io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include <time.h>
   6 #include <assert.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9 #include "hash.h"
  10 #include "verify.h"
  11 #include "trim.h"
  12 #include "lib/rand.h"
  13 #include "lib/axmap.h"
  14
  15 struct io_completion_data {
  16         int nr;                         /* input */
  17
  18         int error;                      /* output */
  19         uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
  20         struct timeval time;            /* output */
  21 };
  22
  23 /*
  24  * The ->io_axmap contains a map of blocks we have or have not done io
  25  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  26  */
  27 static int random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
  28 {
  29         return !axmap_isset(f->io_axmap, block);
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Mark a given offset as used in the map.
  34  */
  35 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  36 {
  37         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  38         struct fio_file *f = io_u->file;
  39         unsigned int nr_blocks;
  40         uint64_t block;
  41
  42         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
  43         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  44
  45         if (!(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK))
  46                 nr_blocks = axmap_set_nr(f->io_axmap, block, nr_blocks);
  47
  48         if ((nr_blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  49                 io_u->buflen = nr_blocks * min_bs;
  50 }
  51
  52 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  53                            enum fio_ddir ddir)
  54 {
  55         uint64_t max_blocks;
  56         uint64_t max_size;
  57
  58         assert(ddir_rw(ddir));
  59
  60         /*
  61          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  62          */
  63         max_size = f->io_size;
  64         if (max_size > f->real_file_size)
  65                 max_size = f->real_file_size;
  66
  67         if (td->o.zone_range)
  68                 max_size = td->o.zone_range;
  69
  70         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
  71         if (!max_blocks)
  72                 return 0;
  73
  74         return max_blocks;
  75 }
  76
  77 struct rand_off {
  78         struct flist_head list;
  79         uint64_t off;
  80 };
  81
  82 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  83                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
  84 {
  85         uint64_t r, lastb;
  86
  87         lastb = last_block(td, f, ddir);
  88         if (!lastb)
  89                 return 1;
  90
  91         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE) {
  92                 uint64_t rmax;
  93
  94                 rmax = td->o.use_os_rand ? OS_RAND_MAX : FRAND_MAX;
  95
  96                 if (td->o.use_os_rand) {
  97                         rmax = OS_RAND_MAX;
  98                         r = os_random_long(&td->random_state);
  99                 } else {
 100                         rmax = FRAND_MAX;
 101                         r = __rand(&td->__random_state);
 102                 }
 103
 104                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
 105
 106                 *b = (lastb - 1) * (r / ((uint64_t) rmax + 1.0));
 107         } else {
 108                 uint64_t off = 0;
 109
 110                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off, lastb))
 111                         return 1;
 112
 113                 *b = off;
 114         }
 115
 116         /*
 117          * if we are not maintaining a random map, we are done.
 118          */
 119         if (!file_randommap(td, f))
 120                 goto ret;
 121
 122         /*
 123          * calculate map offset and check if it's free
 124          */
 125         if (random_map_free(f, *b))
 126                 goto ret;
 127
 128         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 129                                                 (unsigned long long) *b);
 130
 131         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
 132         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
 133                 return 1;
 134 ret:
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
 139                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 140                                        uint64_t *b)
 141 {
 142         *b = zipf_next(&f->zipf);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
 147                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 148                                          uint64_t *b)
 149 {
 150         *b = pareto_next(&f->zipf);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int flist_cmp(void *data, struct flist_head *a, struct flist_head *b)
 155 {
 156         struct rand_off *r1 = flist_entry(a, struct rand_off, list);
 157         struct rand_off *r2 = flist_entry(b, struct rand_off, list);
 158
 159         return r1->off - r2->off;
 160 }
 161
 162 static int get_off_from_method(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 163                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 164 {
 165         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM)
 166                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b);
 167         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
 168                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
 169         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
 170                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
 171
 172         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
 173         return 1;
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Sort the reads for a verify phase in batches of verifysort_nr, if
 178  * specified.
