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
  10 /*
  11  * Change this define to play with the timeout handling
  12  */
  13 #undef FIO_USE_TIMEOUT
  14
  15 struct io_completion_data {
  16         int nr;                         /* input */
  17
  18         int error;                      /* output */
  19         unsigned long bytes_done[2];    /* output */
  20         struct timeval time;            /* output */
  21 };
  22
  23 /*
  24  * The ->file_map[] 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 thread_data *td, struct fio_file *f,
  28                            unsigned long long block)
  29 {
  30         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
  31         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
  32
  33         return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
  34 }
  35
  36 /*
  37  * Mark a given offset as used in the map.
  38  */
  39 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  40 {
  41         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  42         struct fio_file *f = io_u->file;
  43         unsigned long long block;
  44         unsigned int blocks;
  45         unsigned int nr_blocks;
  46
  47         block = io_u->offset / (unsigned long long) min_bs;
  48         blocks = 0;
  49         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  50
  51         while (blocks < nr_blocks) {
  52                 unsigned int idx, bit;
  53
  54                 /*
  55                  * If we have a mixed random workload, we may
  56                  * encounter blocks we already did IO to.
  57                  */
  58                 if (!td->o.ddir_nr == 1 && !random_map_free(td, f, block))
  59                         break;
  60
  61                 idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
  62                 bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
  63
  64                 fio_assert(td, idx < f->num_maps);
  65
  66                 f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
  67                 block++;
  68                 blocks++;
  69         }
  70
  71         if ((blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  72                 io_u->buflen = blocks * min_bs;
  73 }
  74
  75 static inline unsigned long long last_block(struct thread_data *td,
  76                                             struct fio_file *f)
  77 {
  78         unsigned long long max_blocks;
  79
  80         max_blocks = f->io_size / td->o.rw_min_bs;
  81         if (!max_blocks)
  82                 return 0;
  83
  84         return max_blocks - 1;
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Return the next free block in the map.
  89  */
  90 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  91                                unsigned long long *b)
  92 {
  93         int i;
  94
  95         i = f->last_free_lookup;
  96         *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
  97         while ((*b) * td->o.rw_min_bs < f->real_file_size) {
  98                 if (f->file_map[i] != -1UL) {
  99                         *b += fio_ffz(f->file_map[i]);
 100                         if (*b > last_block(td, f))
 101                                 break;
 102                         f->last_free_lookup = i;
 103                         return 0;
 104                 }
 105
 106                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
 107                 i++;
 108         }
 109
 110         dprint(FD_IO, "failed finding a free block\n");
 111         return 1;
 112 }
 113
 114 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 115                                 unsigned long long *b)
 116 {
 117         unsigned long long r, rb;
 118         int loops = 5;
 119
 120         do {
 121                 r = os_random_long(&td->random_state);
 122                 *b = last_block(td, f);
 123
 124                 /*
 125                  * if we are not maintaining a random map, we are done.
 126                  */
 127                 if (td->o.norandommap)
 128                         return 0;
 129
 130                 /*
 131                  * calculate map offset and chec if it's free
 132                  */
 133                 rb = *b;
 134                 if (random_map_free(td, f, rb))
 135                         return 0;
 136
 137         } while (--loops);
 138
 139         /*
 140          * we get here, if we didn't suceed in looking up a block. generate
 141          * a random start offset into the filemap, and find the first free
 142          * block from there.
 143          */
 144         loops = 10;
 145         do {
 146                 f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) * (r / (RAND_MAX+1.0));
 147                 if (!get_next_free_block(td, f, b))
 148                         return 0;
 149
 150                 r = os_random_long(&td->random_state);
 151         } while (--loops);
 152
 153         /*
 154          * that didn't work either, try exhaustive search from the start
 155          */
 156         f->last_free_lookup = 0;
 157         return get_next_free_block(td, f, b);
 158 }
 159
 160 /*
 161  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 162  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 163  * the last io issued.
