq,
479                           unsigned int *is_random)
480 {
481         struct fio_file *f = io_u->file;
482         uint64_t b, offset;
483         int ret;
484
485         assert(ddir_rw(ddir));
486
487         b = offset = -1ULL;
488
489         if (rw_seq) {
490                 if (td_random(td)) {
491                         if (should_do_random(td, ddir)) {
492                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
493                                 *is_random = 1;
494                         } else {
495                                 *is_random = 0;
496                                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
497                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
498                                 if (ret)
499                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
500                         }
501                 } else {
502                         *is_random = 0;
503                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
504                 }
505         } else {
506                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
507                 *is_random = 0;
508
509                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
510                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
511                         if (ret) {
512                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
513                                 *is_random = 0;
514                         }
515                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
516                         if (f->last_start[ddir] != -1ULL)
517                                 offset = f->last_start[ddir] - f->file_offset;
518                         else
519                                 offset = 0;
520                         ret = 0;
521                 } else {
522                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
523                         ret = 1;
524                 }
525         }
526
527         if (!ret) {
528                 if (offset != -1ULL)
529                         io_u->offset = offset;
530                 else if (b != -1ULL)
531                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
532                 else {
533                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
534                         ret = 1;
535                 }
536         }
537
538         return ret;
539 }
540
541 /*
542  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
543  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
544  * the last io issued.
545  */
546 static int __get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
547                              unsigned int *is_random)
548 {
549         struct fio_file *f = io_u->file;
550         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
551         int rw_seq_hit = 0;
552
553         assert(ddir_rw(ddir));
554
555         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
556                 rw_seq_hit = 1;
557                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
558         }
559
560         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit, is_random))
561                 return 1;
562
563         if (io_u->offset >= f->io_size) {
564                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
565                                         (unsigned long long) io_u->offset,
566                                         (unsigned long long) f->io_size);
567                 return 1;
568         }
569
570         io_u->offset += f->file_offset;
571         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
572                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
573                                         (unsigned long long) io_u->offset,
574                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
575                 return 1;
576         }
577
578         return 0;
579 }
580
581 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
582                            unsigned int *is_random)
583 {
584         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
585                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
586
587                 if (ops->fill_io_u_off)
588                         return ops->fill_io_u_off(td, io_u, is_random);
589         }
590
591         return __get_next_offset(td, io_u, is_random);
592 }
593
594 static inline bool io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
595                              unsigned int buflen)
596 {
597         struct fio_file *f = io_u->file;
598
599         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td, f);
600 }
601
602 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
603                                       unsigned int is_random)
604 {
605         int ddir = io_u->ddir;
606         unsigned int buflen = 0;
607         unsigned int minbs, maxbs;
608         uint64_t frand_max, r;
609         bool power_2;
610
611         assert(ddir_rw(ddir));
612
613         if (td->o.bs_is_seq_rand)
614                 ddir = is_random ? DDIR_WRITE: DDIR_READ;
615
616         minbs = td->o.min_bs[ddir];
617         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
618
619         if (minbs == maxbs)
620                 return minbs;
621
622         /*
623          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
624          */
625         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
626                 return 0;
627
628         frand_max = rand_max(&td->bsrange_state[ddir]);
629         do {
630                 r = __rand(&td->bsrange_state[ddir]);
631
632                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
633                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
634                                         (r / (frand_max + 1.0)));
635                         if (buflen < minbs)
636                                 buflen = minbs;
637                 } else {
638                         long long perc = 0;
639                         unsigned int i;
640
641                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
642                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
643
644                                 buflen = bsp->bs;
645                                 perc += bsp->perc;
646                                 if (!perc)
647                                         break;
648                                 if ((r / perc <= frand_max / 100ULL) &&
649                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
650                                         break;
651                         }
652                 }
653
654                 power_2 = is_power_of_2(minbs);
655                 if (!td->o.bs_unaligned && power_2)
656                         buflen &= ~(minbs - 1);
657                 else if (!td->o.bs_unaligned && !power_2) 
658                         buflen -= buflen % minbs; 
659         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
660
661         return buflen;
662 }
663
664 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
665                                     unsigned int is_random)
666 {
667         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
668                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
669
670                 if (ops->fill_io_u_size)
671                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u, is_random);
672         }
673
674         return __get_next_buflen(td, io_u, is_random);
675 }
676
677 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
678 {
679         unsigned int diff;
680
681         /*
682          * we do time or byte based switch. this is needed because
683          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
684          * whereas reads do not.
685          */
686         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
687         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
688 }
689
690 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
691 {
692         unsigned int v;
693
694         v = rand32_between(&td->rwmix_state, 1, 100);
695
696         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
697                 return DDIR_READ;
698
699         return DDIR_WRITE;
700 }
701
702 int io_u_quiesce(struct thread_data *td)
703 {
704         int completed = 0;
705
706         /*
707          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
708          * not to skew our latency numbers.
709          *
710          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
711          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
712          * io's that have been actually submitted to an async engine,
713          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
714          */
715         if (td->io_u_queued || td->cur_depth) {
716                 int fio_unused ret;
717
718                 ret = td_io_commit(td);
719         }
720
721         while (td->io_u_in_flight) {
722                 int ret;
723
724                 ret = io_u_queued_complete(td, 1);
725                 if (ret > 0)
726                         completed += ret;
727         }
728
729         if (td->flags & TD_F_REGROW_LOGS)
730                 regrow_logs(td);
731
732         return completed;
733 }
734
735 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
736 {
737         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
738         uint64_t usec;
739         uint64_t now;
740
741         assert(ddir_rw(ddir));
742         now = utime_since_now(&td->start);
743
744         /*
745          * if rate_next_io_time is in the past, need to catch up to rate
746          */
747         if (td->rate_next_io_time[ddir] <= now)
748                 return ddir;
749
750         /*
751          * We are ahead of rate in this direction. See if we
752          * should switch.
