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.do_verify && td->o.verify != VERIFY_NONE)
 463                         buflen = (buflen + td->o.verify_interval - 1) &
 464                                 ~(td->o.verify_interval - 1);
 465
 466                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 467                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 468
 469         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 470
 471         return buflen;
 472 }
 473
 474 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 475 {
 476         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 477                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 478
 479                 if (ops->fill_io_u_size)
 480                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u);
 481         }
 482
 483         return __get_next_buflen(td, io_u);
 484 }
 485
 486 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 487 {
 488         unsigned int diff;
 489
 490         /*
 491          * we do time or byte based switch. this is needed because
 492          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 493          * whereas reads do not.
 494          */
 495         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 496         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 497 }
 498
 499 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 500 {
 501         unsigned int v;
 502         unsigned long r;
 503
 504         if (td->o.use_os_rand) {
 505                 r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 506                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 507         } else {
 508                 r = __rand(&td->__rwmix_state);
 509                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 510         }
 511
 512         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 513                 return DDIR_READ;
 514
 515         return DDIR_WRITE;
 516 }
 517
 518 void io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 519 {
 520         /*
 521          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 522          * not to skew our latency numbers.
 523          *
 524          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 525          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 526          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 527          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 528          */
 529         while (td->io_u_in_flight) {
 530                 int fio_unused ret;
 531
 532                 ret = io_u_queued_complete(td, 1, NULL);
 533         }
 534 }
 535
 536 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 537 {
 538         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 539         struct timeval t;
 540         long usec;
 541
 542         assert(ddir_rw(ddir));
 543
 544         if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
 545                 return ddir;
 546
 547         /*
 548          * We have too much pending sleep in this direction. See if we
 549          * should switch.
 550          */
 551         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 552                 /*
 553                  * Other direction does not have too much pending, switch
 554                  */
 555                 if (td->rate_pending_usleep[odir] < 100000)
 556                         return odir;
 557
 558                 /*
 559                  * Both directions have pending sleep. Sleep the minimum time
 560                  * and deduct from both.
 561                  */
 562                 if (td->rate_pending_usleep[ddir] <=
 563                         td->rate_pending_usleep[odir]) {
 564                         usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 565                 } else {
 566                         usec = td->rate_pending_usleep[odir];
 567                         ddir = odir;
 568                 }
 569         } else
 570                 usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 571
 572         io_u_quiesce(td);
 573
 574         fio_gettime(&t, NULL);
 575         usec_sleep(td, usec);
 576         usec = utime_since_now(&t);
 577
 578         td->rate_pending_usleep[ddir] -= usec;
 579
 580         odir = ddir ^ 1;
 581         if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
 582                 td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
 583
 584         if (ddir_trim(ddir))
 585                 return ddir;
 586
 587         return ddir;
 588 }
 589
 590 /*
 591  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 592  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 593  * necessary.
 594  */
 595 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 596 {
 597         enum fio_ddir ddir;
 598
 599         /*
 600          * see if it's time to fsync
 601          */
 602         if (td->o.fsync_blocks &&
 603            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 604              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 605                 return DDIR_SYNC;
 606
 607         /*
 608          * see if it's time to fdatasync
 609          */
 610         if (td->o.fdatasync_blocks &&
 611            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
 612              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 613                 return DDIR_DATASYNC;
 614
 615         /*
 616          * see if it's time to sync_file_range
 617          */
 618         if (td->sync_file_range_nr &&
 619            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
 620              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 621                 return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 622
 623         if (td_rw(td)) {
 624                 /*
 625                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 626                  */
 627                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 628                         /*
 629                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 630                          * one data direction, to avoid overflowing the
 631                          * ranges too much
 632                          */
 633                         ddir = get_rand_ddir(td);
 634
 635                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 636                                 set_rwmix_bytes(td);
 637
 638                         td->rwmix_ddir = ddir;
 639                 }
 640                 ddir = td->rwmix_ddir;
