io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <assert.h>
   4
   5 #include "fio.h"
   6 #include "verify.h"
   7 #include "trim.h"
   8 #include "lib/rand.h"
   9 #include "lib/axmap.h"
  10 #include "err.h"
  11 #include "lib/pow2.h"
  12 #include "minmax.h"
  13 #include "zbd.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 timespec 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 bool 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 uint64_t mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  36                                 uint64_t offset, uint64_t buflen)
  37 {
  38         unsigned long long min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
  39         struct fio_file *f = io_u->file;
  40         unsigned long long nr_blocks;
  41         uint64_t block;
  42
  43         block = (offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
  44         nr_blocks = (buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  45         assert(nr_blocks > 0);
  46
  47         if (!(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK)) {
  48                 nr_blocks = axmap_set_nr(f->io_axmap, block, nr_blocks);
  49                 assert(nr_blocks > 0);
  50         }
  51
  52         if ((nr_blocks * min_bs) < buflen)
  53                 buflen = nr_blocks * min_bs;
  54
  55         return buflen;
  56 }
  57
  58 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  59                            enum fio_ddir ddir)
  60 {
  61         uint64_t max_blocks;
  62         uint64_t max_size;
  63
  64         assert(ddir_rw(ddir));
  65
  66         /*
  67          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  68          * -> not for now since there is code assuming it could go either.
  69          */
  70         max_size = f->io_size;
  71         if (max_size > f->real_file_size)
  72                 max_size = f->real_file_size;
  73
  74         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED && td->o.zone_range)
  75                 max_size = td->o.zone_range;
  76
  77         if (td->o.min_bs[ddir] > td->o.ba[ddir])
  78                 max_size -= td->o.min_bs[ddir] - td->o.ba[ddir];
  79
  80         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
  81         if (!max_blocks)
  82                 return 0;
  83
  84         return max_blocks;
  85 }
  86
  87 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  88                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b,
  89                                   uint64_t lastb)
  90 {
  91         uint64_t r;
  92
  93         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE ||
  94             td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE64) {
  95
  96                 r = __rand(&td->random_state);
  97
  98                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
  99
 100                 *b = lastb * (r / (rand_max(&td->random_state) + 1.0));
 101         } else {
 102                 uint64_t off = 0;
 103
 104                 assert(fio_file_lfsr(f));
 105
 106                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off))
 107                         return 1;
 108
 109                 *b = off;
 110         }
 111
 112         /*
 113          * if we are not maintaining a random map, we are done.
 114          */
 115         if (!file_randommap(td, f))
 116                 goto ret;
 117
 118         /*
 119          * calculate map offset and check if it's free
 120          */
 121         if (random_map_free(f, *b))
 122                 goto ret;
 123
 124         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 125                                                 (unsigned long long) *b);
 126
 127         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
 128         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
 129                 return 1;
 130 ret:
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
 135                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 136                                        uint64_t *b)
 137 {
 138         *b = zipf_next(&f->zipf);
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
 143                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 144                                          uint64_t *b)
 145 {
 146         *b = pareto_next(&f->zipf);
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 static int __get_next_rand_offset_gauss(struct thread_data *td,
 151                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 152                                         uint64_t *b)
 153 {
 154         *b = gauss_next(&f->gauss);
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static int __get_next_rand_offset_zoned_abs(struct thread_data *td,
 159                                             struct fio_file *f,
 160                                             enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 161 {
 162         struct zone_split_index *zsi;
 163         uint64_t lastb, send, stotal;
 164         unsigned int v;
 165
 166         lastb = last_block(td, f, ddir);
 167         if (!lastb)
 168                 return 1;
 169
 170         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
 171 bail:
 172                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 173         }
 174
 175         /*
 176          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
 177          */
 178         v = rand_between(&td->zone_state, 1, 100);
 179
 180         /*
 181          * Find our generated table. 'send' is the end block of this zone,
 182          * 'stotal' is our start offset.