753          */
754         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
755                 /*
756                  * Other direction is behind rate, switch
757                  */
758                 if (td->rate_next_io_time[odir] <= now)
759                         return odir;
760
761                 /*
762                  * Both directions are ahead of rate. sleep the min,
763                  * switch if necessary
764                  */
765                 if (td->rate_next_io_time[ddir] <=
766                     td->rate_next_io_time[odir]) {
767                         usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
768                 } else {
769                         usec = td->rate_next_io_time[odir] - now;
770                         ddir = odir;
771                 }
772         } else
773                 usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
774
775         if (td->o.io_submit_mode == IO_MODE_INLINE)
776                 io_u_quiesce(td);
777
778         usec_sleep(td, usec);
779         return ddir;
780 }
781
782 /*
783  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
784  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
785  * necessary.
786  */
787 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
788 {
789         enum fio_ddir ddir;
790
791         /*
792          * See if it's time to fsync/fdatasync/sync_file_range first,
793          * and if not then move on to check regular I/Os.
794          */
795         if (should_fsync(td)) {
796                 if (td->o.fsync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
797                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks))
798                         return DDIR_SYNC;
799
800                 if (td->o.fdatasync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
801                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks))
802                         return DDIR_DATASYNC;
803
804                 if (td->sync_file_range_nr && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
805                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr))
806                         return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
807         }
808
809         if (td_rw(td)) {
810                 /*
811                  * Check if it's time to seed a new data direction.
812                  */
813                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
814                         /*
815                          * Put a top limit on how many bytes we do for
816                          * one data direction, to avoid overflowing the
817                          * ranges too much
818                          */
819                         ddir = get_rand_ddir(td);
820
821                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
822                                 set_rwmix_bytes(td);
823
824                         td->rwmix_ddir = ddir;
825                 }
826                 ddir = td->rwmix_ddir;
827         } else if (td_read(td))
828                 ddir = DDIR_READ;
829         else if (td_write(td))
830                 ddir = DDIR_WRITE;
831         else if (td_trim(td))
832                 ddir = DDIR_TRIM;
833         else
834                 ddir = DDIR_INVAL;
835
836         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
837         return td->rwmix_ddir;
838 }
839
840 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
841 {
842         enum fio_ddir ddir = get_rw_ddir(td);
843
844         if (td_trimwrite(td)) {
845                 struct fio_file *f = io_u->file;
846                 if (f->last_pos[DDIR_WRITE] == f->last_pos[DDIR_TRIM])
847                         ddir = DDIR_TRIM;
848                 else
849                         ddir = DDIR_WRITE;
850         }
851
852         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = ddir;
853
854         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && td_ioengine_flagged(td, FIO_BARRIER) &&
855             td->o.barrier_blocks &&
856            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
857              td->io_issues[DDIR_WRITE])
858                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BARRIER);
859 }
860
861 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
862 {
863         unsigned int ret = put_file(td, f);
864
865         if (ret)
866                 td_verror(td, ret, "file close");
867 }
868
869 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
870 {
871         if (td->parent)
872                 td = td->parent;
873
874         td_io_u_lock(td);
875
876         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_NO_FILE_PUT))
877                 put_file_log(td, io_u->file);
878
879         io_u->file = NULL;
880         io_u_set(td, io_u, IO_U_F_FREE);
881
882         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
883                 td->cur_depth--;
884                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
885         }
886         io_u_qpush(&td->io_u_freelist, io_u);
887         td_io_u_unlock(td);
888         td_io_u_free_notify(td);
889 }
890
891 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
892 {
893         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT);
894         put_io_u(td, io_u);
895 }
896
897 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
898 {
899         struct io_u *__io_u = *io_u;
900         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
901
902         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
903
904         if (td->parent)
905                 td = td->parent;
906
907         td_io_u_lock(td);
908
909         io_u_set(td, __io_u, IO_U_F_FREE);
910         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
911                 td->io_issues[ddir]--;
912
913         io_u_clear(td, __io_u, IO_U_F_FLIGHT);
914         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
915                 td->cur_depth--;
916                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
917         }
918
919         io_u_rpush(&td->io_u_requeues, __io_u);
920         td_io_u_unlock(td);
921         td_io_u_free_notify(td);
922         *io_u = NULL;
923 }
924
925 static void __fill_io_u_zone(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
926 {
927         struct fio_file *f = io_u->file;
928
929         /*
930          * See if it's time to switch to a new zone
931          */
932         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
933                 td->zone_bytes = 0;
934                 f->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
935
936                 /*
937                  * Wrap from the beginning, if we exceed the file size
938                  */
939                 if (f->file_offset >= f->real_file_size)
940                         f->file_offset = f->real_file_size - f->file_offset;
941                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
942                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
943         }
944
945         /*
946          * If zone_size > zone_range, then maintain the same zone until
947          * zone_bytes >= zone_size.
948          */
949         if (f->last_pos[io_u->ddir] >= (f->file_offset + td->o.zone_range)) {
950                 dprint(FD_IO, "io_u maintain zone offset=%" PRIu64 "/last_pos=%" PRIu64 "\n",
951                                 f->file_offset, f->last_pos[io_u->ddir]);
952                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
953         }
954
955         /*
956          * For random: if 'norandommap' is not set and zone_size > zone_range,
957          * map needs to be reset as it's done with zone_range everytime.
958          */
959         if ((td->zone_bytes % td->o.zone_range) == 0) {
960                 fio_file_reset(td, f);
961         }
962 }
963
964 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
965 {
966         unsigned int is_random;
967
968         if (td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO))
969                 goto out;
970
971         set_rw_ddir(td, io_u);
972
973         /*
974          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
975          */
976         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
977                 goto out;
978
979         /*
980          * When file is zoned zone_range is always positive
981          */
982         if (td->o.zone_range) {
983                 __fill_io_u_zone(td, io_u);
984         }
985
986         /*
987          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
988          * position.
