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