 641         } else if (td_read(td))
 642                 ddir = DDIR_READ;
 643         else if (td_write(td))
 644                 ddir = DDIR_WRITE;
 645         else
 646                 ddir = DDIR_TRIM;
 647
 648         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 649         return td->rwmix_ddir;
 650 }
 651
 652 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 653 {
 654         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = get_rw_ddir(td);
 655
 656         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
 657             td->o.barrier_blocks &&
 658            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 659              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 660                 io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
 661 }
 662
 663 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 664 {
 665         int ret = put_file(td, f);
 666
 667         if (ret)
 668                 td_verror(td, ret, "file close");
 669 }
 670
 671 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 672 {
 673         td_io_u_lock(td);
 674
 675         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
 676                 put_file_log(td, io_u->file);
 677         io_u->file = NULL;
 678         io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 679         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 680
 681         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 682                 td->cur_depth--;
 683         io_u_qpush(&td->io_u_freelist, io_u);
 684         td_io_u_unlock(td);
 685         td_io_u_free_notify(td);
 686 }
 687
 688 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 689 {
 690         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 691         put_io_u(td, io_u);
 692 }
 693
 694 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 695 {
 696         struct io_u *__io_u = *io_u;
 697         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 698
 699         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 700
 701         td_io_u_lock(td);
 702
 703         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 704         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 705                 td->io_issues[ddir]--;
 706
 707         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 708         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 709                 td->cur_depth--;
 710
 711         io_u_rpush(&td->io_u_requeues, __io_u);
 712         td_io_u_unlock(td);
 713         *io_u = NULL;
 714 }
 715
 716 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 717 {
 718         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 719                 goto out;
 720
 721         set_rw_ddir(td, io_u);
 722
 723         /*
 724          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 725          */
 726         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 727                 goto out;
 728
 729         /*
 730          * See if it's time to switch to a new zone
 731          */
 732         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 733                 td->zone_bytes = 0;
 734                 io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 735                 io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
 736                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 737         }
 738
 739         /*
 740          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 741          * position.
 742          */
 743         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 744                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 745                 return 1;
 746         }
 747
 748         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 749         if (!io_u->buflen) {
 750                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 751                 return 1;
 752         }
 753
 754         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 755                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 756                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
 757                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 758                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 759                 return 1;
 760         }
 761
 762         /*
 763          * mark entry before potentially trimming io_u
 764          */
 765         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 766                 mark_random_map(td, io_u);
 767
 768 out:
 769         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 770         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 771         return 0;
 772 }
 773
 774 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 775 {
 776         int idx = 0;
 777
 778         switch (nr) {
 779         default:
 780                 idx = 6;
 781                 break;
 782         case 33 ... 64:
 783                 idx = 5;
 784                 break;
 785         case 17 ... 32:
 786                 idx = 4;
 787                 break;
 788         case 9 ... 16:
 789                 idx = 3;
 790                 break;
 791         case 5 ... 8:
 792                 idx = 2;
 793                 break;
 794         case 1 ... 4:
 795                 idx = 1;
 796         case 0:
 797                 break;
 798         }
 799
 800         map[idx]++;
 801 }
 802
 803 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 804 {
 805         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 806         td->ts.total_submit++;
 807 }
 808
 809 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 810 {
 811         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 812         td->ts.total_complete++;
 813 }
 814
 815 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 816 {
 817         int idx = 0;
 818
 819         switch (td->cur_depth) {
 820         default:
 821                 idx = 6;
 822                 break;
 823         case 32 ... 63:
 824                 idx = 5;
 825                 break;
 826         case 16 ... 31:
 827                 idx = 4;
 828                 break;
 829         case 8 ... 15:
 830                 idx = 3;
 831                 break;
 832         case 4 ... 7:
 833                 idx = 2;
 834                 break;
 835         case 2 ... 3:
 836                 idx = 1;
 837         case 1:
 838                 break;
 839         }
 840
 841         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 842 }
 843
 844 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 845 {