989          */
990         if (get_next_offset(td, io_u, &is_random)) {
991                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
992                 return 1;
993         }
994
995         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u, is_random);
996         if (!io_u->buflen) {
997                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
998                 return 1;
999         }
1000
1001         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
1002                 dprint(FD_IO, "io_u %p, off=0x%llx + len=0x%lx exceeds file size=0x%llx\n",
1003                         io_u,
1004                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
1005                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
1006                 return 1;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * mark entry before potentially trimming io_u
1011          */
1012         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
1013                 mark_random_map(td, io_u);
1014
1015 out:
1016         dprint_io_u(io_u, "fill");
1017         td->zone_bytes += io_u->buflen;
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
1022 {
1023         int idx = 0;
1024
1025         switch (nr) {
1026         default:
1027                 idx = 6;
1028                 break;
1029         case 33 ... 64:
1030                 idx = 5;
1031                 break;
1032         case 17 ... 32:
1033                 idx = 4;
1034                 break;
1035         case 9 ... 16:
1036                 idx = 3;
1037                 break;
1038         case 5 ... 8:
1039                 idx = 2;
1040                 break;
1041         case 1 ... 4:
1042                 idx = 1;
1043         case 0:
1044                 break;
1045         }
1046
1047         map[idx]++;
1048 }
1049
1050 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
1051 {
1052         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
1053         td->ts.total_submit++;
1054 }
1055
1056 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
1057 {
1058         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
1059         td->ts.total_complete++;
1060 }
1061
1062 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
1063 {
1064         int idx = 0;
1065
1066         switch (td->cur_depth) {
1067         default:
1068                 idx = 6;
1069                 break;
1070         case 32 ... 63:
1071                 idx = 5;
1072                 break;
1073         case 16 ... 31:
1074                 idx = 4;
1075                 break;
1076         case 8 ... 15:
1077                 idx = 3;
1078                 break;
1079         case 4 ... 7:
1080                 idx = 2;
1081                 break;
1082         case 2 ... 3:
1083                 idx = 1;
1084         case 1:
1085                 break;
1086         }
1087
1088         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
1089 }
1090
1091 static void io_u_mark_lat_nsec(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
1092 {
1093         int idx = 0;
1094
1095         assert(nsec < 1000);
1096
1097         switch (nsec) {
1098         case 750 ... 999:
1099                 idx = 9;
1100                 break;
1101         case 500 ... 749:
1102                 idx = 8;
1103                 break;
1104         case 250 ... 499:
1105                 idx = 7;
1106                 break;
1107         case 100 ... 249:
1108                 idx = 6;
1109                 break;
1110         case 50 ... 99:
1111                 idx = 5;
1112                 break;
1113         case 20 ... 49:
1114                 idx = 4;
1115                 break;
1116         case 10 ... 19:
1117                 idx = 3;
1118                 break;
1119         case 4 ... 9:
1120                 idx = 2;
1121                 break;
1122         case 2 ... 3:
1123                 idx = 1;
1124         case 0 ... 1:
1125                 break;
1126         }
1127
1128         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_N_NR);
1129         td->ts.io_u_lat_n[idx]++;
1130 }
1131
1132 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long long usec)
1133 {
1134         int idx = 0;
1135
1136         assert(usec < 1000 && usec >= 1);
1137
1138         switch (usec) {
1139         case 750 ... 999:
1140                 idx = 9;
1141                 break;
1142         case 500 ... 749:
1143                 idx = 8;
1144                 break;
1145         case 250 ... 499:
1146                 idx = 7;
1147                 break;
1148         case 100 ... 249:
1149                 idx = 6;
1150                 break;
1151         case 50 ... 99:
1152                 idx = 5;
1153                 break;
1154         case 20 ... 49:
1155                 idx = 4;
1156                 break;
1157         case 10 ... 19:
1158                 idx = 3;
1159                 break;
1160         case 4 ... 9:
1161                 idx = 2;
1162                 break;
1163         case 2 ... 3:
1164                 idx = 1;
1165         case 0 ... 1:
1166                 break;
1167         }
1168
1169         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
1170         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
1171 }
1172
1173 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long long msec)
1174 {
1175         int idx = 0;
1176
1177         assert(msec >= 1);
1178
1179         switch (msec) {
1180         default:
1181                 idx = 11;
1182                 break;
1183         case 1000 ... 1999:
1184                 idx = 10;
1185                 break;
1186         case 750 ... 999:
1187                 idx = 9;
1188                 break;
1189         case 500 ... 749:
1190                 idx = 8;
1191                 break;
1192         case 250 ... 499:
1193                 idx = 7;
1194                 break;
1195         case 100 ... 249:
1196                 idx = 6;
1197                 break;
1198         case 50 ... 99:
1199                 idx = 5;
1200                 break;
1201         case 20 ... 49:
1202                 idx = 4;
1203                 break;
1204         case 10 ... 19:
1205                 idx = 3;
1206                 break;
1207         case 4 ... 9:
1208                 idx = 2;
1209                 break;
1210         case 2 ... 3:
1211                 idx = 1;
1212         case 0 ... 1:
1213                 break;
1214         }
1215
1216         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
1217         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
1218 }
1219
1220 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
1221 {
1222         if (nsec < 1000)
1223                 io_u_mark_lat_nsec(td, nsec);
1224         else if (nsec < 1000000)
1225                 io_u_mark_lat_usec(td, nsec / 1000);
1226         else
1227                 io_u_mark_lat_msec(td, nsec / 1000000);
1228 }
1229
1230 static unsigned int __get_next_fileno_rand(struct thread_data *td)
1231 {
1232         unsigned long fileno;
1233
1234         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RANDOM) {
1235                 uint64_t frand_max = rand_max(&td->next_file_state);
1236                 unsigned long r;
1237
1238                 r = __rand(&td->next_file_state);
1239                 return (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
1240                                 * (r / (frand_max + 1.0)));
1241         }
1242
1243         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_ZIPF)
1244                 fileno = zipf_next(&td->next_file_zipf);
1245         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_PARETO)
1246                 fileno = pareto_next(&td->next_file_zipf);
1247         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_GAUSS)
1248                 fileno = gauss_next(&td->next_file_gauss);
1249         else {
1250                 log_err("fio: bad file service type: %d\n", td->o.file_service_type);
1251                 assert(0);
1252                 return 0;