 164  */
 165 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 166 {
 167         struct fio_file *f = io_u->file;
 168         unsigned long long b;
 169
 170         if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
 171                 td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
 172
 173                 if (get_next_rand_offset(td, f, &b))
 174                         return 1;
 175         } else {
 176                 if (f->last_pos >= f->real_file_size) {
 177                         if (!td_random(td) || get_next_rand_offset(td, f, &b))
 178                                 return 1;
 179                 } else
 180                         b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.rw_min_bs;
 181         }
 182
 183         io_u->offset = (b * td->o.rw_min_bs) + f->file_offset;
 184         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 185                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 186                                         io_u->offset, f->real_file_size);
 187                 return 1;
 188         }
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 194 {
 195         const int ddir = io_u->ddir;
 196         unsigned int buflen;
 197         long r;
 198
 199         if (td->o.min_bs[ddir] == td->o.max_bs[ddir])
 200                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 201         else {
 202                 r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 203                 if (!td->o.bssplit_nr)
 204                         buflen = (unsigned int) (1 + (double) (td->o.max_bs[ddir] - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
 205                 else {
 206                         long perc = 0;
 207                         unsigned int i;
 208
 209                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr; i++) {
 210                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[i];
 211
 212                                 buflen = bsp->bs;
 213                                 perc += bsp->perc;
 214                                 if (r <= ((LONG_MAX / 100L) * perc))
 215                                         break;
 216                         }
 217                 }
 218                 if (!td->o.bs_unaligned)
 219                         buflen = (buflen + td->o.min_bs[ddir] - 1) & ~(td->o.min_bs[ddir] - 1);
 220         }
 221
 222         if (io_u->offset + buflen > io_u->file->real_file_size)
 223                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 224
 225         return buflen;
 226 }
 227
 228 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 229 {
 230         unsigned long long rbytes;
 231         unsigned int diff;
 232
 233         /*
 234          * we do time or byte based switch. this is needed because
 235          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 236          * whereas reads do not.
 237          */
 238         rbytes = td->io_bytes[td->rwmix_ddir] - td->rwmix_bytes;
 239         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 240
 241         td->rwmix_bytes = td->io_bytes[td->rwmix_ddir] + (rbytes * ((100 - diff)) / diff);
 242 }
 243
 244 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 245 {
 246         unsigned int v;
 247         long r;
 248
 249         r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 250         v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 251         if (v < td->o.rwmix[DDIR_READ])
 252                 return DDIR_READ;
 253
 254         return DDIR_WRITE;
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 259  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 260  * necessary.
 261  */
 262 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 263 {
 264         if (td_rw(td)) {
 265                 struct timeval now;
 266                 unsigned long elapsed;
 267                 unsigned int cycle;
 268
 269                 fio_gettime(&now, NULL);
 270                 elapsed = mtime_since_now(&td->rwmix_switch);
 271
 272                 /*
 273                  * if this is the first cycle, make it shorter
 274                  */
 275                 cycle = td->o.rwmixcycle;
 276                 if (!td->rwmix_bytes)
 277                         cycle /= 10;
 278
 279                 /*
 280                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 281                  */
 282                 if (elapsed >= cycle ||
 283                     td->io_bytes[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_bytes) {
 284                         unsigned long long max_bytes;
 285                         enum fio_ddir ddir;
 286
 287                         /*
 288                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 289                          * one data direction, to avoid overflowing the
 290                          * ranges too much
 291                          */
 292                         ddir = get_rand_ddir(td);
 293                         max_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 294                         if (max_bytes >= (td->o.size * td->o.rwmix[ddir] / 100)) {
 295                                 if (!td->rw_end_set[ddir]) {
 296                                         td->rw_end_set[ddir] = 1;
 297                                         memcpy(&td->rw_end[ddir], &now, sizeof(now));
 298                                 }
 299                                 ddir ^= 1;
 300                         }
 301
