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 fio_file *f, const unsigned long long block)
  28 {
  29         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  30         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  31
  32         dprint(FD_RANDOM, "free: b=%llu, idx=%u, bit=%u\n", block, idx, bit);
  33
  34         return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
  35 }
  36
  37 /*
  38  * Mark a given offset as used in the map.
  39  */
  40 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  41 {
  42         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  43         struct fio_file *f = io_u->file;
  44         unsigned long long block;
  45         unsigned int blocks;
  46         unsigned int nr_blocks;
  47
  48         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (unsigned long long) min_bs;
  49         blocks = 0;
  50         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  51
  52         while (blocks < nr_blocks) {
  53                 unsigned int idx, bit;
  54
  55                 /*
  56                  * If we have a mixed random workload, we may
  57                  * encounter blocks we already did IO to.
  58                  */
  59                 if ((td->o.ddir_nr == 1) && !random_map_free(f, block))
  60                         break;
  61
  62                 idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  63                 bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  64
  65                 fio_assert(td, idx < f->num_maps);
  66
  67                 f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
  68                 block++;
  69                 blocks++;
  70         }
  71
  72         if ((blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  73                 io_u->buflen = blocks * min_bs;
  74 }
  75
  76 static inline unsigned long long last_block(struct thread_data *td,
  77                                             struct fio_file *f,
  78                                             enum fio_ddir ddir)
  79 {
  80         unsigned long long max_blocks;
  81
  82         max_blocks = f->io_size / (unsigned long long) td->o.min_bs[ddir];
  83         if (!max_blocks)
  84                 return 0;
  85
  86         return max_blocks;
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Return the next free block in the map.
  91  */
  92 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  93                                enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
  94 {
  95         unsigned long long min_bs = td->o.rw_min_bs;
  96         int i;
  97
  98         i = f->last_free_lookup;
  99         *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
 100         while ((*b) * min_bs < f->real_file_size) {
 101                 if (f->file_map[i] != -1UL) {
 102                         *b += fio_ffz(f->file_map[i]);
 103                         if (*b > last_block(td, f, ddir))
 104                                 break;
 105                         f->last_free_lookup = i;
 106                         return 0;
 107                 }
 108
 109                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
 110                 i++;
 111         }
 112
 113         dprint(FD_IO, "failed finding a free block\n");
 114         return 1;
 115 }
 116
 117 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 118                                 enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 119 {
 120         unsigned long long r;
 121         int loops = 5;
 122
 123         do {
 124                 r = os_random_long(&td->random_state);
 125                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
 126                 *b = (last_block(td, f, ddir) - 1)
 127                         * (r / ((unsigned long long) RAND_MAX + 1.0));
 128
 129                 /*
 130                  * if we are not maintaining a random map, we are done.
 131                  */
 132                 if (!file_randommap(td, f))
 133                         return 0;
 134
 135                 /*
 136                  * calculate map offset and check if it's free
 137                  */
 138                 if (random_map_free(f, *b))
 139                         return 0;
 140
 141                 dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 142                                                                         *b);
 143         } while (--loops);
 144
 145         /*
 146          * we get here, if we didn't suceed in looking up a block. generate
 147          * a random start offset into the filemap, and find the first free
 148          * block from there.
 149          */
 150         loops = 10;
 151         do {
 152                 f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) * (r / (RAND_MAX+1.0));
 153                 if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
 154                         return 0;
 155
 156                 r = os_random_long(&td->random_state);
 157         } while (--loops);
 158
 159         /*
 160          * that didn't work either, try exhaustive search from the start
 161          */
 162         f->last_free_lookup = 0;
 163         return get_next_free_block(td, f, ddir, b);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 168  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 169  * the last io issued.
