io_u.c

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