 183          */
 184         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
 185         stotal = zsi->size_prev / td->o.ba[ddir];
 186         send = zsi->size / td->o.ba[ddir];
 187
 188         /*
 189          * Should never happen
 190          */
 191         if (send == -1U) {
 192                 if (!fio_did_warn(FIO_WARN_ZONED_BUG))
 193                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
 194                 goto bail;
 195         } else if (send > lastb) {
 196                 /*
 197                  * This happens if the user specifies ranges that exceed
 198                  * the file/device size. We can't handle that gracefully,
 199                  * so error and exit.
 200                  */
 201                 log_err("fio: zoned_abs sizes exceed file size\n");
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205         /*
 206          * Generate index from 0..send-stotal
 207          */
 208         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, send - stotal) == 1)
 209                 return 1;
 210
 211         *b += stotal;
 212         return 0;
 213 }
 214
 215 static int __get_next_rand_offset_zoned(struct thread_data *td,
 216                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 217                                         uint64_t *b)
 218 {
 219         unsigned int v, send, stotal;
 220         uint64_t offset, lastb;
 221         struct zone_split_index *zsi;
 222
 223         lastb = last_block(td, f, ddir);
 224         if (!lastb)
 225                 return 1;
 226
 227         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
 228 bail:
 229                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 230         }
 231
 232         /*
 233          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
 234          */
 235         v = rand_between(&td->zone_state, 1, 100);
 236
 237         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
 238         stotal = zsi->size_perc_prev;
 239         send = zsi->size_perc;
 240
 241         /*
 242          * Should never happen
 243          */
 244         if (send == -1U) {
 245                 if (!fio_did_warn(FIO_WARN_ZONED_BUG))
 246                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
 247                 goto bail;
 248         }
 249
 250         /*
 251          * 'send' is some percentage below or equal to 100 that
 252          * marks the end of the current IO range. 'stotal' marks
 253          * the start, in percent.
 254          */
 255         if (stotal)
 256                 offset = stotal * lastb / 100ULL;
 257         else
 258                 offset = 0;
 259
 260         lastb = lastb * (send - stotal) / 100ULL;
 261
 262         /*
 263          * Generate index from 0..send-of-lastb
 264          */
 265         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb) == 1)
 266                 return 1;
 267
 268         /*
 269          * Add our start offset, if any
 270          */
 271         if (offset)
 272                 *b += offset;
 273
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 278                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 279 {
 280         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM) {
 281                 uint64_t lastb;
 282
 283                 lastb = last_block(td, f, ddir);
 284                 if (!lastb)
 285                         return 1;
 286
 287                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 288         } else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
 289                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
 290         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
 291                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
 292         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_GAUSS)
 293                 return __get_next_rand_offset_gauss(td, f, ddir, b);
 294         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED)
 295                 return __get_next_rand_offset_zoned(td, f, ddir, b);
 296         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED_ABS)
 297                 return __get_next_rand_offset_zoned_abs(td, f, ddir, b);
 298
 299         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
 300         return 1;
 301 }
 302
 303 static bool should_do_random(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 304 {
 305         unsigned int v;
 306
 307         if (td->o.perc_rand[ddir] == 100)
 308                 return true;
 309
 310         v = rand_between(&td->seq_rand_state[ddir], 1, 100);
 311
 312         return v <= td->o.perc_rand[ddir];
 313 }
 314
 315 static void loop_cache_invalidate(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 316 {
 317         struct thread_options *o = &td->o;
 318
 319         if (o->invalidate_cache && !o->odirect) {
 320                 int fio_unused ret;
 321
 322                 ret = file_invalidate_cache(td, f);
 323         }
 324 }
 325
 326 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 327                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 328 {
 329         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 330                 return 0;
 331
 332         if (td->o.time_based ||
 333             (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)) {
 334                 fio_file_reset(td, f);
 335                 loop_cache_invalidate(td, f);
 336                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 337                         return 0;
 338         }
 339
 340         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
 341                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos[ddir],
 342                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 343         return 1;
 344 }
 345
 346 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 347                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
 348 {
 349         struct thread_options *o = &td->o;
 350
 351         assert(ddir_rw(ddir));
 352
 353         /*
 354          * If we reach the end for a time based run, reset us back to 0
 355          * and invalidate the cache, if we need to.
