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, enum fio_ddir ddir)
 195 {
 196         unsigned int v;
 197         unsigned long r;
 198
 199         if (td->o.perc_rand[ddir] == 100)
 200                 return 1;
 201
 202         if (td->o.use_os_rand) {
 203                 r = os_random_long(&td->seq_rand_state[ddir]);
 204                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 205         } else {
 206                 r = __rand(&td->__seq_rand_state[ddir]);
 207                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 208         }
 209
 210         return v <= td->o.perc_rand[ddir];
 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                           unsigned int *is_random)
 298 {
 299         struct fio_file *f = io_u->file;
 300         uint64_t b, offset;
 301         int ret;
 302
 303         assert(ddir_rw(ddir));
 304
 305         b = offset = -1ULL;
 306
 307         if (rw_seq) {
 308                 if (td_random(td)) {
 309                         if (should_do_random(td, ddir)) {
 310                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 311                                 *is_random = 1;
 312                         } else {
 313                                 *is_random = 0;
 314                                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 315                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 316                                 if (ret)
 317                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 318                         }
 319                 } else {
 320                         *is_random = 0;
 321                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 322                 }
 323         } else {
 324                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 325                 *is_random = 0;
 326
 327                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 328                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 329                         if (ret) {
 330                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 331                                 *is_random = 0;
 332                         }
 333                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 334                         if (f->last_start != -1ULL)
 335                                 offset = f->last_start - f->file_offset;
 336                         else
 337                                 offset = 0;
 338                         ret = 0;
 339                 } else {
 340                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 341                         ret = 1;
 342                 }
 343         }
 344
 345         if (!ret) {
 346                 if (offset != -1ULL)
 347                         io_u->offset = offset;
 348                 else if (b != -1ULL)
 349                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 350                 else {
 351                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 352                         ret = 1;
 353                 }
 354         }
 355
 356         return ret;
 357 }
 358
 359 /*
 360  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 361  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 362  * the last io issued.
 363  */
 364 static int __get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 365                              unsigned int *is_random)
 366 {
 367         struct fio_file *f = io_u->file;
 368         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 369         int rw_seq_hit = 0;
 370
 371         assert(ddir_rw(ddir));
 372
 373         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 374                 rw_seq_hit = 1;
 375                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 376         }
 377
 378         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit, is_random))
 379                 return 1;
 380
 381         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 382                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 383                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 384                                         (unsigned long long) f->io_size);
 385                 return 1;
 386         }
 387
 388         io_u->offset += f->file_offset;
 389         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 390                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 391                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 392                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 393                 return 1;
 394         }
 395
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 400                            unsigned int *is_random)
 401 {
 402         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 403                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 404
 405                 if (ops->fill_io_u_off)
 406                         return ops->fill_io_u_off(td, io_u, is_random);
 407         }
 408
 409         return __get_next_offset(td, io_u, is_random);
 410 }
 411
 412 static inline int io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 413                             unsigned int buflen)
 414 {
 415         struct fio_file *f = io_u->file;
 416
 417         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td);
 418 }
 419
 420 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 421                                       unsigned int is_random)
 422 {
 423         int ddir = io_u->ddir;
 424         unsigned int buflen = 0;
 425         unsigned int minbs, maxbs;
 426         unsigned long r, rand_max;
 427
 428         assert(ddir_rw(io_u->ddir));
 429
 430         if (td->o.bs_is_seq_rand)
 431                 ddir = is_random ? DDIR_WRITE: DDIR_READ;
 432         else
 433                 ddir = io_u->ddir;
 434
 435         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 436         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 437
 438         if (minbs == maxbs)
 439                 return minbs;
 440
 441         /*
 442          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 443          */
 444         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 445                 return 0;
 446
 447         if (td->o.use_os_rand)
 448                 rand_max = OS_RAND_MAX;
 449         else
 450                 rand_max = FRAND_MAX;
 451
 452         do {
 453                 if (td->o.use_os_rand)
 454                         r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 455                 else
 456                         r = __rand(&td->__bsrange_state);
 457
 458                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 459                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
 460                                         (r / (rand_max + 1.0)));
 461                         if (buflen < minbs)
 462                                 buflen = minbs;
 463                 } else {
 464                         long perc = 0;
 465                         unsigned int i;
 466
 467                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 468                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 469
 470                                 buflen = bsp->bs;
 471                                 perc += bsp->perc;
 472                                 if ((r <= ((rand_max / 100L) * perc)) &&
 473                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 474                                         break;
 475                         }
 476                 }
 477
 478                 if (td->o.do_verify && td->o.verify != VERIFY_NONE)
 479                         buflen = (buflen + td->o.verify_interval - 1) &
 480                                 ~(td->o.verify_interval - 1);
 481
 482                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 483                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 484
 485         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 486
 487         return buflen;
 488 }
 489
 490 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 491                                     unsigned int is_random)
 492 {
 493         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 494                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 495
 496                 if (ops->fill_io_u_size)
 497                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u, is_random);
 498         }
 499
 500         return __get_next_buflen(td, io_u, is_random);
 501 }
 502
 503 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 504 {
 505         unsigned int diff;
 506
 507         /*
 508          * we do time or byte based switch. this is needed because
 509          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 510          * whereas reads do not.