 302                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 303                                 set_rwmix_bytes(td);
 304
 305                         td->rwmix_ddir = ddir;
 306                         memcpy(&td->rwmix_switch, &now, sizeof(now));
 307                 }
 308                 return td->rwmix_ddir;
 309         } else if (td_read(td))
 310                 return DDIR_READ;
 311         else
 312                 return DDIR_WRITE;
 313 }
 314
 315 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 316 {
 317         assert((io_u->flags & IO_U_F_FREE) == 0);
 318         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 319
 320         if (io_u->file)
 321                 put_file(td, io_u->file);
 322
 323         io_u->file = NULL;
 324         list_del(&io_u->list);
 325         list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 326         td->cur_depth--;
 327 }
 328
 329 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 330 {
 331         struct io_u *__io_u = *io_u;
 332
 333         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 334         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && (__io_u->ddir != DDIR_SYNC))
 335                 td->io_issues[__io_u->ddir]--;
 336
 337         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 338
 339         list_del(&__io_u->list);
 340         list_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 341         td->cur_depth--;
 342         *io_u = NULL;
 343 }
 344
 345 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 346 {
 347         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 348                 goto out;
 349
 350         /*
 351          * see if it's time to sync
 352          */
 353         if (td->o.fsync_blocks &&
 354            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 355              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
 356                 io_u->ddir = DDIR_SYNC;
 357                 goto out;
 358         }
 359
 360         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
 361
 362         /*
 363          * See if it's time to switch to a new zone
 364          */
 365         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
 366                 td->zone_bytes = 0;
 367                 io_u->file->last_pos += td->o.zone_skip;
 368                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 369         }
 370
 371         /*
 372          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 373          * position.
 374          */
 375         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 376                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 377                 return 1;
 378         }
 379
 380         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 381         if (!io_u->buflen) {
 382                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 383                 return 1;
 384         }
 385
 386         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 387                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 388                 return 1;
 389         }
 390
 391         /*
 392          * mark entry before potentially trimming io_u
 393          */
 394         if (td_random(td) && !td->o.norandommap)
 395                 mark_random_map(td, io_u);
 396
 397         /*
 398          * If using a write iolog, store this entry.
 399          */
 400 out:
 401         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 402         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 403         log_io_u(td, io_u);
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 408 {
 409         int index = 0;
 410
 411         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC)
 412                 return;
 413
 414         switch (td->cur_depth) {
 415         default:
 416                 index = 6;
 417                 break;
 418         case 32 ... 63:
 419                 index = 5;
 420                 break;
 421         case 16 ... 31:
 422                 index = 4;
 423                 break;
 424         case 8 ... 15:
 425                 index = 3;
 426                 break;
 427         case 4 ... 7:
 428                 index = 2;
 429                 break;
 430         case 2 ... 3:
 431                 index = 1;
 432         case 1:
 433                 break;
 434         }
 435
 436         td->ts.io_u_map[index]++;
 437         td->ts.total_io_u[io_u->ddir]++;
 438 }
 439
 440 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 441 {
 442         int index = 0;
 443
 444         assert(usec < 1000);
 445
 446         switch (usec) {
 447         case 750 ... 999:
 448                 index = 9;
 449                 break;
 450         case 500 ... 749:
 451                 index = 8;
 452                 break;
 453         case 250 ... 499:
 454                 index = 7;
 455                 break;
 456         case 100 ... 249:
 457                 index = 6;
 458                 break;
 459         case 50 ... 99:
 460                 index = 5;
 461                 break;
 462         case 20 ... 49:
 463                 index = 4;
 464                 break;
 465         case 10 ... 19:
 466                 index = 3;
 467                 break;
 468         case 4 ... 9:
 469                 index = 2;
 470                 break;
 471         case 2 ... 3:
 472                 index = 1;
 473         case 0 ... 1:
 474                 break;
 475         }
 476
 477         assert(index < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 478         td->ts.io_u_lat_u[index]++;
