io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include <time.h>
   6 #include <assert.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9
  10 /*
  11  * Change this define to play with the timeout handling
  12  */
  13 #undef FIO_USE_TIMEOUT
  14
  15 struct io_completion_data {
  16         int nr;                         /* input */
  17
  18         int error;                      /* output */
  19         unsigned long bytes_done[2];    /* output */
  20         struct timeval time;            /* output */
  21 };
  22
  23 /*
  24  * The ->file_map[] contains a map of blocks we have or have not done io
  25  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  26  */
  27 static int random_map_free(struct fio_file *f, const unsigned long long block)
  28 {
  29         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  30         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  31
  32         dprint(FD_RANDOM, "free: b=%llu, idx=%u, bit=%u\n", block, idx, bit);
  33
  34         return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
  35 }
  36
  37 /*
  38  * Mark a given offset as used in the map.
  39  */
  40 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  41 {
  42         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  43         struct fio_file *f = io_u->file;
  44         unsigned long long block;
  45         unsigned int blocks;
  46         unsigned int nr_blocks;
  47
  48         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (unsigned long long) min_bs;
  49         blocks = 0;
  50         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  51
  52         while (blocks < nr_blocks) {
  53                 unsigned int idx, bit;
  54
  55                 /*
  56                  * If we have a mixed random workload, we may
  57                  * encounter blocks we already did IO to.
  58                  */
  59                 if ((td->o.ddir_nr == 1) && !random_map_free(f, block))
  60                         break;
  61
  62                 idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
  63                 bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
  64
  65                 fio_assert(td, idx < f->num_maps);
  66
  67                 f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
  68                 block++;
  69                 blocks++;
  70         }
  71
  72         if ((blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  73                 io_u->buflen = blocks * min_bs;
  74 }
  75
  76 static inline unsigned long long last_block(struct thread_data *td,
  77                                             struct fio_file *f,
  78                                             enum fio_ddir ddir)
  79 {
  80         unsigned long long max_blocks;
  81
  82         max_blocks = f->io_size / (unsigned long long) td->o.min_bs[ddir];
  83         if (!max_blocks)
  84                 return 0;
  85
  86         return max_blocks;
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Return the next free block in the map.
  91  */
  92 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  93                                enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
  94 {
  95         unsigned long long min_bs = td->o.rw_min_bs;
  96         int i;
  97
  98         i = f->last_free_lookup;
  99         *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
 100         while ((*b) * min_bs < f->real_file_size) {
 101                 if (f->file_map[i] != -1UL) {
 102                         *b += fio_ffz(f->file_map[i]);
 103                         if (*b > last_block(td, f, ddir))
 104                                 break;
 105                         f->last_free_lookup = i;
 106                         return 0;
 107                 }
 108
 109                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
 110                 i++;
 111         }
 112
 113         dprint(FD_IO, "failed finding a free block\n");
 114         return 1;
 115 }
 116
 117 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 118                                 enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 119 {
 120         unsigned long long r;
 121         int loops = 5;
 122
 123         do {
 124                 r = os_random_long(&td->random_state);
 125                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
 126                 *b = (last_block(td, f, ddir) - 1)
 127                         * (r / ((unsigned long long) RAND_MAX + 1.0));
 128
 129                 /*
 130                  * if we are not maintaining a random map, we are done.
 131                  */
 132                 if (!file_randommap(td, f))
 133                         return 0;
 134
 135                 /*
 136                  * calculate map offset and check if it's free
 137                  */
 138                 if (random_map_free(f, *b))
 139                         return 0;
 140
 141                 dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 142                                                                         *b);
 143         } while (--loops);
 144
 145         /*
 146          * we get here, if we didn't suceed in looking up a block. generate
 147          * a random start offset into the filemap, and find the first free
 148          * block from there.
 149          */
 150         loops = 10;
 151         do {
 152                 f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) * (r / (RAND_MAX+1.0));
 153                 if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
 154                         return 0;
 155
 156                 r = os_random_long(&td->random_state);
 157         } while (--loops);
 158
 159         /*
 160          * that didn't work either, try exhaustive search from the start
 161          */
 162         f->last_free_lookup = 0;
 163         return get_next_free_block(td, f, ddir, b);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 168  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 169  * the last io issued.