 846         int idx = 0;
 847
 848         assert(usec < 1000);
 849
 850         switch (usec) {
 851         case 750 ... 999:
 852                 idx = 9;
 853                 break;
 854         case 500 ... 749:
 855                 idx = 8;
 856                 break;
 857         case 250 ... 499:
 858                 idx = 7;
 859                 break;
 860         case 100 ... 249:
 861                 idx = 6;
 862                 break;
 863         case 50 ... 99:
 864                 idx = 5;
 865                 break;
 866         case 20 ... 49:
 867                 idx = 4;
 868                 break;
 869         case 10 ... 19:
 870                 idx = 3;
 871                 break;
 872         case 4 ... 9:
 873                 idx = 2;
 874                 break;
 875         case 2 ... 3:
 876                 idx = 1;
 877         case 0 ... 1:
 878                 break;
 879         }
 880
 881         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 882         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 883 }
 884
 885 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 886 {
 887         int idx = 0;
 888
 889         switch (msec) {
 890         default:
 891                 idx = 11;
 892                 break;
 893         case 1000 ... 1999:
 894                 idx = 10;
 895                 break;
 896         case 750 ... 999:
 897                 idx = 9;
 898                 break;
 899         case 500 ... 749:
 900                 idx = 8;
 901                 break;
 902         case 250 ... 499:
 903                 idx = 7;
 904                 break;
 905         case 100 ... 249:
 906                 idx = 6;
 907                 break;
 908         case 50 ... 99:
 909                 idx = 5;
 910                 break;
 911         case 20 ... 49:
 912                 idx = 4;
 913                 break;
 914         case 10 ... 19:
 915                 idx = 3;
 916                 break;
 917         case 4 ... 9:
 918                 idx = 2;
 919                 break;
 920         case 2 ... 3:
 921                 idx = 1;
 922         case 0 ... 1:
 923                 break;
 924         }
 925
 926         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 927         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 928 }
 929
 930 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 931 {
 932         if (usec < 1000)
 933                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 934         else
 935                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Get next file to service by choosing one at random
 940  */
 941 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
 942                                            enum fio_file_flags goodf,
 943                                            enum fio_file_flags badf)
 944 {
 945         struct fio_file *f;
 946         int fno;
 947
 948         do {
 949                 int opened = 0;
 950                 unsigned long r;
 951
 952                 if (td->o.use_os_rand) {
 953                         r = os_random_long(&td->next_file_state);
 954                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 955                                 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 956                 } else {
 957                         r = __rand(&td->__next_file_state);
 958                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 959                                 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 960                 }
 961
 962                 f = td->files[fno];
 963                 if (fio_file_done(f))
 964                         continue;
 965
 966                 if (!fio_file_open(f)) {
 967                         int err;
 968
 969                         err = td_io_open_file(td, f);
 970                         if (err)
 971                                 continue;
 972                         opened = 1;
 973                 }
 974
 975                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 976                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 977                         return f;
 978                 }
 979                 if (opened)
 980                         td_io_close_file(td, f);
 981         } while (1);
 982 }
 983
 984 /*
 985  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 986  */
 987 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 988                                          int badf)
 989 {
 990         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 991         struct fio_file *f;
 992
 993         do {
 994                 int opened = 0;
 995
 996                 f = td->files[td->next_file];
 997
 998                 td->next_file++;
 999                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
1000                         td->next_file = 0;
1001
1002                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1003                 if (fio_file_done(f)) {
1004                         f = NULL;
1005                         continue;
1006                 }
1007
1008                 if (!fio_file_open(f)) {
1009                         int err;
1010
1011                         err = td_io_open_file(td, f);
1012                         if (err) {
1013                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1014                                         err, f->file_name);
1015                                 f = NULL;
1016                                 continue;
1017                         }
1018                         opened = 1;
1019                 }
1020
1021                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1022                                                                 f->flags);
1023                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1024                         break;
1025
1026                 if (opened)
1027                         td_io_close_file(td, f);
1028
1029                 f = NULL;
1030         } while (td->next_file != old_next_file);
1031
1032         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1033         return f;
1034 }
1035
1036 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1037 {
1038         struct fio_file *f;
1039
1040         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1041
1042         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1043                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1044                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1045                                                   td->nr_done_files,