 479 }
 480
 481 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 482 {
 483         int index = 0;
 484
 485         switch (msec) {
 486         default:
 487                 index = 11;
 488                 break;
 489         case 1000 ... 1999:
 490                 index = 10;
 491                 break;
 492         case 750 ... 999:
 493                 index = 9;
 494                 break;
 495         case 500 ... 749:
 496                 index = 8;
 497                 break;
 498         case 250 ... 499:
 499                 index = 7;
 500                 break;
 501         case 100 ... 249:
 502                 index = 6;
 503                 break;
 504         case 50 ... 99:
 505                 index = 5;
 506                 break;
 507         case 20 ... 49:
 508                 index = 4;
 509                 break;
 510         case 10 ... 19:
 511                 index = 3;
 512                 break;
 513         case 4 ... 9:
 514                 index = 2;
 515                 break;
 516         case 2 ... 3:
 517                 index = 1;
 518         case 0 ... 1:
 519                 break;
 520         }
 521
 522         assert(index < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 523         td->ts.io_u_lat_m[index]++;
 524 }
 525
 526 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 527 {
 528         if (usec < 1000)
 529                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 530         else
 531                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 532 }
 533
 534 /*
 535  * Get next file to service by choosing one at random
 536  */
 537 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td, int goodf,
 538                                            int badf)
 539 {
 540         struct fio_file *f;
 541         int fno;
 542
 543         do {
 544                 long r = os_random_long(&td->next_file_state);
 545
 546                 fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 547                 f = &td->files[fno];
 548                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE)
 549                         continue;
 550
 551                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 552                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 553                         return f;
 554                 }
 555         } while (1);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 560  */
 561 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 562                                          int badf)
 563 {
 564         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 565         struct fio_file *f;
 566
 567         do {
 568                 f = &td->files[td->next_file];
 569
 570                 td->next_file++;
 571                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 572                         td->next_file = 0;
 573
 574                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE) {
 575                         f = NULL;
 576                         continue;
 577                 }
 578
 579                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
 580                         break;
 581
 582                 f = NULL;
 583         } while (td->next_file != old_next_file);
 584
 585         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
 586         return f;
 587 }
 588
 589 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
 590 {
 591         struct fio_file *f;
 592
 593         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
 594
 595         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
 596                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d, nr_files=%d\n", td->nr_open_files, td->nr_done_files, td->o.nr_files);
 597                 return NULL;
 598         }
 599
 600         f = td->file_service_file;
 601         if (f && (f->flags & FIO_FILE_OPEN) && td->file_service_left--)
 602                 goto out;
 603
 604         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 605                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 606         else
 607                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 608
 609         td->file_service_file = f;
 610         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
 611 out:
 612         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p\n", f);
 613         return f;
 614 }
 615
 616 static struct fio_file *find_next_new_file(struct thread_data *td)
 617 {
 618         struct fio_file *f;
 619
 620         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files)
 621                 return NULL;
 622
 623         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 624                 f = get_next_file_rr(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 625         else
 626                 f = get_next_file_rand(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 627
 628         return f;
 629 }
 630
 631 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 632 {
 633         struct fio_file *f;
 634
 635         do {
 636                 f = get_next_file(td);
 637                 if (!f)
 638                         return 1;
 639
 640 set_file:
 641                 io_u->file = f;
 642                 get_file(f);
 643
 644                 if (!fill_io_u(td, io_u))
 645                         break;
 646
 647                 /*
 648                  * td_io_close() does a put_file() as well, so no need to
 649                  * do that here.