 170  */
 171 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 172 {
 173         struct fio_file *f = io_u->file;
 174         unsigned long long b;
 175         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 176
 177         if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
 178                 td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
 179
 180                 if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b))
 181                         return 1;
 182         } else {
 183                 if (f->last_pos >= f->real_file_size) {
 184                         if (!td_random(td) ||
 185                              get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b))
 186                                 return 1;
 187                 } else
 188                         b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
 189         }
 190
 191         io_u->offset = b * td->o.min_bs[ddir];
 192         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 193                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 194                                         io_u->offset, f->io_size);
 195                 return 1;
 196         }
 197
 198         io_u->offset += f->file_offset;
 199         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 200                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 201                                         io_u->offset, f->real_file_size);
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 209 {
 210         const int ddir = io_u->ddir;
 211         unsigned int buflen;
 212         long r;
 213
 214         if (td->o.min_bs[ddir] == td->o.max_bs[ddir])
 215                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 216         else {
 217                 r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 218                 if (!td->o.bssplit_nr) {
 219                         buflen = (unsigned int)
 220                                         (1 + (double) (td->o.max_bs[ddir] - 1)
 221                                         * r / (RAND_MAX + 1.0));
 222                 } else {
 223                         long perc = 0;
 224                         unsigned int i;
 225
 226                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr; i++) {
 227                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[i];
 228
 229                                 buflen = bsp->bs;
 230                                 perc += bsp->perc;
 231                                 if (r <= ((LONG_MAX / 100L) * perc))
 232                                         break;
 233                         }
 234                 }
 235                 if (!td->o.bs_unaligned) {
 236                         buflen = (buflen + td->o.min_bs[ddir] - 1)
 237                                         & ~(td->o.min_bs[ddir] - 1);
 238                 }
 239         }
 240
 241         if (io_u->offset + buflen > io_u->file->real_file_size) {
 242                 dprint(FD_IO, "lower buflen %u -> %u (ddir=%d)\n", buflen,
 243                                                 td->o.min_bs[ddir], ddir);
 244                 buflen = td->o.min_bs[ddir];
 245         }
 246
 247         return buflen;
 248 }
 249
 250 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 251 {
 252         unsigned long issues;
 253         unsigned int diff;
 254
 255         /*
 256          * we do time or byte based switch. this is needed because
 257          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 258          * whereas reads do not.
 259          */
 260         issues = td->io_issues[td->rwmix_ddir] - td->rwmix_issues;
 261         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 262
 263         td->rwmix_issues = td->io_issues[td->rwmix_ddir]
 264                                 + (issues * ((100 - diff)) / diff);
 265 }
 266
 267 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 268 {
 269         unsigned int v;
 270         long r;
 271
 272         r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 273         v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 274         if (v < td->o.rwmix[DDIR_READ])
 275                 return DDIR_READ;
 276
 277         return DDIR_WRITE;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 282  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 283  * necessary.