 179  */
 180 static inline int should_sort_io(struct thread_data *td)
 181 {
 182         if (!td->o.verifysort_nr || !td->o.do_verify)
 183                 return 0;
 184         if (!td_random(td))
 185                 return 0;
 186         if (td->runstate != TD_VERIFYING)
 187                 return 0;
 188         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE)
 189                 return 0;
 190
 191         return 1;
 192 }
 193
 194 static int should_do_random(struct thread_data *td)
 195 {
 196         unsigned int v;
 197         unsigned long r;
 198
 199         if (td->o.perc_rand == 100)
 200                 return 1;
 201
 202         if (td->o.use_os_rand) {
 203                 r = os_random_long(&td->seq_rand_state);
 204                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 205         } else {
 206                 r = __rand(&td->__seq_rand_state);
 207                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 208         }
 209
 210         return v <= td->o.perc_rand;
 211 }
 212
 213 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 214                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 215 {
 216         struct rand_off *r;
 217         int i, ret = 1;
 218
 219         if (!should_sort_io(td))
 220                 return get_off_from_method(td, f, ddir, b);
 221
 222         if (!flist_empty(&td->next_rand_list)) {
 223                 struct rand_off *r;
 224 fetch:
 225                 r = flist_entry(td->next_rand_list.next, struct rand_off, list);
 226                 flist_del(&r->list);
 227                 *b = r->off;
 228                 free(r);
 229                 return 0;
 230         }
 231
 232         for (i = 0; i < td->o.verifysort_nr; i++) {
 233                 r = malloc(sizeof(*r));
 234
 235                 ret = get_off_from_method(td, f, ddir, &r->off);
 236                 if (ret) {
 237                         free(r);
 238                         break;
 239                 }
 240
 241                 flist_add(&r->list, &td->next_rand_list);
 242         }
 243
 244         if (ret && !i)
 245                 return ret;
 246
 247         assert(!flist_empty(&td->next_rand_list));
 248         flist_sort(NULL, &td->next_rand_list, flist_cmp);
 249         goto fetch;
 250 }
 251
 252 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 253                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 254 {
 255         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 256                 return 0;
 257
 258         if (td->o.time_based) {
 259                 fio_file_reset(td, f);
 260                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 261                         return 0;
 262         }
 263
 264         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
 265                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos,
 266                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 267         return 1;
 268 }
 269
 270 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 271                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
 272 {
 273         assert(ddir_rw(ddir));
 274
 275         if (f->last_pos >= f->io_size + get_start_offset(td) && td->o.time_based)
 276                 f->last_pos = f->last_pos - f->io_size;
 277
 278         if (f->last_pos < f->real_file_size) {
 279                 uint64_t pos;
 280
 281                 if (f->last_pos == f->file_offset && td->o.ddir_seq_add < 0)
 282                         f->last_pos = f->real_file_size;
 283
 284                 pos = f->last_pos - f->file_offset;
 285                 if (pos)
 286                         pos += td->o.ddir_seq_add;
 287
 288                 *offset = pos;
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         return 1;
 293 }
 294
 295 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 296                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq)
 297 {
 298         struct fio_file *f = io_u->file;
 299         uint64_t b, offset;
 300         int ret;
 301
 302         assert(ddir_rw(ddir));
 303
 304         b = offset = -1ULL;
 305
 306         if (rw_seq) {
 307                 if (td_random(td)) {
 308                         if (should_do_random(td))
 309                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 310                         else {
 311                                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 312                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 313                                 if (ret)
 314                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 315                         }
 316                 } else
 317                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 318         } else {
 319                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 320
 321                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 322                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 323                         if (ret)
 324                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 325                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 326                         if (f->last_start != -1ULL)
 327                                 offset = f->last_start - f->file_offset;
 328                         else
 329                                 offset = 0;
 330                         ret = 0;
 331                 } else {
 332                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 333                         ret = 1;
 334                 }
 335         }
 336
 337         if (!ret) {
 338                 if (offset != -1ULL)
 339                         io_u->offset = offset;
 340                 else if (b != -1ULL)
 341                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 342                 else {
 343                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 344                         ret = 1;
 345                 }
 346         }
 347
 348         return ret;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 353  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 354  * the last io issued.