1253         }
1254
1255         return fileno >> FIO_FSERVICE_SHIFT;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Get next file to service by choosing one at random
1260  */
1261 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
1262                                            enum fio_file_flags goodf,
1263                                            enum fio_file_flags badf)
1264 {
1265         struct fio_file *f;
1266         int fno;
1267
1268         do {
1269                 int opened = 0;
1270
1271                 fno = __get_next_fileno_rand(td);
1272
1273                 f = td->files[fno];
1274                 if (fio_file_done(f))
1275                         continue;
1276
1277                 if (!fio_file_open(f)) {
1278                         int err;
1279
1280                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1281                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1282
1283                         err = td_io_open_file(td, f);
1284                         if (err)
1285                                 continue;
1286                         opened = 1;
1287                 }
1288
1289                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
1290                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
1291                         return f;
1292                 }
1293                 if (opened)
1294                         td_io_close_file(td, f);
1295         } while (1);
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
1300  */
1301 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
1302                                          int badf)
1303 {
1304         unsigned int old_next_file = td->next_file;
1305         struct fio_file *f;
1306
1307         do {
1308                 int opened = 0;
1309
1310                 f = td->files[td->next_file];
1311
1312                 td->next_file++;
1313                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
1314                         td->next_file = 0;
1315
1316                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1317                 if (fio_file_done(f)) {
1318                         f = NULL;
1319                         continue;
1320                 }
1321
1322                 if (!fio_file_open(f)) {
1323                         int err;
1324
1325                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1326                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1327
1328                         err = td_io_open_file(td, f);
1329                         if (err) {
1330                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1331                                         err, f->file_name);
1332                                 f = NULL;
1333                                 continue;
1334                         }
1335                         opened = 1;
1336                 }
1337
1338                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1339                                                                 f->flags);
1340                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1341                         break;
1342
1343                 if (opened)
1344                         td_io_close_file(td, f);
1345
1346                 f = NULL;
1347         } while (td->next_file != old_next_file);
1348
1349         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1350         return f;
1351 }
1352
1353 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1354 {
1355         struct fio_file *f;
1356
1357         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1358
1359         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1360                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1361                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1362                                                   td->nr_done_files,
1363                                                   td->o.nr_files);
1364                 return NULL;
1365         }
1366
1367         f = td->file_service_file;
1368         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1369                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1370                         goto out;
1371                 if (td->file_service_left--)
1372                         goto out;
1373         }
1374
1375         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1376             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1377                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1378         else
1379                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1380
1381         if (IS_ERR(f))
1382                 return f;
1383
1384         td->file_service_file = f;
1385         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1386 out:
1387         if (f)
1388                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1389         else
1390                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: NULL\n");
1391         return f;
1392 }
1393
1394 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1395 {
1396         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1397                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1398
1399                 if (ops->get_next_file)
1400                         return ops->get_next_file(td);
1401         }
1402
1403         return __get_next_file(td);
1404 }
1405
1406 static long set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1407 {
1408         struct fio_file *f;
1409
1410         do {
1411                 f = get_next_file(td);
1412                 if (IS_ERR_OR_NULL(f))
1413                         return PTR_ERR(f);
1414
1415                 io_u->file = f;
1416                 get_file(f);
1417
1418                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1419                         break;
1420
1421                 put_file_log(td, f);
1422                 td_io_close_file(td, f);
1423                 io_u->file = NULL;
1424                 if (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)
1425                         fio_file_reset(td, f);
1426                 else {
1427                         fio_file_set_done(f);
1428                         td->nr_done_files++;
1429                         dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1430                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1431                 }
1432         } while (1);
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 static void lat_fatal(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1438                       unsigned long long tnsec, unsigned long long max_nsec)
1439 {
1440         if (!td->error)
1441                 log_err("fio: latency of %llu nsec exceeds specified max (%llu nsec)\n", tnsec, max_nsec);
1442         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1443         icd->error = ETIMEDOUT;
1444 }
1445
1446 static void lat_new_cycle(struct thread_data *td)
1447 {
1448         fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1449         td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1450         td->latency_failed = 0;
1451 }
1452
1453 /*
1454  * We had an IO outside the latency target. Reduce the queue depth. If we
1455  * are at QD=1, then it's time to give up.
1456  */
1457 static bool __lat_target_failed(struct thread_data *td)
1458 {
1459         if (td->latency_qd == 1)
1460                 return true;
1461
1462         td->latency_qd_high = td->latency_qd;
1463
1464         if (td->latency_qd == td->latency_qd_low)
1465                 td->latency_qd_low--;
1466
1467         td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_low) / 2;
1468
1469         dprint(FD_RATE, "Ramped down: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1470
1471         /*
1472          * When we ramp QD down, quiesce existing IO to prevent
1473          * a storm of ramp downs due to pending higher depth.