 284  */
 285 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 286 {
 287         if (td_rw(td)) {
 288                 /*
 289                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 290                  */
 291                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 292                         unsigned long long max_bytes;
 293                         enum fio_ddir ddir;
 294
 295                         /*
 296                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 297                          * one data direction, to avoid overflowing the
 298                          * ranges too much
 299                          */
 300                         ddir = get_rand_ddir(td);
 301                         max_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
 302                         if (max_bytes >=
 303                             (td->o.size * td->o.rwmix[ddir] / 100)) {
 304                                 if (!td->rw_end_set[ddir])
 305                                         td->rw_end_set[ddir] = 1;
 306
 307                                 ddir ^= 1;
 308                         }
 309
 310                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 311                                 set_rwmix_bytes(td);
 312
 313                         td->rwmix_ddir = ddir;
 314                 }
 315                 return td->rwmix_ddir;
 316         } else if (td_read(td))
 317                 return DDIR_READ;
 318         else
 319                 return DDIR_WRITE;
 320 }
 321
 322 static void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 323 {
 324         int ret = put_file(td, f);
 325
 326         if (ret)
 327                 td_verror(td, ret, "file close");
 328 }
 329
 330 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 331 {
 332         assert((io_u->flags & IO_U_F_FREE) == 0);
 333         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 334
 335         if (io_u->file)
 336                 put_file_log(td, io_u->file);
 337
 338         io_u->file = NULL;
 339         list_del(&io_u->list);
 340         list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 341         td->cur_depth--;
 342 }
 343
 344 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 345 {
 346         struct io_u *__io_u = *io_u;
 347
 348         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 349         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && (__io_u->ddir != DDIR_SYNC))
 350                 td->io_issues[__io_u->ddir]--;
 351
 352         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 353
 354         list_del(&__io_u->list);
 355         list_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 356         td->cur_depth--;
 357         *io_u = NULL;
 358 }
 359
 360 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 361 {
 362         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 363                 goto out;
 364
 365         /*
 366          * see if it's time to sync
 367          */
 368         if (td->o.fsync_blocks &&
 369            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 370              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
 371                 io_u->ddir = DDIR_SYNC;
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
 376
 377         /*
 378          * See if it's time to switch to a new zone
 379          */
 380         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
 381                 td->zone_bytes = 0;
 382                 io_u->file->last_pos += td->o.zone_skip;
 383                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 388          * position.
 389          */
 390         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 391                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 392                 return 1;
 393         }
 394
 395         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 396         if (!io_u->buflen) {
 397                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 398                 return 1;
 399         }
 400
 401         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 402                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 403                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n", io_u->offset,
 404                                 io_u->buflen, io_u->file->real_file_size);
 405                 return 1;
 406         }
 407
 408         /*
 409          * mark entry before potentially trimming io_u
 410          */
 411         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 412                 mark_random_map(td, io_u);
 413
 414         /*
 415          * If using a write iolog, store this entry.
 416          */
 417 out:
 418         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 419         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 420         log_io_u(td, io_u);
 421         return 0;
 422 }
 423
 424 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 425 {
 426         int index = 0;
 427
 428         switch (td->cur_depth) {
 429         default:
 430                 index = 6;
 431                 break;
 432         case 32 ... 63:
 433                 index = 5;
 434                 break;
 435         case 16 ... 31:
 436                 index = 4;
 437                 break;
 438         case 8 ... 15:
 439                 index = 3;
 440                 break;
 441         case 4 ... 7:
 442                 index = 2;
 443                 break;
 444         case 2 ... 3:
 445                 index = 1;
 446         case 1:
 447                 break;
 448         }
 449
 450         td->ts.io_u_map[index] += nr;
 451 }
 452
 453 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 454 {
 455         int index = 0;
 456
 457         assert(usec < 1000);
 458
 459         switch (usec) {
 460         case 750 ... 999:
 461                 index = 9;
 462                 break;
 463         case 500 ... 749:
 464                 index = 8;
 465                 break;
 466         case 250 ... 499:
 467                 index = 7;
 468                 break;
 469         case 100 ... 249:
 470                 index = 6;
 471                 break;
 472         case 50 ... 99:
 473                 index = 5;
 474                 break;
 475         case 20 ... 49:
 476                 index = 4;
 477                 break;
 478         case 10 ... 19:
 479                 index = 3;
 480                 break;