 170  */
 171 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 172 {
 173         struct fio_file *f = io_u->file;
 174         unsigned long long b;
 175         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 176
 177         if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
 178                 td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
 179
 180                 if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b))
 181                         return 1;
 182         } else {
 183                 if (f->last_pos >= f->real_file_size) {
 184                         if (!td_random(td) ||
 185                              get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b))
 186                                 return 1;
 187                 } else
 188                         b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
 189         }
 190
 191         io_u->offset = b * td->o.min_bs[ddir];
 192         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 193                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 194                                         io_u->offset, f->io_size);
 195                 return 1;
 196         }
 197
 198         io_u->offset += f->file_offset;
 199         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 200                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 201                                         io_u->offset, f->real_file_size);
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 209 {
 210         const int ddir = io_u->ddir;
 211         unsigned int buflen;
 212         long r;
 213
 214         if (td->o.min_bs[ddir] == td->o.max_bs[ddir])
 215                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 216         else {
 217                 r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 218                 if (!td->o.bssplit_nr) {
 219                         buflen = (unsigned int)
 220                                         (1 + (double) (td->o.max_bs[ddir] - 1)
 221                                         * r / (RAND_MAX + 1.0));
 222                 } else {
 223                         long perc = 0;
 224                         unsigned int i;
 225
 226                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr; i++) {
 227                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[i];
 228
 229                                 buflen = bsp->bs;
 230                                 perc += bsp->perc;
 231                                 if (r <= ((LONG_MAX / 100L) * perc))
 232                                         break;
 233                         }
 234                 }
 235                 if (!td->o.bs_unaligned) {
 236                         buflen = (buflen + td->o.min_bs[ddir] - 1)
 237                                         & ~(td->o.min_bs[ddir] - 1);
 238                 }
 239         }
 240
 241         if (io_u->offset + buflen > io_u->file->real_file_size) {
 242                 dprint(FD_IO, "lower buflen %u -> %u (ddir=%d)\n", buflen,
 243                                                 td->o.min_bs[ddir], ddir);
 244                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 245         }
 246
 247         return buflen;
 248 }
 249
 250 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 251 {
 252         unsigned long issues;
 253         unsigned int diff;
 254
 255         /*
 256          * we do time or byte based switch. this is needed because
 257          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 258          * whereas reads do not.
 259          */
 260         issues = td->io_issues[td->rwmix_ddir] - td->rwmix_issues;
 261         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 262
 263         td->rwmix_issues = td->io_issues[td->rwmix_ddir]
 264                                 + (issues * ((100 - diff)) / diff);
 265 }
 266
 267 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 268 {
 269         unsigned int v;
 270         long r;
 271
 272         r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 273         v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 274         if (v < td->o.rwmix[DDIR_READ])
 275                 return DDIR_READ;
 276
 277         return DDIR_WRITE;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 282  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 283  * necessary.
 284  */
 285 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 286 {
 287         if (td_rw(td)) {
 288                 /*
 289                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 290                  */
 291                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 292                         unsigned long long max_bytes;
 293                         enum fio_ddir ddir;
 294
 295                         /*
 296                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 297                          * one data direction, to avoid overflowing the
 298                          * ranges too much
 299                          */
 300                         ddir = get_rand_ddir(td);
 301                         max_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 302                         if (max_bytes >=
 303                             (td->o.size * td->o.rwmix[ddir] / 100)) {
 304                                 if (!td->rw_end_set[ddir])
 305                                         td->rw_end_set[ddir] = 1;
 306
 307                                 ddir ^= 1;
 308                         }
 309
 310                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 311                                 set_rwmix_bytes(td);
 312
 313                         td->rwmix_ddir = ddir;
 314                 }
 315                 return td->rwmix_ddir;
 316         } else if (td_read(td))
 317                 return DDIR_READ;
 318         else
 319                 return DDIR_WRITE;
 320 }
 321
 322 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 323 {
 324         assert((io_u->flags & IO_U_F_FREE) == 0);
 325         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 326
 327         if (io_u->file) {
 328                 int ret = put_file(td, io_u->file);
 329
 330                 if (ret)
 331                         td_verror(td, ret, "file close");
 332         }
 333
 334         io_u->file = NULL;
 335         list_del(&io_u->list);
 336         list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 337         td->cur_depth--;
 338 }
 339
 340 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 341 {
 342         struct io_u *__io_u = *io_u;
 343
 344         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 345         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && (__io_u->ddir != DDIR_SYNC))
 346                 td->io_issues[__io_u->ddir]--;
 347
 348         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 349
 350         list_del(&__io_u->list);
 351         list_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 352         td->cur_depth--;
 353         *io_u = NULL;
 354 }
 355
 356 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 357 {
 358         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 359                 goto out;
 360
 361         /*
 362          * see if it's time to sync
 363          */
 364         if (td->o.fsync_blocks &&
 365            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 366              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
 367                 io_u->ddir = DDIR_SYNC;
 368                 goto out;
 369         }
 370
 371         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
 372
 373         /*
 374          * See if it's time to switch to a new zone
 375          */
 376         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
 377                 td->zone_bytes = 0;
 378                 io_u->file->last_pos += td->o.zone_skip;
 379                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 380         }
 381
 382         /*
 383          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 384          * position.