1474          */
1475         io_u_quiesce(td);
1476         lat_new_cycle(td);
1477         return false;
1478 }
1479
1480 static bool lat_target_failed(struct thread_data *td)
1481 {
1482         if (td->o.latency_percentile.u.f == 100.0)
1483                 return __lat_target_failed(td);
1484
1485         td->latency_failed++;
1486         return false;
1487 }
1488
1489 void lat_target_init(struct thread_data *td)
1490 {
1491         td->latency_end_run = 0;
1492
1493         if (td->o.latency_target) {
1494                 dprint(FD_RATE, "Latency target=%llu\n", td->o.latency_target);
1495                 fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1496                 td->latency_qd = 1;
1497                 td->latency_qd_high = td->o.iodepth;
1498                 td->latency_qd_low = 1;
1499                 td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1500         } else
1501                 td->latency_qd = td->o.iodepth;
1502 }
1503
1504 void lat_target_reset(struct thread_data *td)
1505 {
1506         if (!td->latency_end_run)
1507                 lat_target_init(td);
1508 }
1509
1510 static void lat_target_success(struct thread_data *td)
1511 {
1512         const unsigned int qd = td->latency_qd;
1513         struct thread_options *o = &td->o;
1514
1515         td->latency_qd_low = td->latency_qd;
1516
1517         /*
1518          * If we haven't failed yet, we double up to a failing value instead
1519          * of bisecting from highest possible queue depth. If we have set
1520          * a limit other than td->o.iodepth, bisect between that.
1521          */
1522         if (td->latency_qd_high != o->iodepth)
1523                 td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_high) / 2;
1524         else
1525                 td->latency_qd *= 2;
1526
1527         if (td->latency_qd > o->iodepth)
1528                 td->latency_qd = o->iodepth;
1529
1530         dprint(FD_RATE, "Ramped up: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1531
1532         /*
1533          * Same as last one, we are done. Let it run a latency cycle, so
1534          * we get only the results from the targeted depth.
1535          */
1536         if (td->latency_qd == qd) {
1537                 if (td->latency_end_run) {
1538                         dprint(FD_RATE, "We are done\n");
1539                         td->done = 1;
1540                 } else {
1541                         dprint(FD_RATE, "Quiesce and final run\n");
1542                         io_u_quiesce(td);
1543                         td->latency_end_run = 1;
1544                         reset_all_stats(td);
1545                         reset_io_stats(td);
1546                 }
1547         }
1548
1549         lat_new_cycle(td);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Check if we can bump the queue depth
1554  */
1555 void lat_target_check(struct thread_data *td)
1556 {
1557         uint64_t usec_window;
1558         uint64_t ios;
1559         double success_ios;
1560
1561         usec_window = utime_since_now(&td->latency_ts);
1562         if (usec_window < td->o.latency_window)
1563                 return;
1564
1565         ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks) - td->latency_ios;
1566         success_ios = (double) (ios - td->latency_failed) / (double) ios;
1567         success_ios *= 100.0;
1568
1569         dprint(FD_RATE, "Success rate: %.2f%% (target %.2f%%)\n", success_ios, td->o.latency_percentile.u.f);
1570
1571         if (success_ios >= td->o.latency_percentile.u.f)
1572                 lat_target_success(td);
1573         else
1574                 __lat_target_failed(td);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * If latency target is enabled, we might be ramping up or down and not
1579  * using the full queue depth available.
1580  */
1581 bool queue_full(const struct thread_data *td)
1582 {
1583         const int qempty = io_u_qempty(&td->io_u_freelist);
1584
1585         if (qempty)
1586                 return true;
1587         if (!td->o.latency_target)
1588                 return false;
1589
1590         return td->cur_depth >= td->latency_qd;
1591 }
1592
1593 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1594 {
1595         struct io_u *io_u = NULL;
1596
1597         if (td->stop_io)
1598                 return NULL;
1599
1600         td_io_u_lock(td);
1601
1602 again:
1603         if (!io_u_rempty(&td->io_u_requeues))
1604                 io_u = io_u_rpop(&td->io_u_requeues);
1605         else if (!queue_full(td)) {
1606                 io_u = io_u_qpop(&td->io_u_freelist);
1607
1608                 io_u->file = NULL;
1609                 io_u->buflen = 0;
1610                 io_u->resid = 0;
1611                 io_u->end_io = NULL;
1612         }
1613
1614         if (io_u) {
1615                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1616                 io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FREE | IO_U_F_NO_FILE_PUT |
1617                                  IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER |
1618                                  IO_U_F_VER_LIST);
1619
1620                 io_u->error = 0;
1621                 io_u->acct_ddir = -1;
1622                 td->cur_depth++;
1623                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1624                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
1625                 io_u->ipo = NULL;
1626         } else if (td_async_processing(td)) {
1627                 /*
1628                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1629                  * return one
1630                  */
1631                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1632                 assert(!pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock));
1633                 goto again;
1634         }
1635
1636         td_io_u_unlock(td);
1637         return io_u;
1638 }
1639
1640 static bool check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1641 {
1642         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1643                 return false;
1644         if (!td->trim_entries)
1645                 return false;
1646
1647         if (td->trim_batch) {
1648                 td->trim_batch--;
1649                 if (get_next_trim(td, io_u))
1650                         return true;
1651         } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1652                      td->last_ddir != DDIR_READ) {
1653                 td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1654                 if (!td->trim_batch)
1655                         td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1656                 if (get_next_trim(td, io_u))
1657                         return true;
1658         }
1659
1660         return false;
1661 }
1662
1663 static bool check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1664 {
1665         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1666                 return false;
1667
1668         if (td->io_hist_len) {
1669                 int get_verify = 0;
1670
1671                 if (td->verify_batch)
1672                         get_verify = 1;
1673                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1674                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1675                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1676                         if (!td->verify_batch)
1677                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1678                         get_verify = 1;
1679                 }
1680
1681                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1682                         td->verify_batch--;
1683                         return true;
1684                 }
1685         }
1686
1687         return false;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1692  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1693  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1694  * we can expect from a device.