1046                                                   td->o.nr_files);
1047                 return NULL;
1048         }
1049
1050         f = td->file_service_file;
1051         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1052                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1053                         goto out;
1054                 if (td->file_service_left--)
1055                         goto out;
1056         }
1057
1058         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1059             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1060                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1061         else
1062                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1063
1064         td->file_service_file = f;
1065         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1066 out:
1067         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1068         return f;
1069 }
1070
1071 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1072 {
1073         if (!(td->flags & TD_F_PROFILE_OPS)) {
1074                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1075
1076                 if (ops->get_next_file)
1077                         return ops->get_next_file(td);
1078         }
1079
1080         return __get_next_file(td);
1081 }
1082
1083 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1084 {
1085         struct fio_file *f;
1086
1087         do {
1088                 f = get_next_file(td);
1089                 if (!f)
1090                         return 1;
1091
1092                 io_u->file = f;
1093                 get_file(f);
1094
1095                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1096                         break;
1097
1098                 put_file_log(td, f);
1099                 td_io_close_file(td, f);
1100                 io_u->file = NULL;
1101                 fio_file_set_done(f);
1102                 td->nr_done_files++;
1103                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1104                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1105         } while (1);
1106
1107         return 0;
1108 }
1109
1110
1111 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1112 {
1113         struct io_u *io_u;
1114
1115         td_io_u_lock(td);
1116
1117 again:
1118         if (!io_u_rempty(&td->io_u_requeues))
1119                 io_u = io_u_rpop(&td->io_u_requeues);
1120         else if (!io_u_qempty(&td->io_u_freelist))
1121                 io_u = io_u_qpop(&td->io_u_freelist);
1122
1123         if (io_u) {
1124                 io_u->buflen = 0;
1125                 io_u->resid = 0;
1126                 io_u->file = NULL;
1127                 io_u->end_io = NULL;
1128         }
1129
1130         if (io_u) {
1131                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1132                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
1133                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
1134                 io_u->flags &= ~IO_U_F_VER_LIST;
1135
1136                 io_u->error = 0;
1137                 io_u->acct_ddir = -1;
1138                 td->cur_depth++;
1139                 io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
1140         } else if (td->o.verify_async) {
1141                 /*
1142                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1143                  * return one
1144                  */
1145                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1146                 goto again;
1147         }
1148
1149         td_io_u_unlock(td);
1150         return io_u;
1151 }
1152
1153 static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1154 {
1155         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1156                 return 0;
1157
1158         if (td->trim_entries) {
1159                 int get_trim = 0;
1160
1161                 if (td->trim_batch) {
1162                         td->trim_batch--;
1163                         get_trim = 1;
1164                 } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1165                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1166                         td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1167                         if (!td->trim_batch)
1168                                 td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1169                         get_trim = 1;
1170                 }
1171
1172                 if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
1173                         return 1;
1174         }
1175
1176         return 0;
1177 }
1178
1179 static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1180 {
1181         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1182                 return 0;
1183
1184         if (td->io_hist_len) {
1185                 int get_verify = 0;
1186
1187                 if (td->verify_batch)
1188                         get_verify = 1;
1189                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1190                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1191                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1192                         if (!td->verify_batch)
1193                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1194                         get_verify = 1;
1195                 }
1196
1197                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1198                         td->verify_batch--;
1199                         return 1;
1200                 }
1201         }
1202
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1208  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1209  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1210  * we can expect from a device.
1211  */
1212 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1213 {
1214         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
1215         uint64_t boffset;
1216         unsigned int offset;
1217         void *p, *end;
1218
1219         if (!nr_blocks)
1220                 return;
1221
1222         p = io_u->xfer_buf;
1223         boffset = io_u->offset;
1224         io_u->buf_filled_len = 0;
1225
1226         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1227                 /*
1228                  * Fill the byte offset into a "random" start offset of
1229                  * the buffer, given by the product of the usec time
1230                  * and the actual offset.