 385          */
 386         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 387                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 388                 return 1;
 389         }
 390
 391         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 392         if (!io_u->buflen) {
 393                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 394                 return 1;
 395         }
 396
 397         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 398                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 399                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n", io_u->offset,
 400                                 io_u->buflen, io_u->file->real_file_size);
 401                 return 1;
 402         }
 403
 404         /*
 405          * mark entry before potentially trimming io_u
 406          */
 407         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 408                 mark_random_map(td, io_u);
 409
 410         /*
 411          * If using a write iolog, store this entry.
 412          */
 413 out:
 414         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 415         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 416         log_io_u(td, io_u);
 417         return 0;
 418 }
 419
 420 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 421 {
 422         int index = 0;
 423
 424         switch (td->cur_depth) {
 425         default:
 426                 index = 6;
 427                 break;
 428         case 32 ... 63:
 429                 index = 5;
 430                 break;
 431         case 16 ... 31:
 432                 index = 4;
 433                 break;
 434         case 8 ... 15:
 435                 index = 3;
 436                 break;
 437         case 4 ... 7:
 438                 index = 2;
 439                 break;
 440         case 2 ... 3:
 441                 index = 1;
 442         case 1:
 443                 break;
 444         }
 445
 446         td->ts.io_u_map[index] += nr;
 447 }
 448
 449 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 450 {
 451         int index = 0;
 452
 453         assert(usec < 1000);
 454
 455         switch (usec) {
 456         case 750 ... 999:
 457                 index = 9;
 458                 break;
 459         case 500 ... 749:
 460                 index = 8;
 461                 break;
 462         case 250 ... 499:
 463                 index = 7;
 464                 break;
 465         case 100 ... 249:
 466                 index = 6;
 467                 break;
 468         case 50 ... 99:
 469                 index = 5;
 470                 break;
 471         case 20 ... 49:
 472                 index = 4;
 473                 break;
 474         case 10 ... 19:
 475                 index = 3;
 476                 break;
 477         case 4 ... 9:
 478                 index = 2;
 479                 break;
 480         case 2 ... 3:
 481                 index = 1;
 482         case 0 ... 1:
 483                 break;
 484         }
 485
 486         assert(index < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 487         td->ts.io_u_lat_u[index]++;
 488 }
 489
 490 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 491 {
 492         int index = 0;
 493
 494         switch (msec) {
 495         default:
 496                 index = 11;
 497                 break;
 498         case 1000 ... 1999:
 499                 index = 10;
 500                 break;
 501         case 750 ... 999:
 502                 index = 9;
 503                 break;
 504         case 500 ... 749:
 505                 index = 8;
 506                 break;
 507         case 250 ... 499:
 508                 index = 7;
 509                 break;
 510         case 100 ... 249:
 511                 index = 6;
 512                 break;
 513         case 50 ... 99:
 514                 index = 5;
 515                 break;
 516         case 20 ... 49:
 517                 index = 4;
 518                 break;
 519         case 10 ... 19:
 520                 index = 3;
 521                 break;
 522         case 4 ... 9:
 523                 index = 2;
 524                 break;
 525         case 2 ... 3:
 526                 index = 1;
 527         case 0 ... 1:
 528                 break;
 529         }
 530
 531         assert(index < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 532         td->ts.io_u_lat_m[index]++;
 533 }
 534
 535 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 536 {
 537         if (usec < 1000)
 538                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 539         else