 481         case 4 ... 9:
 482                 index = 2;
 483                 break;
 484         case 2 ... 3:
 485                 index = 1;
 486         case 0 ... 1:
 487                 break;
 488         }
 489
 490         assert(index < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 491         td->ts.io_u_lat_u[index]++;
 492 }
 493
 494 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 495 {
 496         int index = 0;
 497
 498         switch (msec) {
 499         default:
 500                 index = 11;
 501                 break;
 502         case 1000 ... 1999:
 503                 index = 10;
 504                 break;
 505         case 750 ... 999:
 506                 index = 9;
 507                 break;
 508         case 500 ... 749:
 509                 index = 8;
 510                 break;
 511         case 250 ... 499:
 512                 index = 7;
 513                 break;
 514         case 100 ... 249:
 515                 index = 6;
 516                 break;
 517         case 50 ... 99:
 518                 index = 5;
 519                 break;
 520         case 20 ... 49:
 521                 index = 4;
 522                 break;
 523         case 10 ... 19:
 524                 index = 3;
 525                 break;
 526         case 4 ... 9:
 527                 index = 2;
 528                 break;
 529         case 2 ... 3:
 530                 index = 1;
 531         case 0 ... 1:
 532                 break;
 533         }
 534
 535         assert(index < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 536         td->ts.io_u_lat_m[index]++;
 537 }
 538
 539 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 540 {
 541         if (usec < 1000)
 542                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 543         else
 544                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Get next file to service by choosing one at random
 549  */
 550 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td, int goodf,
 551                                            int badf)
 552 {
 553         struct fio_file *f;
 554         int fno;
 555
 556         do {
 557                 long r = os_random_long(&td->next_file_state);
 558
 559                 fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 560                         * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
 561                 f = td->files[fno];
 562                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE)
 563                         continue;
 564
 565                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 566                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 567                         return f;
 568                 }
 569         } while (1);
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 574  */
 575 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 576                                          int badf)
 577 {
 578         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 579         struct fio_file *f;
 580
 581         do {
 582                 f = td->files[td->next_file];
 583
 584                 td->next_file++;
 585                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 586                         td->next_file = 0;
 587
 588                 if (f->flags & FIO_FILE_DONE) {
 589                         f = NULL;
 590                         continue;
 591                 }
 592
 593                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
 594                         break;
 595
 596                 f = NULL;
 597         } while (td->next_file != old_next_file);
 598
 599         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
 600         return f;
 601 }
 602
 603 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
 604 {
 605         struct fio_file *f;
 606
 607         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
 608
 609         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
 610                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
 611                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
 612                                                   td->nr_done_files,
 613                                                   td->o.nr_files);
 614                 return NULL;
 615         }
 616
 617         f = td->file_service_file;
 618         if (f && (f->flags & FIO_FILE_OPEN) && td->file_service_left--)
 619                 goto out;
 620
 621         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 622                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 623         else
 624                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
 625
 626         td->file_service_file = f;
 627         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
 628 out:
 629         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p\n", f);
 630         return f;
 631 }
 632
 633 static struct fio_file *find_next_new_file(struct thread_data *td)
 634 {
 635         struct fio_file *f;
 636
 637         if (!td->nr_open_files || td->nr_done_files >= td->o.nr_files)
 638                 return NULL;
 639
 640         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
 641                 f = get_next_file_rr(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 642         else
 643                 f = get_next_file_rand(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
 644
 645         return f;
 646 }
 647
 648 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 649 {
 650         struct fio_file *f;
 651
 652         do {
 653                 f = get_next_file(td);
 654                 if (!f)
 655                         return 1;
 656
 657 set_file:
 658                 io_u->file = f;
 659                 get_file(f);
 660
 661                 if (!fill_io_u(td, io_u))
 662                         break;
 663
 664                 /*
 665                  * optimization to prevent close/open of the same file. This
 666                  * way we preserve queueing etc.
 667                  */
 668                 if (td->o.nr_files == 1 && td->o.time_based) {
 669                         put_file_log(td, f);
 670                         fio_file_reset(f);
 671                         goto set_file;
 672                 }
 673
 674                 /*
 675                  * td_io_close() does a put_file() as well, so no need to
 676                  * do that here.