 650                  */
 651                 io_u->file = NULL;
 652                 td_io_close_file(td, f);
 653                 f->flags |= FIO_FILE_DONE;
 654                 td->nr_done_files++;
 655
 656                 /*
 657                  * probably not the right place to do this, but see
 658                  * if we need to open a new file
 659                  */
 660                 if (td->nr_open_files < td->o.open_files &&
 661                     td->o.open_files != td->o.nr_files) {
 662                         f = find_next_new_file(td);
 663
 664                         if (!f || td_io_open_file(td, f))
 665                                 return 1;
 666
 667                         goto set_file;
 668                 }
 669         } while (1);
 670
 671         return 0;
 672 }
 673
 674
 675 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 676 {
 677         struct io_u *io_u = NULL;
 678
 679         if (!list_empty(&td->io_u_requeues))
 680                 io_u = list_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
 681         else if (!queue_full(td)) {
 682                 io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
 683
 684                 io_u->buflen = 0;
 685                 io_u->resid = 0;
 686                 io_u->file = NULL;
 687                 io_u->end_io = NULL;
 688         }
 689
 690         if (io_u) {
 691                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
 692                 io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE;
 693
 694                 io_u->error = 0;
 695                 list_del(&io_u->list);
 696                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
 697                 td->cur_depth++;
 698         }
 699
 700         return io_u;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
 705  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
 706  */
 707 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 708 {
 709         struct fio_file *f;
 710         struct io_u *io_u;
 711
 712         io_u = __get_io_u(td);
 713         if (!io_u) {
 714                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
 715                 return NULL;
 716         }
 717
 718         /*
 719          * from a requeue, io_u already setup
 720          */
 721         if (io_u->file)
 722                 goto out;
 723
 724         /*
 725          * If using an iolog, grab next piece if any available.
 726          */
 727         if (td->o.read_iolog_file) {
 728                 if (read_iolog_get(td, io_u))
 729                         goto err_put;
 730         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
 731                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
 732                 goto err_put;
 733         }
 734
 735         f = io_u->file;
 736         assert(f->flags & FIO_FILE_OPEN);
 737
 738         if (io_u->ddir != DDIR_SYNC) {
 739                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
 740                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
 741                         goto err_put;
 742                 }
 743
 744                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 745
 746                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 747                         populate_verify_io_u(td, io_u);
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Set io data pointers.
 752          */
 753         io_u->endpos = io_u->offset + io_u->buflen;
 754 out:
 755         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 756         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 757
 758         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
 759                 fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
 760                 return io_u;
 761         }
 762 err_put:
 763         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
 764         put_io_u(td, io_u);
 765         return NULL;
 766 }
 767
 768 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 769 {
 770         const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
 771
 772         log_err("fio: io_u error");
 773
 774         if (io_u->file)
 775                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
 776
 777         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
 778
 779         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir], io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
 780
 781         if (!td->error)
 782                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
 783 }
 784
 785 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 786                          struct io_completion_data *icd)
 787 {
 788         unsigned long usec;
 789
 790         dprint_io_u(io_u, "io complete");
 791
 792         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
 793         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 794
 795         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
 796                 td->last_was_sync = 1;
 797                 return;
 798         }
 799
 800         td->last_was_sync = 0;
 801
 802         if (!io_u->error) {
 803                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
 804                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
 805                 int ret;
 806
 807                 td->io_blocks[idx]++;
 808                 td->io_bytes[idx] += bytes;
 809                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 810
 811                 io_u->file->last_completed_pos = io_u->endpos;
 812
 813                 usec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
 814
 815                 add_clat_sample(td, idx, usec);
 816                 add_bw_sample(td, idx, &icd->time);
 817                 io_u_mark_latency(td, usec);
 818
 819                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
 820                     td->o.do_verify &&
 821                     td->o.verify != VERIFY_NONE)
 822                         log_io_piece(td, io_u);
 823
 824                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
 825
 826                 if (io_u->end_io) {
 827                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
 828                         if (ret && !icd->error)
 829                                 icd->error = ret;
 830                 }
 831         } else {
 832                 icd->error = io_u->error;
 833                 io_u_log_error(td, io_u);
 834         }
 835 }
 836
 837 static void init_icd(struct io_completion_data *icd, int nr)
 838 {
 839         fio_gettime(&icd->time, NULL);
 840
 841         icd->nr = nr;
 842
 843         icd->error = 0;
 844         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 845 }
 846
 847 static void ios_completed(struct thread_data *td,
 848                           struct io_completion_data *icd)
 849 {
 850         struct io_u *io_u;
 851         int i;
 852
 853         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
 854                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
 855
 856                 io_completed(td, io_u, icd);
 857                 put_io_u(td, io_u);
 858         }
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Complete a single io_u for the sync engines.