 540                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Get next file to service by choosing one at random
 545  */
 546 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td, int goodf,
 547                                            int badf)
 548 {
 549         struct fio_file *f;
 550         int fno;
 551
 552         do {
 553                 long r = os_random_long(&td->next_file_state);
 554
 555                 fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 556                         * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 557                 f = td->files[fno];
 558                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE)
 559                         continue;
 560
 561                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 562                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 563                         return f;
 564                 }
 565         } while (1);
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 570  */
 571 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 572                                          int badf)
 573 {
 574         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 575         struct fio_file *f;
 576
 577         do {
 578                 f = td->files[td->next_file];
 579
 580                 td->next_file++;
 581                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 582                         td->next_file = 0;
 583
 584                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE) {
 585                         f = NULL;
 586                         continue;
 587                 }
 588
 589                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
 590                         break;
 591
 592                 f = NULL;
 593         } while (td->next_file != old_next_file);
 594
 595         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
 596         return f;
 597 }
 598
 599 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
 600 {
 601         struct fio_file *f;
 602
 603         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
 604
 605         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
 606                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
 607                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
 608                                                   td->nr_done_files,
 609                                                   td->o.nr_files);
 610                 return NULL;
 611         }
 612
 613         f = td->file_service_file;
 614         if (f && (f->flags & FIO_FILE_OPEN) && td->file_service_left--)
 615                 goto out;
 616
 617         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 618                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 619         else
 620                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 621
 622         td->file_service_file = f;
 623         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
 624 out:
 625         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p\n", f);
 626         return f;
 627 }
 628
 629 static struct fio_file *find_next_new_file(struct thread_data *td)
 630 {
 631         struct fio_file *f;
 632
 633         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files)
 634                 return NULL;
 635
 636         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 637                 f = get_next_file_rr(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 638         else
 639                 f = get_next_file_rand(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 640
 641         return f;
 642 }
 643
 644 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 645 {
 646         struct fio_file *f;
 647
 648         do {
 649                 f = get_next_file(td);
 650                 if (!f)
 651                         return 1;
 652
 653 set_file:
 654                 io_u->file = f;
 655                 get_file(f);
 656
 657                 if (!fill_io_u(td, io_u))
 658                         break;
 659
 660                 /*
 661                  * optimization to prevent close/open of the same file. This
 662                  * way we preserve queueing etc.
 663                  */
 664                 if (td->o.nr_files == 1 && td->o.time_based) {
 665                         put_file(td, f);
 666                         fio_file_reset(f);
 667                         goto set_file;
 668                 }
 669
 670                 /*
 671                  * td_io_close() does a put_file() as well, so no need to
 672                  * do that here.