1695  */
1696 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1697 {
1698         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen >> 9;
1699         unsigned int offset;
1700         uint64_t boffset, *iptr;
1701         char *p;
1702
1703         if (!nr_blocks)
1704                 return;
1705
1706         p = io_u->xfer_buf;
1707         boffset = io_u->offset;
1708
1709         if (io_u->buf_filled_len)
1710                 io_u->buf_filled_len = 0;
1711
1712         /*
1713          * Generate random index between 0..7. We do chunks of 512b, if
1714          * we assume a cacheline is 64 bytes, then we have 8 of those.
1715          * Scramble content within the blocks in the same cacheline to
1716          * speed things up.
1717          */
1718         offset = (io_u->start_time.tv_nsec ^ boffset) & 7;
1719
1720         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1721                 /*
1722                  * Fill offset into start of cacheline, time into end
1723                  * of cacheline
1724                  */
1725                 iptr = (void *) p + (offset << 6);
1726                 *iptr = boffset;
1727
1728                 iptr = (void *) p + 64 - 2 * sizeof(uint64_t);
1729                 iptr[0] = io_u->start_time.tv_sec;
1730                 iptr[1] = io_u->start_time.tv_nsec;
1731
1732                 p += 512;
1733                 boffset += 512;
1734         }
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1739  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1740  */
1741 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1742 {
1743         struct fio_file *f;
1744         struct io_u *io_u;
1745         int do_scramble = 0;
1746         long ret = 0;
1747
1748         io_u = __get_io_u(td);
1749         if (!io_u) {
1750                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1751                 return NULL;
1752         }
1753
1754         if (check_get_verify(td, io_u))
1755                 goto out;
1756         if (check_get_trim(td, io_u))
1757                 goto out;
1758
1759         /*
1760          * from a requeue, io_u already setup
1761          */
1762         if (io_u->file)
1763                 goto out;
1764
1765         /*
1766          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1767          */
1768         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1769                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1770                         goto err_put;
1771         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1772                 ret = -EBUSY;
1773                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1774                 goto err_put;
1775         }
1776
1777         f = io_u->file;
1778         if (!f) {
1779                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1780                 goto err_put;
1781         }
1782
1783         assert(fio_file_open(f));
1784
1785         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1786                 if (!io_u->buflen && !td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO)) {
1787                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1788                         goto err_put;
1789                 }
1790
1791                 f->last_start[io_u->ddir] = io_u->offset;
1792                 f->last_pos[io_u->ddir] = io_u->offset + io_u->buflen;
1793
1794                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1795                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1796                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1797                                         td->o.min_bs[DDIR_WRITE],
1798                                         io_u->buflen);
1799                         } else if ((td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS) &&
1800                                    !(td->flags & TD_F_COMPRESS))
1801                                 do_scramble = 1;
1802                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1803                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1804                                 do_scramble = 0;
1805                         }
1806                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1807                         /*
1808                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1809                          * buffer is used for writes it is refilled.
1810                          */
1811                         io_u->buf_filled_len = 0;
1812                 }
1813         }
1814
1815         /*
1816          * Set io data pointers.
1817          */
1818         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1819         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1820
1821 out:
1822         assert(io_u->file);
1823         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1824                 if (!td->o.disable_lat)
1825                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1826
1827                 if (do_scramble)
1828                         small_content_scramble(io_u);
1829
1830                 return io_u;
1831         }
1832 err_put:
1833         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1834         put_io_u(td, io_u);
1835         return ERR_PTR(ret);
1836 }
1837
1838 static void __io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1839 {
1840         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1841
1842         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1843                 return;
1844
1845         log_err("fio: io_u error%s%s: %s: %s offset=%llu, buflen=%lu\n",
1846                 io_u->file ? " on file " : "",
1847                 io_u->file ? io_u->file->file_name : "",
1848                 strerror(io_u->error),
1849                 io_ddir_name(io_u->ddir),
1850                 io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1851
1852         if (td->io_ops->errdetails) {
1853                 char *err = td->io_ops->errdetails(io_u);
1854
1855                 log_err("fio: %s\n", err);
1856                 free(err);
1857         }
1858
1859         if (!td->error)
1860                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1861 }
1862
1863 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1864 {
1865         __io_u_log_error(td, io_u);
1866         if (td->parent)
1867                 __io_u_log_error(td->parent, io_u);
1868 }
1869
1870 static inline bool gtod_reduce(struct thread_data *td)
1871 {
1872         return (td->o.disable_clat && td->o.disable_slat && td->o.disable_bw)
1873                         || td->o.gtod_reduce;
1874 }
1875
1876 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1877                                   struct io_completion_data *icd,
1878                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1879 {
1880         const int no_reduce = !gtod_reduce(td);
1881         unsigned long long llnsec = 0;
1882
1883         if (td->parent)
1884                 td = td->parent;
1885
1886         if (!td->o.stats || td_ioengine_flagged(td, FIO_NOSTATS))
1887                 return;
1888
1889         if (no_reduce)
1890                 llnsec = ntime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1891
1892         if (!td->o.disable_lat) {
1893                 unsigned long long tnsec;
1894
1895                 tnsec = ntime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1896                 add_lat_sample(td, idx, tnsec, bytes, io_u->offset);
1897