 677                  */
 678                 io_u->file = NULL;
 679                 td_io_close_file(td, f);
 680                 f->flags |= FIO_FILE_DONE;
 681                 td->nr_done_files++;
 682
 683                 /*
 684                  * probably not the right place to do this, but see
 685                  * if we need to open a new file
 686                  */
 687                 if (td->nr_open_files < td->o.open_files &&
 688                     td->o.open_files != td->o.nr_files) {
 689                         f = find_next_new_file(td);
 690
 691                         if (!f || td_io_open_file(td, f))
 692                                 return 1;
 693
 694                         goto set_file;
 695                 }
 696         } while (1);
 697
 698         return 0;
 699 }
 700
 701
 702 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 703 {
 704         struct io_u *io_u = NULL;
 705
 706         if (!list_empty(&td->io_u_requeues))
 707                 io_u = list_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
 708         else if (!queue_full(td)) {
 709                 io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
 710
 711                 io_u->buflen = 0;
 712                 io_u->resid = 0;
 713                 io_u->file = NULL;
 714                 io_u->end_io = NULL;
 715         }
 716
 717         if (io_u) {
 718                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
 719                 io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE;
 720
 721                 io_u->error = 0;
 722                 list_del(&io_u->list);
 723                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
 724                 td->cur_depth++;
 725         }
 726
 727         return io_u;
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
 732  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
 733  */
 734 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 735 {
 736         struct fio_file *f;
 737         struct io_u *io_u;
 738
 739         io_u = __get_io_u(td);
 740         if (!io_u) {
 741                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
 742                 return NULL;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * from a requeue, io_u already setup
 747          */
 748         if (io_u->file)
 749                 goto out;
 750
 751         /*
 752          * If using an iolog, grab next piece if any available.
 753          */
 754         if (td->o.read_iolog_file) {
 755                 if (read_iolog_get(td, io_u))
 756                         goto err_put;
 757         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
 758                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
 759                 goto err_put;
 760         }
 761
 762         f = io_u->file;
 763         assert(f->flags & FIO_FILE_OPEN);
 764
 765         if (io_u->ddir != DDIR_SYNC) {
 766                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
 767                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
 768                         goto err_put;
 769                 }
 770
 771                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 772
 773                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 774                         populate_verify_io_u(td, io_u);
 775         }
 776
 777         /*
 778          * Set io data pointers.
 779          */
 780         io_u->endpos = io_u->offset + io_u->buflen;
 781         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 782         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 783 out:
 784         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
 785                 fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
 786                 return io_u;
 787         }
 788 err_put:
 789         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
 790         put_io_u(td, io_u);
 791         return NULL;
 792 }
 793
 794 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 795 {
 796         const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
 797
 798         log_err("fio: io_u error");
 799
 800         if (io_u->file)
 801                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
 802
 803         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
 804
 805         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
 806                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
 807
 808         if (!td->error)
 809                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
 810 }
 811
 812 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 813                          struct io_completion_data *icd)
 814 {
 815         unsigned long usec;
 816
 817         dprint_io_u(io_u, "io complete");
 818
 819         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
 820         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 821
 822         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
 823                 td->last_was_sync = 1;
 824                 return;
 825         }
 826
 827         td->last_was_sync = 0;
 828
 829         if (!io_u->error) {
 830                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
 831                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
 832                 int ret;
 833
 834                 td->io_blocks[idx]++;
 835                 td->io_bytes[idx] += bytes;
 836                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 837
 838                 usec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
 839
 840                 add_clat_sample(td, idx, usec);
 841                 add_bw_sample(td, idx, &icd->time);
 842                 io_u_mark_latency(td, usec);
 843
 844                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
 845                     td->o.do_verify &&
 846                     td->o.verify != VERIFY_NONE)
 847                         log_io_piece(td, io_u);
 848
 849                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
 850
 851                 if (io_u->end_io) {
 852                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
 853                         if (ret && !icd->error)
 854                                 icd->error = ret;
 855                 }
 856         } else {
 857                 icd->error = io_u->error;
 858                 io_u_log_error(td, io_u);
 859         }
 860 }
 861
 862 static void init_icd(struct io_completion_data *icd, int nr)
 863 {
 864         fio_gettime(&icd->time, NULL);
 865
 866         icd->nr = nr;
 867
 868         icd->error = 0;
 869         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 870 }
 871
 872 static void ios_completed(struct thread_data *td,
 873                           struct io_completion_data *icd)
 874 {
 875         struct io_u *io_u;
 876         int i;
 877
 878         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
 879                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
 880
 881                 io_completed(td, io_u, icd);
 882                 put_io_u(td, io_u);
 883         }
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Complete a single io_u for the sync engines.