 511          */
 512         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 513         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 514 }
 515
 516 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 517 {
 518         unsigned int v;
 519         unsigned long r;
 520
 521         if (td->o.use_os_rand) {
 522                 r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 523                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 524         } else {
 525                 r = __rand(&td->__rwmix_state);
 526                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 527         }
 528
 529         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 530                 return DDIR_READ;
 531
 532         return DDIR_WRITE;
 533 }
 534
 535 void io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 536 {
 537         /*
 538          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 539          * not to skew our latency numbers.
 540          *
 541          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 542          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 543          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 544          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 545          */
 546         while (td->io_u_in_flight) {
 547                 int fio_unused ret;
 548
 549                 ret = io_u_queued_complete(td, 1, NULL);
 550         }
 551 }
 552
 553 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 554 {
 555         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 556         struct timeval t;
 557         long usec;
 558
 559         assert(ddir_rw(ddir));
 560
 561         if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
 562                 return ddir;
 563
 564         /*
 565          * We have too much pending sleep in this direction. See if we
 566          * should switch.
 567          */
 568         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 569                 /*
 570                  * Other direction does not have too much pending, switch
 571                  */
 572                 if (td->rate_pending_usleep[odir] < 100000)
 573                         return odir;
 574
 575                 /*
 576                  * Both directions have pending sleep. Sleep the minimum time
 577                  * and deduct from both.
 578                  */
 579                 if (td->rate_pending_usleep[ddir] <=
 580                         td->rate_pending_usleep[odir]) {
 581                         usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 582                 } else {
 583                         usec = td->rate_pending_usleep[odir];
 584                         ddir = odir;
 585                 }
 586         } else
 587                 usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 588
 589         io_u_quiesce(td);
 590
 591         fio_gettime(&t, NULL);
 592         usec_sleep(td, usec);
 593         usec = utime_since_now(&t);
 594
 595         td->rate_pending_usleep[ddir] -= usec;
 596
 597         odir = ddir ^ 1;
 598         if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
 599                 td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
 600
 601         if (ddir_trim(ddir))
 602                 return ddir;
 603
 604         return ddir;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 609  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 610  * necessary.