 673                  */
 674                 io_u->file = NULL;
 675                 td_io_close_file(td, f);
 676                 f->flags |= FIO_FILE_DONE;
 677                 td->nr_done_files++;
 678
 679                 /*
 680                  * probably not the right place to do this, but see
 681                  * if we need to open a new file
 682                  */
 683                 if (td->nr_open_files < td->o.open_files &&
 684                     td->o.open_files != td->o.nr_files) {
 685                         f = find_next_new_file(td);
 686
 687                         if (!f || td_io_open_file(td, f))
 688                                 return 1;
 689
 690                         goto set_file;
 691                 }
 692         } while (1);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697
 698 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 699 {
 700         struct io_u *io_u = NULL;
 701
 702         if (!list_empty(&td->io_u_requeues))
 703                 io_u = list_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
 704         else if (!queue_full(td)) {
 705                 io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
 706
 707                 io_u->buflen = 0;
 708                 io_u->resid = 0;
 709                 io_u->file = NULL;
 710                 io_u->end_io = NULL;
 711         }
 712
 713         if (io_u) {
 714                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
 715                 io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE;
 716
 717                 io_u->error = 0;
 718                 list_del(&io_u->list);
 719                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
 720                 td->cur_depth++;
 721         }
 722
 723         return io_u;
 724 }
 725
 726 /*
 727  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
 728  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
 729  */
 730 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 731 {
 732         struct fio_file *f;
 733         struct io_u *io_u;
 734
 735         io_u = __get_io_u(td);
 736         if (!io_u) {
 737                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
 738                 return NULL;
 739         }
 740
 741         /*
 742          * from a requeue, io_u already setup
 743          */
 744         if (io_u->file)
 745                 goto out;
 746
 747         /*
 748          * If using an iolog, grab next piece if any available.
 749          */
 750         if (td->o.read_iolog_file) {
 751                 if (read_iolog_get(td, io_u))
 752                         goto err_put;
 753         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
 754                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
 755                 goto err_put;
 756         }
 757
 758         f = io_u->file;
 759         assert(f->flags & FIO_FILE_OPEN);
 760
 761         if (io_u->ddir != DDIR_SYNC) {
 762                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
 763                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
 764                         goto err_put;
 765                 }
 766
 767                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 768
 769                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 770                         populate_verify_io_u(td, io_u);
 771         }
 772
 773         /*
 774          * Set io data pointers.
 775          */
 776         io_u->endpos = io_u->offset + io_u->buflen;
 777         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 778         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 779 out:
 780         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
 781                 fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
 782                 return io_u;
 783         }
 784 err_put:
 785         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
 786         put_io_u(td, io_u);
 787         return NULL;
 788 }
 789
 790 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 791 {
 792         const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
 793
 794         log_err("fio: io_u error");
 795
 796         if (io_u->file)
 797                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
 798
 799         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
 800
 801         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
 802                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
 803
 804         if (!td->error)
 805                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
 806 }
 807
 808 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 809                          struct io_completion_data *icd)
 810 {
 811         unsigned long usec;
 812
 813         dprint_io_u(io_u, "io complete");
 814
 815         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
 816         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 817
 818         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
 819                 td->last_was_sync = 1;
 820                 return;
 821         }
 822
 823         td->last_was_sync = 0;
 824
 825         if (!io_u->error) {
 826                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
 827                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
 828                 int ret;
 829
 830                 td->io_blocks[idx]++;
 831                 td->io_bytes[idx] += bytes;
 832                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 833
 834                 usec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
 835
 836                 add_clat_sample(td, idx, usec);
 837                 add_bw_sample(td, idx, &icd->time);
 838                 io_u_mark_latency(td, usec);
 839
 840                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
 841                     td->o.do_verify &&
 842                     td->o.verify != VERIFY_NONE)
 843                         log_io_piece(td, io_u);
 844
 845                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
 846
 847                 if (io_u->end_io) {
 848                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
 849                         if (ret && !icd->error)
 850                                 icd->error = ret;
 851                 }
 852         } else {
 853                 icd->error = io_u->error;
 854                 io_u_log_error(td, io_u);
 855         }
 856 }
 857
 858 static void init_icd(struct io_completion_data *icd, int nr)
 859 {
 860         fio_gettime(&icd->time, NULL);
 861
 862         icd->nr = nr;
 863
 864         icd->error = 0;
 865         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 866 }
 867
 868 static void ios_completed(struct thread_data *td,
 869                           struct io_completion_data *icd)
 870 {
 871         struct io_u *io_u;
 872         int i;
 873
 874         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
 875                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
 876
 877                 io_completed(td, io_u, icd);
 878                 put_io_u(td, io_u);
 879         }
 880 }
 881
 882 /*
 883  * Complete a single io_u for the sync engines.
