[PATCH] syslet: fix leak of ring and ahu
[fio.git] / io_u.c
1 #include <unistd.h>
2 #include <fcntl.h>
3 #include <string.h>
4 #include <signal.h>
5 #include <time.h>
6
7 #include "fio.h"
8 #include "os.h"
9
10 /*
11  * The ->file_map[] contains a map of blocks we have or have not done io
12  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
13  */
14 static int random_map_free(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
15                            unsigned long long block)
16 {
17         unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
18         unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
19
20         return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
21 }
22
23 /*
24  * Mark a given offset as used in the map.
25  */
26 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
27                             struct io_u *io_u)
28 {
29         unsigned int min_bs = td->rw_min_bs;
30         unsigned long long block;
31         unsigned int blocks;
32         unsigned int nr_blocks;
33
34         block = io_u->offset / (unsigned long long) min_bs;
35         blocks = 0;
36         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
37
38         while (blocks < nr_blocks) {
39                 unsigned int idx, bit;
40
41                 if (!random_map_free(td, f, block))
42                         break;
43
44                 idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
45                 bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
46
47                 fio_assert(td, idx < f->num_maps);
48
49                 f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
50                 block++;
51                 blocks++;
52         }
53
54         if ((blocks * min_bs) < io_u->buflen)
55                 io_u->buflen = blocks * min_bs;
56 }
57
58 /*
59  * Return the next free block in the map.
60  */
61 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
62                                unsigned long long *b)
63 {
64         int i;
65
66         i = f->last_free_lookup;
67         *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
68         while ((*b) * td->rw_min_bs < f->real_file_size) {
69                 if (f->file_map[i] != -1UL) {
70                         *b += ffz(f->file_map[i]);
71                         f->last_free_lookup = i;
72                         return 0;
73                 }
74
75                 *b += BLOCKS_PER_MAP;
76                 i++;
77         }
78
79         return 1;
80 }
81
82 /*
83  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
84  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
85  * the last io issued.
86  */
87 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
88                            struct io_u *io_u)
89 {
90         const int ddir = io_u->ddir;
91         unsigned long long b, rb;
92         long r;
93
94         if (!td->sequential) {
95                 unsigned long long max_blocks = f->file_size / td->min_bs[ddir];
96                 int loops = 5;
97
98                 do {
99                         r = os_random_long(&td->random_state);
100                         b = ((max_blocks - 1) * r / (unsigned long long) (RAND_MAX+1.0));
101                         if (td->norandommap)
102                                 break;
103                         rb = b + (f->file_offset / td->min_bs[ddir]);
104                         loops--;
105                 } while (!random_map_free(td, f, rb) && loops);
106
107                 /*
108                  * if we failed to retrieve a truly random offset within
109                  * the loops assigned, see if there are free ones left at all
110                  */
111                 if (!loops && get_next_free_block(td, f, &b))
112                         return 1;
113         } else
114                 b = f->last_pos / td->min_bs[ddir];
115
116         io_u->offset = (b * td->min_bs[ddir]) + f->file_offset;
117         if (io_u->offset >= f->real_file_size)
118                 return 1;
119
120         return 0;
121 }
122
123 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
124                                     struct io_u *io_u)
125 {
126         const int ddir = io_u->ddir;
127         unsigned int buflen;
128         long r;
129
130         if (td->min_bs[ddir] == td->max_bs[ddir])
131                 buflen = td->min_bs[ddir];
132         else {
133                 r = os_random_long(&td->bsrange_state);
134                 buflen = (unsigned int) (1 + (double) (td->max_bs[ddir] - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
135                 if (!td->bs_unaligned)
136                         buflen = (buflen + td->min_bs[ddir] - 1) & ~(td->min_bs[ddir] - 1);
137         }
138
139         while (buflen + io_u->offset > f->real_file_size) {
140                 if (buflen == td->min_bs[ddir])
141                         return 0;
142
143                 buflen = td->min_bs[ddir];
144         }
145
146         return buflen;
147 }
148
149 /*
150  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
151  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
152  * necessary.
153  */
154 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
155 {
156         if (td_rw(td)) {
157                 struct timeval now;
158                 unsigned long elapsed;
159
160                 fio_gettime(&now, NULL);
161                 elapsed = mtime_since_now(&td->rwmix_switch);
162
163                 /*
164                  * Check if it's time to seed a new data direction.
165                  */
166                 if (elapsed >= td->rwmixcycle) {
167                         unsigned int v;
168                         long r;
169
170                         r = os_random_long(&td->rwmix_state);
171                         v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
172                         if (v < td->rwmixread)
173                                 td->rwmix_ddir = DDIR_READ;
174                         else
175                                 td->rwmix_ddir = DDIR_WRITE;
176                         memcpy(&td->rwmix_switch, &now, sizeof(now));
177                 }
178                 return td->rwmix_ddir;
179         } else if (td_read(td))
180                 return DDIR_READ;
181         else
182                 return DDIR_WRITE;
183 }
184
185 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
186 {
187         io_u->file = NULL;
188         list_del(&io_u->list);
189         list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
190         td->cur_depth--;
191 }
192
193 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
194                      struct io_u *io_u)
195 {
196         /*
197          * If using an iolog, grab next piece if any available.