 355  */
 356 static int __get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 357 {
 358         struct fio_file *f = io_u->file;
 359         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 360         int rw_seq_hit = 0;
 361
 362         assert(ddir_rw(ddir));
 363
 364         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 365                 rw_seq_hit = 1;
 366                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 367         }
 368
 369         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit))
 370                 return 1;
 371
 372         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 373                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 374                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 375                                         (unsigned long long) f->io_size);
 376                 return 1;
 377         }
 378
 379         io_u->offset += f->file_offset;
 380         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 381                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 382                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 383                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 384                 return 1;
 385         }
 386
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 391 {
 392         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 393                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 394
 395                 if (ops->fill_io_u_off)
 396                         return ops->fill_io_u_off(td, io_u);
 397         }
 398
 399         return __get_next_offset(td, io_u);
 400 }
 401
 402 static inline int io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 403                             unsigned int buflen)
 404 {
 405         struct fio_file *f = io_u->file;
 406
 407         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td);
 408 }
 409
 410 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 411 {
 412         const int ddir = io_u->ddir;
 413         unsigned int buflen = 0;
 414         unsigned int minbs, maxbs;
 415         unsigned long r, rand_max;
 416
 417         assert(ddir_rw(ddir));
 418
 419         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 420         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 421
 422         if (minbs == maxbs)
 423                 return minbs;
 424
 425         /*
 426          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 427          */
 428         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 429                 return 0;
 430
 431         if (td->o.use_os_rand)
 432                 rand_max = OS_RAND_MAX;
 433         else
 434                 rand_max = FRAND_MAX;
 435
 436         do {
 437                 if (td->o.use_os_rand)
 438                         r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 439                 else
 440                         r = __rand(&td->__bsrange_state);
 441
 442                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 443                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
 444                                         (r / (rand_max + 1.0)));
 445                         if (buflen < minbs)
 446                                 buflen = minbs;
 447                 } else {
 448                         long perc = 0;
 449                         unsigned int i;
 450
 451                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 452                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 453
 454                                 buflen = bsp->bs;
 455                                 perc += bsp->perc;
 456                                 if ((r <= ((rand_max / 100L) * perc)) &&
 457                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 458                                         break;
 459                         }
 460                 }
 461
 462                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 463                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 464
 465         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 466
 467         return buflen;
 468 }
 469
 470 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 471 {
 472         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 473                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 474
 475                 if (ops->fill_io_u_size)
 476                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u);
 477         }
 478
 479         return __get_next_buflen(td, io_u);
 480 }
 481
 482 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 483 {
 484         unsigned int diff;
 485
 486         /*
 487          * we do time or byte based switch. this is needed because
 488          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 489          * whereas reads do not.
 490          */
 491         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 492         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 493 }
 494
 495 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 496 {
 497         unsigned int v;
 498         unsigned long r;
 499
 500         if (td->o.use_os_rand) {
 501                 r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 502                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 503         } else {
 504                 r = __rand(&td->__rwmix_state);
 505                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 506         }
 507
 508         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 509                 return DDIR_READ;
 510
 511         return DDIR_WRITE;
 512 }
 513
 514 void io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 515 {
 516         /*
 517          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 518          * not to skew our latency numbers.
 519          *
 520          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 521          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 522          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 523          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 524          */
 525         while (td->io_u_in_flight) {
 526                 int fio_unused ret;
 527
 528                 ret = io_u_queued_complete(td, 1, NULL);
 529         }
 530 }
 531
 532 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 533 {
 534         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 535         struct timeval t;
 536         long usec;
 537
 538         assert(ddir_rw(ddir));
 539
 540         if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
 541                 return ddir;
 542
 543         /*
 544          * We have too much pending sleep in this direction. See if we
 545          * should switch.
 546          */
 547         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 548                 /*
 549                  * Other direction does not have too much pending, switch
 550                  */
 551                 if (td->rate_pending_usleep[odir] < 100000)
 552                         return odir;
 553
 554                 /*
 555                  * Both directions have pending sleep. Sleep the minimum time
 556                  * and deduct from both.
 557                  */
 558                 if (td->rate_pending_usleep[ddir] <=
 559                         td->rate_pending_usleep[odir]) {
 560                         usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 561                 } else {
 562                         usec = td->rate_pending_usleep[odir];
 563                         ddir = odir;
 564                 }
 565         } else
 566                 usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 567
 568         io_u_quiesce(td);
 569
 570         fio_gettime(&t, NULL);
 571         usec_sleep(td, usec);
 572         usec = utime_since_now(&t);
 573
 574         td->rate_pending_usleep[ddir] -= usec;
 575
 576         odir = ddir ^ 1;
 577         if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
 578                 td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
 579
 580         if (ddir_trim(ddir))
 581                 return ddir;
 582
 583         return ddir;
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 588  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 589  * necessary.