 863  */
 864 long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 865 {
 866         struct io_completion_data icd;
 867
 868         init_icd(&icd, 1);
 869         io_completed(td, io_u, &icd);
 870         put_io_u(td, io_u);
 871
 872         if (!icd.error)
 873                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 874
 875         td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
 876         return -1;
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
 881  */
 882 long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events)
 883 {
 884         struct io_completion_data icd;
 885         struct timespec *tvp = NULL;
 886         int ret;
 887         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
 888
 889         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_events);
 890
 891         if (!min_events)
 892                 tvp = &ts;
 893
 894         ret = td_io_getevents(td, min_events, td->cur_depth, tvp);
 895         if (ret < 0) {
 896                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
 897                 return ret;
 898         } else if (!ret)
 899                 return ret;
 900
 901         init_icd(&icd, ret);
 902         ios_completed(td, &icd);
 903         if (!icd.error)
 904                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 905
 906         td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
 907         return -1;
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
 912  */
 913 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 914 {
 915         unsigned long slat_time;
 916
 917         slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
 918         add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time);
 919 }
 920
 921 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 922 void io_u_set_timeout(struct thread_data *td)
 923 {
 924         assert(td->cur_depth);
 925
 926         td->timer.it_interval.tv_sec = 0;
 927         td->timer.it_interval.tv_usec = 0;
 928         td->timer.it_value.tv_sec = IO_U_TIMEOUT + IO_U_TIMEOUT_INC;
 929         td->timer.it_value.tv_usec = 0;
 930         setitimer(ITIMER_REAL, &td->timer, NULL);
 931         fio_gettime(&td->timeout_end, NULL);
 932 }
 933
 934 static void io_u_dump(struct io_u *io_u)
 935 {
 936         unsigned long t_start = mtime_since_now(&io_u->start_time);
 937         unsigned long t_issue = mtime_since_now(&io_u->issue_time);
 938
 939         log_err("io_u=%p, t_start=%lu, t_issue=%lu\n", io_u, t_start, t_issue);
 940         log_err("  buf=%p/%p, len=%lu/%lu, offset=%llu\n", io_u->buf, io_u->xfer_buf, io_u->buflen, io_u->xfer_buflen, io_u->offset);
 941         log_err("  ddir=%d, fname=%s\n", io_u->ddir, io_u->file->file_name);
 942 }
 943 #else
 944 void io_u_set_timeout(struct thread_data fio_unused *td)
 945 {
 946 }
 947 #endif
 948
 949 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 950 static void io_u_timeout_handler(int fio_unused sig)
 951 {
 952         struct thread_data *td, *__td;
 953         pid_t pid = getpid();
 954         struct list_head *entry;
 955         struct io_u *io_u;
 956         int i;
 957
 958         log_err("fio: io_u timeout\n");
 959
 960         /*
 961          * TLS would be nice...
 962          */
 963         td = NULL;
 964         for_each_td(__td, i) {
 965                 if (__td->pid == pid) {
 966                         td = __td;
 967                         break;
 968                 }
 969         }
 970
 971         if (!td) {
 972                 log_err("fio: io_u timeout, can't find job\n");
 973                 exit(1);
 974         }
 975
 976         if (!td->cur_depth) {
 977                 log_err("fio: timeout without pending work?\n");
 978                 return;
 979         }
 980
 981         log_err("fio: io_u timeout: job=%s, pid=%d\n", td->o.name, td->pid);
 982
 983         list_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
 984                 io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 985
 986                 io_u_dump(io_u);
 987         }
 988
 989         td_verror(td, ETIMEDOUT, "io_u timeout");
 990         exit(1);
 991 }
 992 #endif
 993
 994 void io_u_init_timeout(void)
 995 {
 996 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 997         signal(SIGALRM, io_u_timeout_handler);
 998 #endif
 999 }