198          */
199         if (td->read_iolog)
200                 return read_iolog_get(td, io_u);
201
202         /*
203          * see if it's time to sync
204          */
205         if (td->fsync_blocks && !(td->io_blocks[DDIR_WRITE] % td->fsync_blocks)
206             && should_fsync(td)) {
207                 io_u->ddir = DDIR_SYNC;
208                 io_u->file = f;
209                 return 0;
210         }
211
212         io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
213
214         /*
215          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
216          * position.
217          */
218         if (get_next_offset(td, f, io_u))
219                 return 1;
220
221         io_u->buflen = get_next_buflen(td, f, io_u);
222         if (!io_u->buflen)
223                 return 1;
224
225         /*
226          * mark entry before potentially trimming io_u
227          */
228         if (!td->read_iolog && !td->sequential && !td->norandommap)
229                 mark_random_map(td, f, io_u);
230
231         /*
232          * If using a write iolog, store this entry.
233          */
234         if (td->write_iolog_file)
235                 write_iolog_put(td, io_u);
236
237         io_u->file = f;
238         return 0;
239 }
240
241 static void io_u_mark_depth(struct thread_data *td)
242 {
243         int index = 0;
244
245         switch (td->cur_depth) {
246         default:
247                 index++;
248         case 32 ... 63:
249                 index++;
250         case 16 ... 31:
251                 index++;
252         case 8 ... 15:
253                 index++;
254         case 4 ... 7:
255                 index++;
256         case 2 ... 3:
257                 index++;
258         case 1:
259                 break;
260         }
261
262         td->io_u_map[index]++;
263         td->total_io_u++;
264 }
265
266 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
267 {
268         struct io_u *io_u = NULL;
269
270         if (!queue_full(td)) {
271                 io_u = list_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
272
273                 io_u->buflen = 0;
274                 io_u->error = 0;
275                 io_u->resid = 0;
276                 list_del(&io_u->list);
277                 list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
278                 td->cur_depth++;
279                 io_u_mark_depth(td);
280         }
281
282         return io_u;
283 }
284
285 /*
286  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
287  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
288  */
289 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
290 {
291         struct io_u *io_u;
292
293         io_u = __get_io_u(td);
294         if (!io_u)
295                 return NULL;
296
297         if (td->zone_bytes >= td->zone_size) {
298                 td->zone_bytes = 0;
299                 f->last_pos += td->zone_skip;
300         }
301
302         if (fill_io_u(td, f, io_u)) {
303                 put_io_u(td, io_u);
304                 return NULL;
305         }
306
307         if (io_u->buflen + io_u->offset > f->real_file_size) {
308                 if (td->io_ops->flags & FIO_RAWIO) {
309                         put_io_u(td, io_u);
310                         return NULL;
311                 }
312
313                 io_u->buflen = f->real_file_size - io_u->offset;
314         }
315
316         if (io_u->ddir != DDIR_SYNC) {
317                 if (!io_u->buflen) {
318                         put_io_u(td, io_u);
319                         return NULL;
320                 }
321
322                 f->last_pos += io_u->buflen;
323
324                 if (td->verify != VERIFY_NONE)
325                         populate_verify_io_u(td, io_u);
326         }
327
328         if (td_io_prep(td, io_u)) {
329                 put_io_u(td, io_u);
330                 return NULL;
331         }
332
333         /*
334          * Set io data pointers.
335          */
336         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
337         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
338
339         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
340         return io_u;
341 }
342
343 void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
344                   struct io_completion_data *icd)
345 {
346         unsigned long msec;
347
348         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
349                 td->last_was_sync = 1;
350                 return;
351         }
352
353         td->last_was_sync = 0;
354
355         if (!io_u->error) {
356                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
357                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
358
359                 td->io_blocks[idx]++;
360                 td->io_bytes[idx] += bytes;
361                 td->zone_bytes += bytes;
362                 td->this_io_bytes[idx] += bytes;
363
364                 io_u->file->last_completed_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
365
366                 msec = mtime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
367
368                 add_clat_sample(td, idx, msec);
369                 add_bw_sample(td, idx, &icd->time);
370
371                 if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE)
372                         log_io_piece(td, io_u);
373
374                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
375         } else
376                 icd->error = io_u->error;
377 }
378
379 void ios_completed(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd)
380 {
381         struct io_u *io_u;
382         int i;
383
384         fio_gettime(&icd->time, NULL);
385
386         icd->error = 0;
387         icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
388
389         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
390                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
391
392                 io_completed(td, io_u, icd);
393                 put_io_u(td, io_u);
394         }
395 }