 590  */
 591 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 592 {
 593         enum fio_ddir ddir;
 594
 595         /*
 596          * see if it's time to fsync
 597          */
 598         if (td->o.fsync_blocks &&
 599            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 600              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 601                 return DDIR_SYNC;
 602
 603         /*
 604          * see if it's time to fdatasync
 605          */
 606         if (td->o.fdatasync_blocks &&
 607            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
 608              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 609                 return DDIR_DATASYNC;
 610
 611         /*
 612          * see if it's time to sync_file_range
 613          */
 614         if (td->sync_file_range_nr &&
 615            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
 616              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 617                 return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 618
 619         if (td_rw(td)) {
 620                 /*
 621                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 622                  */
 623                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 624                         /*
 625                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 626                          * one data direction, to avoid overflowing the
 627                          * ranges too much
 628                          */
 629                         ddir = get_rand_ddir(td);
 630
 631                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 632                                 set_rwmix_bytes(td);
 633
 634                         td->rwmix_ddir = ddir;
 635                 }
 636                 ddir = td->rwmix_ddir;
 637         } else if (td_read(td))
 638                 ddir = DDIR_READ;
 639         else if (td_write(td))
 640                 ddir = DDIR_WRITE;
 641         else
 642                 ddir = DDIR_TRIM;
 643
 644         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 645         return td->rwmix_ddir;
 646 }
 647
 648 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 649 {
 650         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = get_rw_ddir(td);
 651
 652         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
 653             td->o.barrier_blocks &&
 654            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 655              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 656                 io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
 657 }
 658
 659 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 660 {
 661         int ret = put_file(td, f);
 662
 663         if (ret)
 664                 td_verror(td, ret, "file close");
 665 }
 666
 667 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 668 {
 669         td_io_u_lock(td);
 670
 671         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
 672                 put_file_log(td, io_u->file);
 673         io_u->file = NULL;
 674         io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 675         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 676
 677         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 678                 td->cur_depth--;
 679         flist_del_init(&io_u->list);
 680         flist_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 681         td_io_u_unlock(td);
 682         td_io_u_free_notify(td);
 683 }
 684
 685 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 686 {
 687         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 688         put_io_u(td, io_u);
 689 }
 690
 691 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 692 {
 693         struct io_u *__io_u = *io_u;
 694         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 695
 696         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 697
 698         td_io_u_lock(td);
 699
 700         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 701         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 702                 td->io_issues[ddir]--;
 703
 704         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 705         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 706                 td->cur_depth--;
 707         flist_del(&__io_u->list);
 708         flist_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 709         td_io_u_unlock(td);
 710         *io_u = NULL;
 711 }
 712
 713 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 714 {
 715         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 716                 goto out;
 717
 718         set_rw_ddir(td, io_u);
 719
 720         /*
 721          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 722          */
 723         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 724                 goto out;
 725
 726         /*
 727          * See if it's time to switch to a new zone
 728          */
 729         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 730                 td->zone_bytes = 0;
 731                 io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 732                 io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
 733                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 734         }
 735
 736         /*
 737          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 738          * position.
 739          */
 740         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 741                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 742                 return 1;
 743         }
 744
 745         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 746         if (!io_u->buflen) {
 747                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 748                 return 1;
 749         }
 750
 751         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 752                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 753                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
 754                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 755                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 756                 return 1;
 757         }
 758
 759         /*
 760          * mark entry before potentially trimming io_u
 761          */
 762         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 763                 mark_random_map(td, io_u);
 764
 765 out:
 766         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 767         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 768         return 0;
 769 }
 770
 771 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 772 {
 773         int idx = 0;
 774
 775         switch (nr) {
 776         default:
 777                 idx = 6;
 778                 break;
 779         case 33 ... 64:
 780                 idx = 5;
 781                 break;
 782         case 17 ... 32:
 783                 idx = 4;
 784                 break;
 785         case 9 ... 16:
 786                 idx = 3;
 787                 break;
 788         case 5 ... 8:
 789                 idx = 2;
 790                 break;
 791         case 1 ... 4:
 792                 idx = 1;
 793         case 0:
 794                 break;
 795         }
 796
 797         map[idx]++;
 798 }
 799
 800 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 801 {
 802         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 803         td->ts.total_submit++;
 804 }
 805
 806 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 807 {
 808         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 809         td->ts.total_complete++;
 810 }
 811
 812 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 813 {
 814         int idx = 0;
 815
 816         switch (td->cur_depth) {
 817         default:
 818                 idx = 6;
 819                 break;
 820         case 32 ... 63:
 821                 idx = 5;
 822                 break;
 823         case 16 ... 31:
 824                 idx = 4;
 825                 break;
 826         case 8 ... 15:
 827                 idx = 3;
 828                 break;
 829         case 4 ... 7:
 830                 idx = 2;
 831                 break;
 832         case 2 ... 3:
 833                 idx = 1;
 834         case 1:
 835                 break;
 836         }
 837
 838         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 839 }
 840
 841 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 842 {
 843         int idx = 0;
 844
 845         assert(usec < 1000);
 846
 847         switch (usec) {
 848         case 750 ... 999:
 849                 idx = 9;
 850                 break;
 851         case 500 ... 749:
 852                 idx = 8;
 853                 break;
 854         case 250 ... 499:
 855                 idx = 7;
 856                 break;
 857         case 100 ... 249:
 858                 idx = 6;
 859                 break;
 860         case 50 ... 99:
 861                 idx = 5;
 862                 break;
 863         case 20 ... 49:
 864                 idx = 4;
 865                 break;
 866         case 10 ... 19:
 867                 idx = 3;
 868                 break;
 869         case 4 ... 9:
 870                 idx = 2;
 871                 break;
 872         case 2 ... 3:
 873                 idx = 1;
 874         case 0 ... 1:
 875                 break;
 876         }
 877
 878         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 879         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 880 }
 881
 882 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 883 {
 884         int idx = 0;
 885
 886         switch (msec) {
 887         default:
 888                 idx = 11;
 889                 break;
 890         case 1000 ... 1999:
 891                 idx = 10;
 892                 break;
 893         case 750 ... 999:
 894                 idx = 9;
 895                 break;
 896         case 500 ... 749:
 897                 idx = 8;
 898                 break;
 899         case 250 ... 499:
 900                 idx = 7;
 901                 break;
 902         case 100 ... 249:
 903                 idx = 6;
 904                 break;
 905         case 50 ... 99:
 906                 idx = 5;
 907                 break;
 908         case 20 ... 49:
 909                 idx = 4;
 910                 break;
 911         case 10 ... 19:
 912                 idx = 3;
 913                 break;
 914         case 4 ... 9:
 915                 idx = 2;
 916                 break;
 917         case 2 ... 3:
 918                 idx = 1;
 919         case 0 ... 1:
 920                 break;
 921         }
 922
 923         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 924         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 925 }
 926
 927 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 928 {
 929         if (usec < 1000)
 930                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 931         else
 932                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 933 }
 934
 935 /*
 936  * Get next file to service by choosing one at random
 937  */
 938 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
 939                                            enum fio_file_flags goodf,
 940                                            enum fio_file_flags badf)
 941 {
 942         struct fio_file *f;
 943         int fno;
 944
 945         do {
 946                 int opened = 0;
 947                 unsigned long r;
 948
 949                 if (td->o.use_os_rand) {
 950                         r = os_random_long(&td->next_file_state);
 951                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 952                                 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 953                 } else {
 954                         r = __rand(&td->__next_file_state);
 955                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 956                                 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 957                 }
 958
 959                 f = td->files[fno];
 960                 if (fio_file_done(f))
 961                         continue;
 962
 963                 if (!fio_file_open(f)) {
 964                         int err;
 965
 966                         err = td_io_open_file(td, f);
 967                         if (err)
 968                                 continue;
 969                         opened = 1;
 970                 }
 971
 972                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 973                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 974                         return f;
 975                 }
 976                 if (opened)
 977                         td_io_close_file(td, f);
 978         } while (1);
 979 }
 980
 981 /*
 982  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 983  */
 984 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 985                                          int badf)
 986 {
 987         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 988         struct fio_file *f;
 989
 990         do {
 991                 int opened = 0;
 992
 993                 f = td->files[td->next_file];
 994
 995                 td->next_file++;
 996                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 997                         td->next_file = 0;
 998
 999                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1000                 if (fio_file_done(f)) {
1001                         f = NULL;
1002                         continue;
1003                 }
1004
1005                 if (!fio_file_open(f)) {
1006                         int err;
1007
1008                         err = td_io_open_file(td, f);
1009                         if (err) {
1010                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1011                                         err, f->file_name);
1012                                 f = NULL;
1013                                 continue;
1014                         }
1015                         opened = 1;
1016                 }
1017
1018                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1019                                                                 f->flags);
1020                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1021                         break;
1022
1023                 if (opened)