 611  */
 612 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 613 {
 614         enum fio_ddir ddir;
 615
 616         /*
 617          * see if it's time to fsync
 618          */
 619         if (td->o.fsync_blocks &&
 620            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 621              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 622                 return DDIR_SYNC;
 623
 624         /*
 625          * see if it's time to fdatasync
 626          */
 627         if (td->o.fdatasync_blocks &&
 628            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
 629              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 630                 return DDIR_DATASYNC;
 631
 632         /*
 633          * see if it's time to sync_file_range
 634          */
 635         if (td->sync_file_range_nr &&
 636            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
 637              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 638                 return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 639
 640         if (td_rw(td)) {
 641                 /*
 642                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 643                  */
 644                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 645                         /*
 646                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 647                          * one data direction, to avoid overflowing the
 648                          * ranges too much
 649                          */
 650                         ddir = get_rand_ddir(td);
 651
 652                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 653                                 set_rwmix_bytes(td);
 654
 655                         td->rwmix_ddir = ddir;
 656                 }
 657                 ddir = td->rwmix_ddir;
 658         } else if (td_read(td))
 659                 ddir = DDIR_READ;
 660         else if (td_write(td))
 661                 ddir = DDIR_WRITE;
 662         else
 663                 ddir = DDIR_TRIM;
 664
 665         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 666         return td->rwmix_ddir;
 667 }
 668
 669 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 670 {
 671         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = get_rw_ddir(td);
 672
 673         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
 674             td->o.barrier_blocks &&
 675            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 676              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 677                 io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
 678 }
 679
 680 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 681 {
 682         int ret = put_file(td, f);
 683
 684         if (ret)
 685                 td_verror(td, ret, "file close");
 686 }
 687
 688 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 689 {
 690         td_io_u_lock(td);
 691
 692         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
 693                 put_file_log(td, io_u->file);
 694         io_u->file = NULL;
 695         io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 696         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 697
 698         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 699                 td->cur_depth--;
 700         io_u_qpush(&td->io_u_freelist, io_u);
 701         td_io_u_unlock(td);
 702         td_io_u_free_notify(td);
 703 }
 704
 705 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 706 {
 707         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 708         put_io_u(td, io_u);
 709 }
 710
 711 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 712 {
 713         struct io_u *__io_u = *io_u;
 714         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 715
 716         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 717
 718         td_io_u_lock(td);
 719
 720         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 721         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 722                 td->io_issues[ddir]--;
 723
 724         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 725         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 726                 td->cur_depth--;
 727
 728         io_u_rpush(&td->io_u_requeues, __io_u);
 729         td_io_u_unlock(td);
 730         *io_u = NULL;
 731 }
 732
 733 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 734 {
 735         unsigned int is_random;
 736
 737         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 738                 goto out;
 739
 740         set_rw_ddir(td, io_u);
 741
 742         /*
 743          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 744          */
 745         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 746                 goto out;
 747
 748         /*
 749          * See if it's time to switch to a new zone
 750          */
 751         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 752                 td->zone_bytes = 0;
 753                 io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 754                 io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
 755                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 756         }
 757
 758         /*
 759          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 760          * position.
 761          */
 762         if (get_next_offset(td, io_u, &is_random)) {
 763                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 764                 return 1;
 765         }
 766
 767         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u, is_random);
 768         if (!io_u->buflen) {
 769                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 770                 return 1;
 771         }
 772
 773         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 774                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 775                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
 776                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 777                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 778                 return 1;
 779         }
 780
 781         /*
 782          * mark entry before potentially trimming io_u
 783          */
 784         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 785                 mark_random_map(td, io_u);
 786
 787 out:
 788         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 789         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 790         return 0;
 791 }
 792
 793 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 794 {
 795         int idx = 0;
 796
 797         switch (nr) {
 798         default:
 799                 idx = 6;
 800                 break;
 801         case 33 ... 64:
 802                 idx = 5;
 803                 break;
 804         case 17 ... 32:
 805                 idx = 4;
 806                 break;
 807         case 9 ... 16:
 808                 idx = 3;
 809                 break;
 810         case 5 ... 8:
 811                 idx = 2;
 812                 break;
 813         case 1 ... 4:
 814                 idx = 1;
 815         case 0:
 816                 break;
 817         }
 818
 819         map[idx]++;
 820 }
 821
 822 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 823 {
 824         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 825         td->ts.total_submit++;
 826 }
 827
 828 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 829 {
 830         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 831         td->ts.total_complete++;
 832 }
 833
 834 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 835 {
 836         int idx = 0;
 837
 838         switch (td->cur_depth) {
 839         default:
 840                 idx = 6;
 841                 break;
 842         case 32 ... 63:
 843                 idx = 5;
 844                 break;
 845         case 16 ... 31:
 846                 idx = 4;
 847                 break;
 848         case 8 ... 15:
 849                 idx = 3;
 850                 break;
 851         case 4 ... 7:
 852                 idx = 2;
 853                 break;
 854         case 2 ... 3:
 855                 idx = 1;
 856         case 1:
 857                 break;
 858         }
 859
 860         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 861 }
 862
 863 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 864 {
 865         int idx = 0;
 866
 867         assert(usec < 1000);
 868
 869         switch (usec) {
 870         case 750 ... 999:
 871                 idx = 9;
 872                 break;
 873         case 500 ... 749:
 874                 idx = 8;
 875                 break;
 876         case 250 ... 499:
 877                 idx = 7;
 878                 break;
 879         case 100 ... 249:
 880                 idx = 6;
 881                 break;
 882         case 50 ... 99:
 883                 idx = 5;
 884                 break;
 885         case 20 ... 49:
 886                 idx = 4;
 887                 break;
 888         case 10 ... 19:
 889                 idx = 3;
 890                 break;
 891         case 4 ... 9:
 892                 idx = 2;
 893                 break;
 894         case 2 ... 3:
 895                 idx = 1;
 896         case 0 ... 1:
 897                 break;
 898         }
 899
 900         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 901         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 902 }
 903
 904 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 905 {
 906         int idx = 0;
 907
 908         switch (msec) {
 909         default:
 910                 idx = 11;
 911                 break;
 912         case 1000 ... 1999:
 913                 idx = 10;
 914                 break;
 915         case 750 ... 999:
 916                 idx = 9;
 917                 break;
 918         case 500 ... 749:
 919                 idx = 8;
 920                 break;
 921         case 250 ... 499:
 922                 idx = 7;
 923                 break;
 924         case 100 ... 249:
 925                 idx = 6;
 926                 break;
 927         case 50 ... 99:
 928                 idx = 5;
 929                 break;
 930         case 20 ... 49:
 931                 idx = 4;
 932                 break;
 933         case 10 ... 19:
 934                 idx = 3;
 935                 break;
 936         case 4 ... 9:
 937                 idx = 2;
 938                 break;
 939         case 2 ... 3:
 940                 idx = 1;
 941         case 0 ... 1:
 942                 break;
 943         }
 944
 945         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 946         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 947 }
 948
 949 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 950 {
 951         if (usec < 1000)
 952                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 953         else
 954                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 955 }
 956
 957 /*
 958  * Get next file to service by choosing one at random
 959  */
 960 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
 961                                            enum fio_file_flags goodf,
 962                                            enum fio_file_flags badf)
 963 {
 964         struct fio_file *f;
 965         int fno;
 966
 967         do {
 968                 int opened = 0;
 969                 unsigned long r;
 970
 971                 if (td->o.use_os_rand) {
 972                         r = os_random_long(&td->next_file_state);
 973                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 974                                 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 975                 } else {
 976                         r = __rand(&td->__next_file_state);
 977                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 978                                 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 979                 }
 980
 981                 f = td->files[fno];
 982                 if (fio_file_done(f))
 983                         continue;
 984
 985                 if (!fio_file_open(f)) {
 986                         int err;
 987
 988                         err = td_io_open_file(td, f);
 989                         if (err)
 990                                 continue;
 991                         opened = 1;
 992                 }
 993
 994                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 995                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 996                         return f;
 997                 }
 998                 if (opened)
 999                         td_io_close_file(td, f);
1000         } while (1);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
1005  */
1006 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
1007                                          int badf)
1008 {
1009         unsigned int old_next_file = td->next_file;
1010         struct fio_file *f;
1011
1012         do {
1013                 int opened = 0;
1014
1015                 f = td->files[td->next_file];
1016
1017                 td->next_file++;
1018                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
1019                         td->next_file = 0;
1020
1021                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1022                 if (fio_file_done(f)) {
1023                         f = NULL;
1024                         continue;
1025                 }
1026
1027                 if (!fio_file_open(f)) {
1028                         int err;
1029
1030                         err = td_io_open_file(td, f);
1031                         if (err) {
1032                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1033                                         err, f->file_name);
1034                                 f = NULL;
1035                                 continue;
1036                         }
1037                         opened = 1;
1038                 }
1039
1040                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1041                                                                 f->flags);
1042                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1043                         break;