 888  */
 889 long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 890 {
 891         struct io_completion_data icd;
 892
 893         init_icd(&icd, 1);
 894         io_completed(td, io_u, &icd);
 895         put_io_u(td, io_u);
 896
 897         if (!icd.error)
 898                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 899
 900         td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
 901         return -1;
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
 906  */
 907 long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events)
 908 {
 909         struct io_completion_data icd;
 910         struct timespec *tvp = NULL;
 911         int ret;
 912         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
 913
 914         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_events);
 915
 916         if (!min_events)
 917                 tvp = &ts;
 918
 919         ret = td_io_getevents(td, min_events, td->cur_depth, tvp);
 920         if (ret < 0) {
 921                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
 922                 return ret;
 923         } else if (!ret)
 924                 return ret;
 925
 926         init_icd(&icd, ret);
 927         ios_completed(td, &icd);
 928         if (!icd.error)
 929                 return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 930
 931         td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
 932         return -1;
 933 }
 934
 935 /*
 936  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
 937  */
 938 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 939 {
 940         unsigned long slat_time;
 941
 942         slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
 943         add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time);
 944 }
 945
 946 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 947 void io_u_set_timeout(struct thread_data *td)
 948 {
 949         assert(td->cur_depth);
 950
 951         td->timer.it_interval.tv_sec = 0;
 952         td->timer.it_interval.tv_usec = 0;
 953         td->timer.it_value.tv_sec = IO_U_TIMEOUT + IO_U_TIMEOUT_INC;
 954         td->timer.it_value.tv_usec = 0;
 955         setitimer(ITIMER_REAL, &td->timer, NULL);
 956         fio_gettime(&td->timeout_end, NULL);
 957 }
 958
 959 static void io_u_dump(struct io_u *io_u)
 960 {
 961         unsigned long t_start = mtime_since_now(&io_u->start_time);
 962         unsigned long t_issue = mtime_since_now(&io_u->issue_time);
 963
 964         log_err("io_u=%p, t_start=%lu, t_issue=%lu\n", io_u, t_start, t_issue);
 965         log_err("  buf=%p/%p, len=%lu/%lu, offset=%llu\n", io_u->buf,
 966                                                 io_u->xfer_buf, io_u->buflen,
 967                                                 io_u->xfer_buflen,
 968                                                 io_u->offset);
 969         log_err("  ddir=%d, fname=%s\n", io_u->ddir, io_u->file->file_name);
 970 }
 971 #else
 972 void io_u_set_timeout(struct thread_data fio_unused *td)
 973 {
 974 }
 975 #endif
 976
 977 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
 978 static void io_u_timeout_handler(int fio_unused sig)
 979 {
 980         struct thread_data *td, *__td;
 981         pid_t pid = getpid();
 982         struct list_head *entry;
 983         struct io_u *io_u;
 984         int i;
 985
 986         log_err("fio: io_u timeout\n");
 987
 988         /*
 989          * TLS would be nice...
 990          */
 991         td = NULL;
 992         for_each_td(__td, i) {
 993                 if (__td->pid == pid) {
 994                         td = __td;
 995                         break;
 996                 }
 997         }
 998
 999         if (!td) {
1000                 log_err("fio: io_u timeout, can't find job\n");
1001                 exit(1);
1002         }
1003
1004         if (!td->cur_depth) {
1005                 log_err("fio: timeout without pending work?\n");
1006                 return;
1007         }
1008
1009         log_err("fio: io_u timeout: job=%s, pid=%d\n", td->o.name, td->pid);
1010
1011         list_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
1012                 io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
1013
1014                 io_u_dump(io_u);
1015         }
1016
1017         td_verror(td, ETIMEDOUT, "io_u timeout");
1018         exit(1);
1019 }
1020 #endif
1021
1022 void io_u_init_timeout(void)
1023 {
1024 #ifdef FIO_USE_TIMEOUT
1025         signal(SIGALRM, io_u_timeout_handler);
1026 #endif
1027 }