1024                         td_io_close_file(td, f);
1025
1026                 f = NULL;
1027         } while (td->next_file != old_next_file);
1028
1029         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1030         return f;
1031 }
1032
1033 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1034 {
1035         struct fio_file *f;
1036
1037         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1038
1039         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1040                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1041                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1042                                                   td->nr_done_files,
1043                                                   td->o.nr_files);
1044                 return NULL;
1045         }
1046
1047         f = td->file_service_file;
1048         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1049                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1050                         goto out;
1051                 if (td->file_service_left--)
1052                         goto out;
1053         }
1054
1055         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1056             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1057                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1058         else
1059                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1060
1061         td->file_service_file = f;
1062         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1063 out:
1064         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1065         return f;
1066 }
1067
1068 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1069 {
1070         if (!(td->flags & TD_F_PROFILE_OPS)) {
1071                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1072
1073                 if (ops->get_next_file)
1074                         return ops->get_next_file(td);
1075         }
1076
1077         return __get_next_file(td);
1078 }
1079
1080 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1081 {
1082         struct fio_file *f;
1083
1084         do {
1085                 f = get_next_file(td);
1086                 if (!f)
1087                         return 1;
1088
1089                 io_u->file = f;
1090                 get_file(f);
1091
1092                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1093                         break;
1094
1095                 put_file_log(td, f);
1096                 td_io_close_file(td, f);
1097                 io_u->file = NULL;
1098                 fio_file_set_done(f);
1099                 td->nr_done_files++;
1100                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1101                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1102         } while (1);
1103
1104         return 0;
1105 }
1106
1107
1108 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1109 {
1110         struct io_u *io_u = NULL;
1111
1112         td_io_u_lock(td);
1113
1114 again:
1115         if (!flist_empty(&td->io_u_requeues))
1116                 io_u = flist_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
1117         else if (!queue_full(td)) {
1118                 io_u = flist_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
1119
1120                 io_u->buflen = 0;
1121                 io_u->resid = 0;
1122                 io_u->file = NULL;
1123                 io_u->end_io = NULL;
1124         }
1125
1126         if (io_u) {
1127                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1128                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
1129                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
1130                 io_u->flags &= ~IO_U_F_VER_LIST;
1131
1132                 io_u->error = 0;
1133                 io_u->acct_ddir = -1;
1134                 flist_del(&io_u->list);
1135                 flist_add_tail(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
1136                 td->cur_depth++;
1137                 io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
1138         } else if (td->o.verify_async) {
1139                 /*
1140                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1141                  * return one
1142                  */
1143                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1144                 goto again;
1145         }
1146
1147         td_io_u_unlock(td);
1148         return io_u;
1149 }
1150
1151 static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1152 {
1153         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1154                 return 0;
1155
1156         if (td->trim_entries) {
1157                 int get_trim = 0;
1158
1159                 if (td->trim_batch) {
1160                         td->trim_batch--;
1161                         get_trim = 1;
1162                 } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1163                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1164                         td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1165                         if (!td->trim_batch)
1166                                 td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1167                         get_trim = 1;
1168                 }
1169
1170                 if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
1171                         return 1;
1172         }
1173
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1178 {
1179         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1180                 return 0;
1181
1182         if (td->io_hist_len) {
1183                 int get_verify = 0;
1184
1185                 if (td->verify_batch)
1186                         get_verify = 1;
1187                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1188                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1189                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1190                         if (!td->verify_batch)
1191                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1192                         get_verify = 1;
1193                 }
1194
1195                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1196                         td->verify_batch--;
1197                         return 1;
1198                 }
1199         }
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1206  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1207  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1208  * we can expect from a device.
1209  */
1210 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1211 {
1212         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
1213         uint64_t boffset;
1214         unsigned int offset;
1215         void *p, *end;
1216
1217         if (!nr_blocks)
1218                 return;
1219
1220         p = io_u->xfer_buf;
1221         boffset = io_u->offset;
1222         io_u->buf_filled_len = 0;
1223
1224         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1225                 /*
1226                  * Fill the byte offset into a "random" start offset of
1227                  * the buffer, given by the product of the usec time
1228                  * and the actual offset.