1044
1045                 if (opened)
1046                         td_io_close_file(td, f);
1047
1048                 f = NULL;
1049         } while (td->next_file != old_next_file);
1050
1051         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1052         return f;
1053 }
1054
1055 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1056 {
1057         struct fio_file *f;
1058
1059         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1060
1061         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1062                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1063                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1064                                                   td->nr_done_files,
1065                                                   td->o.nr_files);
1066                 return NULL;
1067         }
1068
1069         f = td->file_service_file;
1070         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1071                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1072                         goto out;
1073                 if (td->file_service_left--)
1074                         goto out;
1075         }
1076
1077         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1078             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1079                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1080         else
1081                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1082
1083         td->file_service_file = f;
1084         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1085 out:
1086         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1087         return f;
1088 }
1089
1090 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1091 {
1092         if (!(td->flags & TD_F_PROFILE_OPS)) {
1093                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1094
1095                 if (ops->get_next_file)
1096                         return ops->get_next_file(td);
1097         }
1098
1099         return __get_next_file(td);
1100 }
1101
1102 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1103 {
1104         struct fio_file *f;
1105
1106         do {
1107                 f = get_next_file(td);
1108                 if (!f)
1109                         return 1;
1110
1111                 io_u->file = f;
1112                 get_file(f);
1113
1114                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1115                         break;
1116
1117                 put_file_log(td, f);
1118                 td_io_close_file(td, f);
1119                 io_u->file = NULL;
1120                 fio_file_set_done(f);
1121                 td->nr_done_files++;
1122                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1123                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1124         } while (1);
1125
1126         return 0;
1127 }
1128
1129
1130 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1131 {
1132         struct io_u *io_u;
1133
1134         td_io_u_lock(td);
1135
1136 again:
1137         if (!io_u_rempty(&td->io_u_requeues))
1138                 io_u = io_u_rpop(&td->io_u_requeues);
1139         else if (!io_u_qempty(&td->io_u_freelist))
1140                 io_u = io_u_qpop(&td->io_u_freelist);
1141
1142         if (io_u) {
1143                 io_u->buflen = 0;
1144                 io_u->resid = 0;
1145                 io_u->file = NULL;
1146                 io_u->end_io = NULL;
1147         }
1148
1149         if (io_u) {
1150                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1151                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
1152                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
1153                 io_u->flags &= ~IO_U_F_VER_LIST;
1154
1155                 io_u->error = 0;
1156                 io_u->acct_ddir = -1;
1157                 td->cur_depth++;
1158                 io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
1159         } else if (td->o.verify_async) {
1160                 /*
1161                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1162                  * return one
1163                  */
1164                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1165                 goto again;
1166         }
1167
1168         td_io_u_unlock(td);
1169         return io_u;
1170 }
1171
1172 static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1173 {
1174         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1175                 return 0;
1176
1177         if (td->trim_entries) {
1178                 int get_trim = 0;
1179
1180                 if (td->trim_batch) {
1181                         td->trim_batch--;
1182                         get_trim = 1;
1183                 } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1184                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1185                         td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1186                         if (!td->trim_batch)
1187                                 td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1188                         get_trim = 1;
1189                 }
1190
1191                 if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
1192                         return 1;
1193         }
1194
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1199 {
1200         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1201                 return 0;
1202
1203         if (td->io_hist_len) {
1204                 int get_verify = 0;
1205
1206                 if (td->verify_batch)
1207                         get_verify = 1;
1208                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1209                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1210                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1211                         if (!td->verify_batch)
1212                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1213                         get_verify = 1;
1214                 }
1215
1216                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1217                         td->verify_batch--;
1218                         return 1;
1219                 }
1220         }
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1227  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1228  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1229  * we can expect from a device.
1230  */
1231 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1232 {
1233         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
1234         uint64_t boffset;
1235         unsigned int offset;
1236         void *p, *end;
1237
1238         if (!nr_blocks)
1239                 return;
1240
1241         p = io_u->xfer_buf;
1242         boffset = io_u->offset;
1243         io_u->buf_filled_len = 0;
1244
1245         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1246                 /*
1247                  * Fill the byte offset into a "random" start offset of
1248                  * the buffer, given by the product of the usec time
1249                  * and the actual offset.