1231                  */
1232                 offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
1233                 offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
1234                 if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
1235                         offset -= sizeof(uint64_t);
1236                 memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
1237
1238                 end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
1239                 memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
1240                 p += 512;
1241                 boffset += 512;
1242         }
1243 }
1244
1245 /*
1246  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1247  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1248  */
1249 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1250 {
1251         struct fio_file *f;
1252         struct io_u *io_u;
1253         int do_scramble = 0;
1254
1255         io_u = __get_io_u(td);
1256         if (!io_u) {
1257                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1258                 return NULL;
1259         }
1260
1261         if (check_get_verify(td, io_u))
1262                 goto out;
1263         if (check_get_trim(td, io_u))
1264                 goto out;
1265
1266         /*
1267          * from a requeue, io_u already setup
1268          */
1269         if (io_u->file)
1270                 goto out;
1271
1272         /*
1273          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1274          */
1275         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1276                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1277                         goto err_put;
1278         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1279                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1280                 goto err_put;
1281         }
1282
1283         f = io_u->file;
1284         assert(fio_file_open(f));
1285
1286         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1287                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
1288                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1289                         goto err_put;
1290                 }
1291
1292                 f->last_start = io_u->offset;
1293                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
1294
1295                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1296                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1297                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1298                                         io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
1299                         } else if (td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS)
1300                                 do_scramble = 1;
1301                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1302                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1303                                 do_scramble = 0;
1304                         }
1305                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1306                         /*
1307                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1308                          * buffer is used for writes it is refilled.
1309                          */
1310                         io_u->buf_filled_len = 0;
1311                 }
1312         }
1313
1314         /*
1315          * Set io data pointers.
1316          */
1317         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1318         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1319
1320 out:
1321         assert(io_u->file);
1322         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1323                 if (!td->o.disable_slat)
1324                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1325                 if (do_scramble)
1326                         small_content_scramble(io_u);
1327                 return io_u;
1328         }
1329 err_put:
1330         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1331         put_io_u(td, io_u);
1332         return NULL;
1333 }
1334
1335 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1336 {
1337         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1338         const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
1339                                 "sync_file_range", "wait", "trim" };
1340
1341         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1342                 return;
1343
1344         log_err("fio: io_u error");
1345
1346         if (io_u->file)
1347                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
1348
1349         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
1350
1351         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
1352                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1353
1354         if (!td->error)
1355                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1356 }
1357
1358 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1359                                   struct io_completion_data *icd,
1360                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1361 {
1362         unsigned long lusec = 0;
1363
1364         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1365                 lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1366
1367         if (!td->o.disable_lat) {
1368                 unsigned long tusec;
1369
1370                 tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1371                 add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
1372
1373                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1374                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1375
1376                         if (ops->io_u_lat)
1377                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tusec);
1378                 }
1379
1380                 if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency) {
1381                         if (!td->error)
1382                                 log_err("fio: latency of %lu usec exceeds specified max (%u usec)\n", tusec, td->o.max_latency);
1383                         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1384                         icd->error = ETIMEDOUT;
1385                 }
1386         }
1387
1388         if (!td->o.disable_clat) {
1389                 add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
1390                 io_u_mark_latency(td, lusec);
1391         }
1392
1393         if (!td->o.disable_bw)
1394                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1395
1396         add_iops_sample(td, idx, &icd->time);
1397 }
1398
1399 static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
1400 {
1401         uint64_t secs, remainder, bps, bytes;
1402
1403         bytes = td->this_io_bytes[ddir];
1404         bps = td->rate_bps[ddir];
1405         secs = bytes / bps;
1406         remainder = bytes % bps;
1407         return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
1408 }
1409
1410 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1411                          struct io_completion_data *icd)
1412 {
1413         struct fio_file *f;
1414
1415         dprint_io_u(io_u, "io complete");
1416
1417         td_io_u_lock(td);
1418         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1419         io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1420         td_io_u_unlock(td);
1421
1422         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
1423                 td->last_was_sync = 1;
1424                 f = io_u->file;
1425                 if (f) {
1426                         f->first_write = -1ULL;
1427                         f->last_write = -1ULL;
1428                 }
1429                 return;
1430         }
1431
1432         td->last_was_sync = 0;
1433         td->last_ddir = io_u->ddir;
1434
1435         if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