1229                  */
1230                 offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
1231                 offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
1232                 if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
1233                         offset -= sizeof(uint64_t);
1234                 memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
1235
1236                 end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
1237                 memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
1238                 p += 512;
1239                 boffset += 512;
1240         }
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1245  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1246  */
1247 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1248 {
1249         struct fio_file *f;
1250         struct io_u *io_u;
1251         int do_scramble = 0;
1252
1253         io_u = __get_io_u(td);
1254         if (!io_u) {
1255                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1256                 return NULL;
1257         }
1258
1259         if (check_get_verify(td, io_u))
1260                 goto out;
1261         if (check_get_trim(td, io_u))
1262                 goto out;
1263
1264         /*
1265          * from a requeue, io_u already setup
1266          */
1267         if (io_u->file)
1268                 goto out;
1269
1270         /*
1271          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1272          */
1273         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1274                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1275                         goto err_put;
1276         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1277                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1278                 goto err_put;
1279         }
1280
1281         f = io_u->file;
1282         assert(fio_file_open(f));
1283
1284         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1285                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
1286                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1287                         goto err_put;
1288                 }
1289
1290                 f->last_start = io_u->offset;
1291                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
1292
1293                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1294                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1295                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1296                                         io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
1297                         } else if (td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS)
1298                                 do_scramble = 1;
1299                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1300                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1301                                 do_scramble = 0;
1302                         }
1303                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1304                         /*
1305                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1306                          * buffer is used for writes it is refilled.
1307                          */
1308                         io_u->buf_filled_len = 0;
1309                 }
1310         }
1311
1312         /*
1313          * Set io data pointers.
1314          */
1315         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1316         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1317
1318 out:
1319         assert(io_u->file);
1320         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1321                 if (!td->o.disable_slat)
1322                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1323                 if (do_scramble)
1324                         small_content_scramble(io_u);
1325                 return io_u;
1326         }
1327 err_put:
1328         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1329         put_io_u(td, io_u);
1330         return NULL;
1331 }
1332
1333 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1334 {
1335         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1336         const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
1337                                 "sync_file_range", "wait", "trim" };
1338
1339         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1340                 return;
1341
1342         log_err("fio: io_u error");
1343
1344         if (io_u->file)
1345                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
1346
1347         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
1348
1349         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
1350                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1351
1352         if (!td->error)
1353                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1354 }
1355
1356 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1357                                   struct io_completion_data *icd,
1358                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1359 {
1360         unsigned long lusec = 0;
1361
1362         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1363                 lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1364
1365         if (!td->o.disable_lat) {
1366                 unsigned long tusec;
1367
1368                 tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1369                 add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
1370
1371                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1372                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1373
1374                         if (ops->io_u_lat)
1375                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tusec);
1376                 }
1377
1378                 if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency) {
1379                         if (!td->error)
1380                                 log_err("fio: latency of %lu usec exceeds specified max (%u usec)\n", tusec, td->o.max_latency);
1381                         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1382                         icd->error = ETIMEDOUT;
1383                 }
1384         }
1385
1386         if (!td->o.disable_clat) {
1387                 add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
1388                 io_u_mark_latency(td, lusec);
1389         }
1390
1391         if (!td->o.disable_bw)
1392                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1393
1394         add_iops_sample(td, idx, &icd->time);
1395 }
1396
1397 static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
1398 {
1399         uint64_t secs, remainder, bps, bytes;
1400
1401         bytes = td->this_io_bytes[ddir];
1402         bps = td->rate_bps[ddir];
1403         secs = bytes / bps;
1404         remainder = bytes % bps;
1405         return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
1406 }
1407
1408 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1409                          struct io_completion_data *icd)
1410 {
1411         struct fio_file *f;
1412
1413         dprint_io_u(io_u, "io complete");
1414
1415         td_io_u_lock(td);
1416         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1417         io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1418         td_io_u_unlock(td);
1419
1420         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
1421                 td->last_was_sync = 1;
1422                 f = io_u->file;
1423                 if (f) {
1424                         f->first_write = -1ULL;
1425                         f->last_write = -1ULL;
1426                 }
1427                 return;
1428         }
1429
1430         td->last_was_sync = 0;
1431         td->last_ddir = io_u->ddir;
1432
1433         if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