1250                  */
1251                 offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
1252                 offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
1253                 if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
1254                         offset -= sizeof(uint64_t);
1255                 memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
1256
1257                 end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
1258                 memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
1259                 p += 512;
1260                 boffset += 512;
1261         }
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1266  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1267  */
1268 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1269 {
1270         struct fio_file *f;
1271         struct io_u *io_u;
1272         int do_scramble = 0;
1273
1274         io_u = __get_io_u(td);
1275         if (!io_u) {
1276                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1277                 return NULL;
1278         }
1279
1280         if (check_get_verify(td, io_u))
1281                 goto out;
1282         if (check_get_trim(td, io_u))
1283                 goto out;
1284
1285         /*
1286          * from a requeue, io_u already setup
1287          */
1288         if (io_u->file)
1289                 goto out;
1290
1291         /*
1292          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1293          */
1294         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1295                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1296                         goto err_put;
1297         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1298                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1299                 goto err_put;
1300         }
1301
1302         f = io_u->file;
1303         assert(fio_file_open(f));
1304
1305         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1306                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
1307                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1308                         goto err_put;
1309                 }
1310
1311                 f->last_start = io_u->offset;
1312                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
1313
1314                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1315                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1316                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1317                                         io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
1318                         } else if (td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS)
1319                                 do_scramble = 1;
1320                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1321                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1322                                 do_scramble = 0;
1323                         }
1324                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1325                         /*
1326                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1327                          * buffer is used for writes it is refilled.
1328                          */
1329                         io_u->buf_filled_len = 0;
1330                 }
1331         }
1332
1333         /*
1334          * Set io data pointers.
1335          */
1336         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1337         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1338
1339 out:
1340         assert(io_u->file);
1341         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1342                 if (!td->o.disable_slat)
1343                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1344                 if (do_scramble)
1345                         small_content_scramble(io_u);
1346                 return io_u;
1347         }
1348 err_put:
1349         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1350         put_io_u(td, io_u);
1351         return NULL;
1352 }
1353
1354 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1355 {
1356         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1357         const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
1358                                 "sync_file_range", "wait", "trim" };
1359
1360         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1361                 return;
1362
1363         log_err("fio: io_u error");
1364
1365         if (io_u->file)
1366                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
1367
1368         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
1369
1370         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
1371                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1372
1373         if (!td->error)
1374                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1375 }
1376
1377 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1378                                   struct io_completion_data *icd,
1379                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1380 {
1381         unsigned long lusec = 0;
1382
1383         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1384                 lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1385
1386         if (!td->o.disable_lat) {
1387                 unsigned long tusec;
1388
1389                 tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1390                 add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
1391
1392                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1393                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1394
1395                         if (ops->io_u_lat)
1396                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tusec);
1397                 }
1398
1399                 if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency) {
1400                         if (!td->error)
1401                                 log_err("fio: latency of %lu usec exceeds specified max (%u usec)\n", tusec, td->o.max_latency);
1402                         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1403                         icd->error = ETIMEDOUT;
1404                 }
1405         }
1406
1407         if (!td->o.disable_clat) {
1408                 add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
1409                 io_u_mark_latency(td, lusec);
1410         }
1411
1412         if (!td->o.disable_bw)
1413                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1414
1415         add_iops_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1416
1417         if (td->o.number_ios && !--td->o.number_ios)
1418                 td->done = 1;
1419 }
1420
1421 static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
1422 {
1423         uint64_t secs, remainder, bps, bytes;
1424
1425         bytes = td->this_io_bytes[ddir];
1426         bps = td->rate_bps[ddir];
1427         secs = bytes / bps;
1428         remainder = bytes % bps;
1429         return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
1430 }
1431
1432 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1433                          struct io_completion_data *icd)
1434 {
1435         struct fio_file *f;
1436
1437         dprint_io_u(io_u, "io complete");
1438
1439         td_io_u_lock(td);
1440         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1441         io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1442         td_io_u_unlock(td);
1443
1444         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
1445                 td->last_was_sync = 1;
1446                 f = io_u->file;
1447                 if (f) {
1448                         f->first_write = -1ULL;
1449                         f->last_write = -1ULL;
1450                 }
1451                 return;
1452         }
1453
1454         td->last_was_sync = 0;
1455         td->last_ddir = io_u->ddir;
1456