1436                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1437                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
1438                 const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
1439                 int ret;
1440
1441                 td->io_blocks[idx]++;
1442                 td->this_io_blocks[idx]++;
1443                 td->io_bytes[idx] += bytes;
1444
1445                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST))
1446                         td->this_io_bytes[idx] += bytes;
1447
1448                 if (idx == DDIR_WRITE) {
1449                         f = io_u->file;
1450                         if (f) {
1451                                 if (f->first_write == -1ULL ||
1452                                     io_u->offset < f->first_write)
1453                                         f->first_write = io_u->offset;
1454                                 if (f->last_write == -1ULL ||
1455                                     ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
1456                                         f->last_write = io_u->offset + bytes;
1457                         }
1458                 }
1459
1460                 if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1461                                            td->runstate == TD_VERIFYING)) {
1462                         account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
1463
1464                         if (__should_check_rate(td, idx)) {
1465                                 td->rate_pending_usleep[idx] =
1466                                         (usec_for_io(td, idx) -
1467                                          utime_since_now(&td->start));
1468                         }
1469                         if (idx != DDIR_TRIM && __should_check_rate(td, odx))
1470                                 td->rate_pending_usleep[odx] =
1471                                         (usec_for_io(td, odx) -
1472                                          utime_since_now(&td->start));
1473                 }
1474
1475                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
1476                     td->o.do_verify &&
1477                     td->o.verify != VERIFY_NONE &&
1478                     !td->o.experimental_verify)
1479                         log_io_piece(td, io_u);
1480
1481                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
1482
1483                 if (io_u->end_io) {
1484                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
1485                         if (ret && !icd->error)
1486                                 icd->error = ret;
1487                 }
1488         } else if (io_u->error) {
1489                 icd->error = io_u->error;
1490                 io_u_log_error(td, io_u);
1491         }
1492         if (icd->error) {
1493                 enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, icd->error);
1494                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1495                         return;
1496                 /*
1497                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1498                  * and clear all the errors.
1499                  */
1500                 update_error_count(td, icd->error);
1501                 td_clear_error(td);
1502                 icd->error = 0;
1503                 io_u->error = 0;
1504         }
1505 }
1506
1507 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1508                      int nr)
1509 {
1510         int ddir;
1511         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1512                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1513
1514         icd->nr = nr;
1515
1516         icd->error = 0;
1517         for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1518                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1519 }
1520
1521 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1522                           struct io_completion_data *icd)
1523 {
1524         struct io_u *io_u;
1525         int i;
1526
1527         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1528                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1529
1530                 io_completed(td, io_u, icd);
1531
1532                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1533                         put_io_u(td, io_u);
1534         }
1535 }
1536
1537 /*
1538  * Complete a single io_u for the sync engines.
1539  */
1540 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1541                        uint64_t *bytes)
1542 {
1543         struct io_completion_data icd;
1544
1545         init_icd(td, &icd, 1);
1546         io_completed(td, io_u, &icd);
1547
1548         if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1549                 put_io_u(td, io_u);
1550
1551         if (icd.error) {
1552                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
1553                 return -1;
1554         }
1555
1556         if (bytes) {
1557                 int ddir;
1558
1559                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1560                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1561         }
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
1568  */
1569 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts,
1570                          uint64_t *bytes)
1571 {
1572         struct io_completion_data icd;
1573         struct timespec *tvp = NULL;
1574         int ret;
1575         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
1576
1577         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1578
1579         if (!min_evts)
1580                 tvp = &ts;
1581
1582         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1583         if (ret < 0) {
1584                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1585                 return ret;
1586         } else if (!ret)
1587                 return ret;
1588
1589         init_icd(td, &icd, ret);
1590         ios_completed(td, &icd);
1591         if (icd.error) {
1592                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1593                 return -1;
1594         }
1595
1596         if (bytes) {
1597                 int ddir;
1598
1599                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1600                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1601         }
1602
1603         return 0;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1608  */
1609 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1610 {
1611         if (!td->o.disable_slat) {
1612                 unsigned long slat_time;
1613
1614                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1615                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen);
1616         }
1617 }
1618
1619 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned int min_write,
1620                     unsigned int max_bs)
1621 {
1622         if (!td->o.zero_buffers) {
1623                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
1624
1625                 if (perc) {
1626                         unsigned int seg = min_write;
1627
1628                         seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
1629                         if (!seg)
1630                                 seg = min_write;
1631
1632                         fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, buf,
1633                                                 perc, seg, max_bs);
1634                 } else
1635                         fill_random_buf(&td->buf_state, buf, max_bs);
1636         } else
1637                 memset(buf, 0, max_bs);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * "randomly" fill the buffer contents
1642  */
1643 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1644                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
1645 {
1646         io_u->buf_filled_len = 0;
1647         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
1648 }