1434                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1435                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
1436                 const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
1437                 int ret;
1438
1439                 td->io_blocks[idx]++;
1440                 td->this_io_blocks[idx]++;
1441                 td->io_bytes[idx] += bytes;
1442
1443                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST))
1444                         td->this_io_bytes[idx] += bytes;
1445
1446                 if (idx == DDIR_WRITE) {
1447                         f = io_u->file;
1448                         if (f) {
1449                                 if (f->first_write == -1ULL ||
1450                                     io_u->offset < f->first_write)
1451                                         f->first_write = io_u->offset;
1452                                 if (f->last_write == -1ULL ||
1453                                     ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
1454                                         f->last_write = io_u->offset + bytes;
1455                         }
1456                 }
1457
1458                 if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1459                                            td->runstate == TD_VERIFYING)) {
1460                         account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
1461
1462                         if (__should_check_rate(td, idx)) {
1463                                 td->rate_pending_usleep[idx] =
1464                                         (usec_for_io(td, idx) -
1465                                          utime_since_now(&td->start));
1466                         }
1467                         if (idx != DDIR_TRIM && __should_check_rate(td, odx))
1468                                 td->rate_pending_usleep[odx] =
1469                                         (usec_for_io(td, odx) -
1470                                          utime_since_now(&td->start));
1471                 }
1472
1473                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
1474                     td->o.do_verify &&
1475                     td->o.verify != VERIFY_NONE &&
1476                     !td->o.experimental_verify)
1477                         log_io_piece(td, io_u);
1478
1479                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
1480
1481                 if (io_u->end_io) {
1482                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
1483                         if (ret && !icd->error)
1484                                 icd->error = ret;
1485                 }
1486         } else if (io_u->error) {
1487                 icd->error = io_u->error;
1488                 io_u_log_error(td, io_u);
1489         }
1490         if (icd->error) {
1491                 enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, icd->error);
1492                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1493                         return;
1494                 /*
1495                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1496                  * and clear all the errors.
1497                  */
1498                 update_error_count(td, icd->error);
1499                 td_clear_error(td);
1500                 icd->error = 0;
1501                 io_u->error = 0;
1502         }
1503 }
1504
1505 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1506                      int nr)
1507 {
1508         int ddir;
1509         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1510                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1511
1512         icd->nr = nr;
1513
1514         icd->error = 0;
1515         for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1516                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1517 }
1518
1519 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1520                           struct io_completion_data *icd)
1521 {
1522         struct io_u *io_u;
1523         int i;
1524
1525         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1526                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1527
1528                 io_completed(td, io_u, icd);
1529
1530                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1531                         put_io_u(td, io_u);
1532         }
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Complete a single io_u for the sync engines.
1537  */
1538 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1539                        uint64_t *bytes)
1540 {
1541         struct io_completion_data icd;
1542
1543         init_icd(td, &icd, 1);
1544         io_completed(td, io_u, &icd);
1545
1546         if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1547                 put_io_u(td, io_u);
1548
1549         if (icd.error) {
1550                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
1551                 return -1;
1552         }
1553
1554         if (bytes) {
1555                 int ddir;
1556
1557                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1558                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1559         }
1560
1561         return 0;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
1566  */
1567 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts,
1568                          uint64_t *bytes)
1569 {
1570         struct io_completion_data icd;
1571         struct timespec *tvp = NULL;
1572         int ret;
1573         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
1574
1575         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1576
1577         if (!min_evts)
1578                 tvp = &ts;
1579
1580         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1581         if (ret < 0) {
1582                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1583                 return ret;
1584         } else if (!ret)
1585                 return ret;
1586
1587         init_icd(td, &icd, ret);
1588         ios_completed(td, &icd);
1589         if (icd.error) {
1590                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1591                 return -1;
1592         }
1593
1594         if (bytes) {
1595                 int ddir;
1596
1597                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1598                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1599         }
1600
1601         return 0;
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1606  */
1607 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1608 {
1609         if (!td->o.disable_slat) {
1610                 unsigned long slat_time;
1611
1612                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1613                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen);
1614         }
1615 }
1616
1617 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned int min_write,
1618                     unsigned int max_bs)
1619 {
1620         if (!td->o.zero_buffers) {
1621                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
1622
1623                 if (perc) {
1624                         unsigned int seg = min_write;
1625
1626                         seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
1627                         if (!seg)
1628                                 seg = min_write;
1629
1630                         fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, buf,
1631                                                 perc, seg, max_bs);
1632                 } else
1633                         fill_random_buf(&td->buf_state, buf, max_bs);
1634         } else
1635                 memset(buf, 0, max_bs);
1636 }
1637
1638 /*
1639  * "randomly" fill the buffer contents
1640  */
1641 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1642                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
1643 {
1644         io_u->buf_filled_len = 0;
1645         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
1646 }