1898                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1899                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1900
1901                         if (ops->io_u_lat)
1902                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tnsec);
1903                 }
1904
1905                 if (td->o.max_latency && tnsec > td->o.max_latency)
1906                         lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.max_latency);
1907                 if (td->o.latency_target && tnsec > td->o.latency_target) {
1908                         if (lat_target_failed(td))
1909                                 lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.latency_target);
1910                 }
1911         }
1912
1913         if (ddir_rw(idx)) {
1914                 if (!td->o.disable_clat) {
1915                         add_clat_sample(td, idx, llnsec, bytes, io_u->offset);
1916                         io_u_mark_latency(td, llnsec);
1917                 }
1918
1919                 if (!td->o.disable_bw && per_unit_log(td->bw_log))
1920                         add_bw_sample(td, io_u, bytes, llnsec);
1921
1922                 if (no_reduce && per_unit_log(td->iops_log))
1923                         add_iops_sample(td, io_u, bytes);
1924         } else if (ddir_sync(idx) && !td->o.disable_clat)
1925                 add_sync_clat_sample(&td->ts, llnsec);
1926
1927         if (td->ts.nr_block_infos && io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
1928                 uint32_t *info = io_u_block_info(td, io_u);
1929                 if (BLOCK_INFO_STATE(*info) < BLOCK_STATE_TRIM_FAILURE) {
1930                         if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
1931                                 *info = BLOCK_INFO(BLOCK_STATE_TRIMMED,
1932                                                 BLOCK_INFO_TRIMS(*info) + 1);
1933                         } else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1934                                 *info = BLOCK_INFO_SET_STATE(BLOCK_STATE_WRITTEN,
1935                                                                 *info);
1936                         }
1937                 }
1938         }
1939 }
1940
1941 static void file_log_write_comp(const struct thread_data *td, struct fio_file *f,
1942                                 uint64_t offset, unsigned int bytes)
1943 {
1944         int idx;
1945
1946         if (!f)
1947                 return;
1948
1949         if (f->first_write == -1ULL || offset < f->first_write)
1950                 f->first_write = offset;
1951         if (f->last_write == -1ULL || ((offset + bytes) > f->last_write))
1952                 f->last_write = offset + bytes;
1953
1954         if (!f->last_write_comp)
1955                 return;
1956
1957         idx = f->last_write_idx++;
1958         f->last_write_comp[idx] = offset;
1959         if (f->last_write_idx == td->o.iodepth)
1960                 f->last_write_idx = 0;
1961 }
1962
1963 static bool should_account(struct thread_data *td)
1964 {
1965         return ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1966                                            td->runstate == TD_VERIFYING);
1967 }
1968
1969 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr,
1970                          struct io_completion_data *icd)
1971 {
1972         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
1973         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
1974         struct fio_file *f = io_u->file;
1975
1976         dprint_io_u(io_u, "complete");
1977
1978         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1979         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1980
1981         /*
1982          * Mark IO ok to verify
1983          */
1984         if (io_u->ipo) {
1985                 /*
1986                  * Remove errored entry from the verification list
1987                  */
1988                 if (io_u->error)
1989                         unlog_io_piece(td, io_u);
1990                 else {
1991                         io_u->ipo->flags &= ~IP_F_IN_FLIGHT;
1992                         write_barrier();
1993                 }
1994         }
1995
1996         if (ddir_sync(ddir)) {
1997                 td->last_was_sync = true;
1998                 if (f) {
1999                         f->first_write = -1ULL;
2000                         f->last_write = -1ULL;
2001                 }
2002                 if (should_account(td))
2003                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, io_u->buflen);
2004                 return;
2005         }
2006
2007         td->last_was_sync = false;
2008         td->last_ddir = ddir;
2009
2010         if (!io_u->error && ddir_rw(ddir)) {
2011                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
2012                 int ret;
2013
2014                 td->io_blocks[ddir]++;
2015                 td->io_bytes[ddir] += bytes;
2016
2017                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST)) {
2018                         td->this_io_blocks[ddir]++;
2019                         td->this_io_bytes[ddir] += bytes;
2020                 }
2021
2022                 if (ddir == DDIR_WRITE)
2023                         file_log_write_comp(td, f, io_u->offset, bytes);
2024
2025                 if (should_account(td))
2026                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, bytes);
2027
2028                 icd->bytes_done[ddir] += bytes;
2029
2030                 if (io_u->end_io) {
2031                         ret = io_u->end_io(td, io_u_ptr);
2032                         io_u = *io_u_ptr;
2033                         if (ret && !icd->error)
2034                                 icd->error = ret;
2035                 }
2036         } else if (io_u->error) {
2037                 icd->error = io_u->error;
2038                 io_u_log_error(td, io_u);
2039         }
2040         if (icd->error) {
2041                 enum error_type_bit eb = td_error_type(ddir, icd->error);
2042
2043                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
2044                         return;
2045
2046                 /*
2047                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
2048                  * and clear all the errors.
2049                  */
2050                 update_error_count(td, icd->error);
2051                 td_clear_error(td);
2052                 icd->error = 0;
2053                 if (io_u)
2054                         io_u->error = 0;
2055         }
2056 }
2057
2058 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
2059                      int nr)
2060 {
2061         int ddir;
2062
2063         if (!gtod_reduce(td))
2064                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
2065
2066         icd->nr = nr;
2067
2068         icd->error = 0;
2069         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2070                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
2071 }
2072
2073 static void ios_completed(struct thread_data *td,
2074                           struct io_completion_data *icd)
2075 {
2076         struct io_u *io_u;
2077         int i;
2078
2079         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
2080                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
2081
2082                 io_completed(td, &io_u, icd);
2083
2084                 if (io_u)
2085                         put_io_u(td, io_u);
2086         }
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Complete a single io_u for the sync engines.