1457         if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
1458                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1459                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
1460                 const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
1461                 int ret;
1462
1463                 td->io_blocks[idx]++;
1464                 td->this_io_blocks[idx]++;
1465                 td->io_bytes[idx] += bytes;
1466
1467                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST))
1468                         td->this_io_bytes[idx] += bytes;
1469
1470                 if (idx == DDIR_WRITE) {
1471                         f = io_u->file;
1472                         if (f) {
1473                                 if (f->first_write == -1ULL ||
1474                                     io_u->offset < f->first_write)
1475                                         f->first_write = io_u->offset;
1476                                 if (f->last_write == -1ULL ||
1477                                     ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
1478                                         f->last_write = io_u->offset + bytes;
1479                         }
1480                 }
1481
1482                 if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1483                                            td->runstate == TD_VERIFYING)) {
1484                         account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
1485
1486                         if (__should_check_rate(td, idx)) {
1487                                 td->rate_pending_usleep[idx] =
1488                                         (usec_for_io(td, idx) -
1489                                          utime_since_now(&td->start));
1490                         }
1491                         if (idx != DDIR_TRIM && __should_check_rate(td, odx))
1492                                 td->rate_pending_usleep[odx] =
1493                                         (usec_for_io(td, odx) -
1494                                          utime_since_now(&td->start));
1495                 }
1496
1497                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
1498                     td->o.do_verify &&
1499                     td->o.verify != VERIFY_NONE &&
1500                     !td->o.experimental_verify)
1501                         log_io_piece(td, io_u);
1502
1503                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
1504
1505                 if (io_u->end_io) {
1506                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
1507                         if (ret && !icd->error)
1508                                 icd->error = ret;
1509                 }
1510         } else if (io_u->error) {
1511                 icd->error = io_u->error;
1512                 io_u_log_error(td, io_u);
1513         }
1514         if (icd->error) {
1515                 enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, icd->error);
1516                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1517                         return;
1518                 /*
1519                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1520                  * and clear all the errors.
1521                  */
1522                 update_error_count(td, icd->error);
1523                 td_clear_error(td);
1524                 icd->error = 0;
1525                 io_u->error = 0;
1526         }
1527 }
1528
1529 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1530                      int nr)
1531 {
1532         int ddir;
1533         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1534                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1535
1536         icd->nr = nr;
1537
1538         icd->error = 0;
1539         for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1540                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1541 }
1542
1543 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1544                           struct io_completion_data *icd)
1545 {
1546         struct io_u *io_u;
1547         int i;
1548
1549         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1550                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1551
1552                 io_completed(td, io_u, icd);
1553
1554                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1555                         put_io_u(td, io_u);
1556         }
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Complete a single io_u for the sync engines.
1561  */
1562 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1563                        uint64_t *bytes)
1564 {
1565         struct io_completion_data icd;
1566
1567         init_icd(td, &icd, 1);
1568         io_completed(td, io_u, &icd);
1569
1570         if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1571                 put_io_u(td, io_u);
1572
1573         if (icd.error) {
1574                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
1575                 return -1;
1576         }
1577
1578         if (bytes) {
1579                 int ddir;
1580
1581                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1582                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1583         }
1584
1585         return 0;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
1590  */
1591 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts,
1592                          uint64_t *bytes)
1593 {
1594         struct io_completion_data icd;
1595         struct timespec *tvp = NULL;
1596         int ret;
1597         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
1598
1599         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1600
1601         if (!min_evts)
1602                 tvp = &ts;
1603
1604         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1605         if (ret < 0) {
1606                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1607                 return ret;
1608         } else if (!ret)
1609                 return ret;
1610
1611         init_icd(td, &icd, ret);
1612         ios_completed(td, &icd);
1613         if (icd.error) {
1614                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1615                 return -1;
1616         }
1617
1618         if (bytes) {
1619                 int ddir;
1620
1621                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1622                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1623         }
1624
1625         return 0;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1630  */
1631 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1632 {
1633         if (!td->o.disable_slat) {
1634                 unsigned long slat_time;
1635
1636                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1637                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen);
1638         }
1639 }
1640
1641 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned int min_write,
1642                     unsigned int max_bs)
1643 {
1644         if (!td->o.zero_buffers) {
1645                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
1646
1647                 if (perc) {
1648                         unsigned int seg = min_write;
1649
1650                         seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
1651                         if (!seg)
1652                                 seg = min_write;
1653
1654                         fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, buf,
1655                                                 perc, seg, max_bs);
1656                 } else
1657                         fill_random_buf(&td->buf_state, buf, max_bs);
1658         } else
1659                 memset(buf, 0, max_bs);
1660 }
1661
1662 /*
1663  * "randomly" fill the buffer contents
1664  */
1665 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1666                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
1667 {
1668         io_u->buf_filled_len = 0;
1669         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
1670 }