 884  */
 885 long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 886 {
 887         struct io_completion_data icd;
 888
 889         init_icd(&icd, 1);
 890         io_completed(td, io_u, &icd);
 891         put_io_u(td, io_u);
 892
 893         if (!icd.error)
 894                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 895
 896         td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
 897         return -1;
 898 }
 899
 900 /*
 901  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
 902  */
 903 long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events)
 904 {
 905         struct io_completion_data icd;
 906         struct timespec *tvp = NULL;
 907         int ret;
 908         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
 909
 910         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_events);
 911
 912         if (!min_events)
 913                 tvp = &ts;
 914
 915         ret = td_io_getevents(td, min_events, td->cur_depth, tvp);
 916         if (ret < 0) {
 917                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
 918                 return ret;
 919         } else if (!ret)
 920                 return ret;
 921
 922         init_icd(&icd, ret);
 923         ios_completed(td, &icd);
 924         if (!icd.error)
 925                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 926
 927         td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
 928         return -1;
 929 }
 930
 931 /*
 932  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
 933  */
 934 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 935 {
 936         unsigned long slat_time;
 937
 938         slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
 939         add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time);
 940 }
 941
 942 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 943 void io_u_set_timeout(struct thread_data *td)
 944 {
 945         assert(td->cur_depth);
 946
 947         td->timer.it_interval.tv_sec = 0;
 948         td->timer.it_interval.tv_usec = 0;
 949         td->timer.it_value.tv_sec = IO_U_TIMEOUT + IO_U_TIMEOUT_INC;
 950         td->timer.it_value.tv_usec = 0;
 951         setitimer(ITIMER_REAL, &td->timer, NULL);
 952         fio_gettime(&td->timeout_end, NULL);
 953 }
 954
 955 static void io_u_dump(struct io_u *io_u)
 956 {
 957         unsigned long t_start = mtime_since_now(&io_u->start_time);
 958         unsigned long t_issue = mtime_since_now(&io_u->issue_time);
 959
 960         log_err("io_u=%p, t_start=%lu, t_issue=%lu\n", io_u, t_start, t_issue);
 961         log_err("  buf=%p/%p, len=%lu/%lu, offset=%llu\n", io_u->buf,
 962                                                 io_u->xfer_buf, io_u->buflen,
 963                                                 io_u->xfer_buflen,
 964                                                 io_u->offset);
 965         log_err("  ddir=%d, fname=%s\n", io_u->ddir, io_u->file->file_name);
 966 }
 967 #else
 968 void io_u_set_timeout(struct thread_data fio_unused *td)
 969 {
 970 }
 971 #endif
 972
 973 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 974 static void io_u_timeout_handler(int fio_unused sig)
 975 {
 976         struct thread_data *td, *__td;
 977         pid_t pid = getpid();
 978         struct list_head *entry;
 979         struct io_u *io_u;
 980         int i;
 981
 982         log_err("fio: io_u timeout\n");
 983
 984         /*
 985          * TLS would be nice...
 986          */
 987         td = NULL;
 988         for_each_td(__td, i) {
 989                 if (__td->pid == pid) {
 990                         td = __td;
 991                         break;
 992                 }
 993         }
 994
 995         if (!td) {
 996                 log_err("fio: io_u timeout, can't find job\n");
 997                 exit(1);
 998         }
 999
1000         if (!td->cur_depth) {
1001                 log_err("fio: timeout without pending work?\n");
1002                 return;
1003         }
1004
1005         log_err("fio: io_u timeout: job=%s, pid=%d\n", td->o.name, td->pid);
1006
1007         list_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
1008                 io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
1009
1010                 io_u_dump(io_u);
1011         }
1012
1013         td_verror(td, ETIMEDOUT, "io_u timeout");
1014         exit(1);
1015 }
1016 #endif
1017
1018 void io_u_init_timeout(void)
1019 {
1020 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
1021         signal(SIGALRM, io_u_timeout_handler);
1022 #endif
1023 }