2091  */
2092 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2093 {
2094         struct io_completion_data icd;
2095         int ddir;
2096
2097         init_icd(td, &icd, 1);
2098         io_completed(td, &io_u, &icd);
2099
2100         if (io_u)
2101                 put_io_u(td, io_u);
2102
2103         if (icd.error) {
2104                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
2105                 return -1;
2106         }
2107
2108         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2109                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2110
2111         return 0;
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
2116  */
2117 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts)
2118 {
2119         struct io_completion_data icd;
2120         struct timespec *tvp = NULL;
2121         int ret, ddir;
2122         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
2123
2124         dprint(FD_IO, "io_u_queued_complete: min=%d\n", min_evts);
2125
2126         if (!min_evts)
2127                 tvp = &ts;
2128         else if (min_evts > td->cur_depth)
2129                 min_evts = td->cur_depth;
2130
2131         /* No worries, td_io_getevents fixes min and max if they are
2132          * set incorrectly */
2133         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete_max, tvp);
2134         if (ret < 0) {
2135                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
2136                 return ret;
2137         } else if (!ret)
2138                 return ret;
2139
2140         init_icd(td, &icd, ret);
2141         ios_completed(td, &icd);
2142         if (icd.error) {
2143                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
2144                 return -1;
2145         }
2146
2147         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2148                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2149
2150         return ret;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
2155  */
2156 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2157 {
2158         if (!td->o.disable_slat && ramp_time_over(td) && td->o.stats) {
2159                 unsigned long slat_time;
2160
2161                 slat_time = ntime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
2162
2163                 if (td->parent)
2164                         td = td->parent;
2165
2166                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen,
2167                                 io_u->offset);
2168         }
2169 }
2170
2171 /*
2172  * See if we should reuse the last seed, if dedupe is enabled
2173  */
2174 static struct frand_state *get_buf_state(struct thread_data *td)
2175 {
2176         unsigned int v;
2177
2178         if (!td->o.dedupe_percentage)
2179                 return &td->buf_state;
2180         else if (td->o.dedupe_percentage == 100) {
2181                 frand_copy(&td->buf_state_prev, &td->buf_state);
2182                 return &td->buf_state;
2183         }
2184
2185         v = rand32_between(&td->dedupe_state, 1, 100);
2186
2187         if (v <= td->o.dedupe_percentage)
2188                 return &td->buf_state_prev;
2189
2190         return &td->buf_state;
2191 }
2192
2193 static void save_buf_state(struct thread_data *td, struct frand_state *rs)
2194 {
2195         if (td->o.dedupe_percentage == 100)
2196                 frand_copy(rs, &td->buf_state_prev);
2197         else if (rs == &td->buf_state)
2198                 frand_copy(&td->buf_state_prev, rs);
2199 }
2200
2201 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned int min_write,
2202                     unsigned int max_bs)
2203 {
2204         struct thread_options *o = &td->o;
2205
2206         if (o->mem_type == MEM_CUDA_MALLOC)
2207                 return;
2208
2209         if (o->compress_percentage || o->dedupe_percentage) {
2210                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
2211                 struct frand_state *rs;
2212                 unsigned int left = max_bs;
2213                 unsigned int this_write;
2214
2215                 do {
2216                         rs = get_buf_state(td);
2217
2218                         min_write = min(min_write, left);
2219
2220                         if (perc) {
2221                                 this_write = min_not_zero(min_write,
2222                                                         td->o.compress_chunk);
2223
2224                                 fill_random_buf_percentage(rs, buf, perc,
2225                                         this_write, this_write,
2226                                         o->buffer_pattern,
2227                                         o->buffer_pattern_bytes);
2228                         } else {
2229                                 fill_random_buf(rs, buf, min_write);
2230                                 this_write = min_write;
2231                         }
2232
2233                         buf += this_write;
2234                         left -= this_write;
2235                         save_buf_state(td, rs);
2236                 } while (left);
2237         } else if (o->buffer_pattern_bytes)
2238                 fill_buffer_pattern(td, buf, max_bs);
2239         else if (o->zero_buffers)
2240                 memset(buf, 0, max_bs);
2241         else
2242                 fill_random_buf(get_buf_state(td), buf, max_bs);
2243 }
2244
2245 /*
2246  * "randomly" fill the buffer contents
2247  */
2248 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
2249                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
2250 {
2251         io_u->buf_filled_len = 0;
2252         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
2253 }
2254
2255 static int do_sync_file_range(const struct thread_data *td,
2256                               struct fio_file *f)
2257 {
2258         off64_t offset, nbytes;
2259
2260         offset = f->first_write;
2261         nbytes = f->last_write - f->first_write;
2262
2263         if (!nbytes)
2264                 return 0;
2265
2266         return sync_file_range(f->fd, offset, nbytes, td->o.sync_file_range);
2267 }
2268
2269 int do_io_u_sync(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2270 {
2271         int ret;
2272
2273         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
2274                 ret = fsync(io_u->file->fd);
2275         } else if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC) {
2276 #ifdef CONFIG_FDATASYNC
2277                 ret = fdatasync(io_u->file->fd);
2278 #else
2279                 ret = io_u->xfer_buflen;
2280                 io_u->error = EINVAL;
2281 #endif
2282         } else if (io_u->ddir == DDIR_SYNC_FILE_RANGE)
2283                 ret = do_sync_file_range(td, io_u->file);
2284         else {
2285                 ret = io_u->xfer_buflen;
2286                 io_u->error = EINVAL;
2287         }
2288
2289         if (ret < 0)
2290                 io_u->error = errno;
2291
2292         return ret;
2293 }
2294
2295 int do_io_u_trim(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2296 {
2297 #ifndef FIO_HAVE_TRIM
2298         io_u->error = EINVAL;
2299         return 0;
2300 #else
2301         struct fio_file *f = io_u->file;
2302         int ret;
2303
2304         ret = os_trim(f, io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
2305         if (!ret)
2306                 return io_u->xfer_buflen;
2307
2308         io_u->error = ret;
2309         return 0;
2310 #endif
2311 }