 356          */
 357         if (f->last_pos[ddir] >= f->io_size + get_start_offset(td, f) &&
 358             o->time_based) {
 359                 f->last_pos[ddir] = f->file_offset;
 360                 loop_cache_invalidate(td, f);
 361         }
 362
 363         if (f->last_pos[ddir] < f->real_file_size) {
 364                 uint64_t pos;
 365
 366                 /*
 367                  * Only rewind if we already hit the end
 368                  */
 369                 if (f->last_pos[ddir] == f->file_offset &&
 370                     f->file_offset && o->ddir_seq_add < 0) {
 371                         if (f->real_file_size > f->io_size)
 372                                 f->last_pos[ddir] = f->io_size;
 373                         else
 374                                 f->last_pos[ddir] = f->real_file_size;
 375                 }
 376
 377                 pos = f->last_pos[ddir] - f->file_offset;
 378                 if (pos && o->ddir_seq_add) {
 379                         pos += o->ddir_seq_add;
 380
 381                         /*
 382                          * If we reach beyond the end of the file
 383                          * with holed IO, wrap around to the
 384                          * beginning again. If we're doing backwards IO,
 385                          * wrap to the end.
 386                          */
 387                         if (pos >= f->real_file_size) {
 388                                 if (o->ddir_seq_add > 0)
 389                                         pos = f->file_offset;
 390                                 else {
 391                                         if (f->real_file_size > f->io_size)
 392                                                 pos = f->io_size;
 393                                         else
 394                                                 pos = f->real_file_size;
 395
 396                                         pos += o->ddir_seq_add;
 397                                 }
 398                         }
 399                 }
 400
 401                 *offset = pos;
 402                 return 0;
 403         }
 404
 405         return 1;
 406 }
 407
 408 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 409                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq,
 410                           bool *is_random)
 411 {
 412         struct fio_file *f = io_u->file;
 413         uint64_t b, offset;
 414         int ret;
 415
 416         assert(ddir_rw(ddir));
 417
 418         b = offset = -1ULL;
 419
 420         if (rw_seq) {
 421                 if (td_random(td)) {
 422                         if (should_do_random(td, ddir)) {
 423                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 424                                 *is_random = true;
 425                         } else {
 426                                 *is_random = false;
 427                                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
 428                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 429                                 if (ret)
 430                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 431                         }
 432                 } else {
 433                         *is_random = false;
 434                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 435                 }
 436         } else {
 437                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
 438                 *is_random = false;
 439
 440                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 441                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 442                         if (ret) {
 443                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 444                                 *is_random = false;
 445                         }
 446                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 447                         if (f->last_start[ddir] != -1ULL)
 448                                 offset = f->last_start[ddir] - f->file_offset;
 449                         else
 450                                 offset = 0;
 451                         ret = 0;
 452                 } else {
 453                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 454                         ret = 1;
 455                 }
 456         }
 457
 458         if (!ret) {
 459                 if (offset != -1ULL)
 460                         io_u->offset = offset;
 461                 else if (b != -1ULL)
 462                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 463                 else {
 464                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 465                         ret = 1;
 466                 }
 467         }
 468
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 /*
 473  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 474  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 475  * the last io issued.
 476  */
 477 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 478                            bool *is_random)
 479 {
 480         struct fio_file *f = io_u->file;
 481         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 482         int rw_seq_hit = 0;
 483
 484         assert(ddir_rw(ddir));
 485
 486         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 487                 rw_seq_hit = 1;
 488                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 489         }
 490
 491         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit, is_random))
 492                 return 1;
 493
 494         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 495                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 496                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 497                                         (unsigned long long) f->io_size);
 498                 return 1;
 499         }
 500
 501         io_u->offset += f->file_offset;
 502         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 503                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 504                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 505                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 506                 return 1;
 507         }
 508
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static inline bool io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 513                              unsigned long long buflen)
 514 {
 515         struct fio_file *f = io_u->file;
 516
 517         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td, f);
 518 }
 519
 520 static unsigned long long get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 521                                     bool is_random)
 522 {
 523         int ddir = io_u->ddir;
 524         unsigned long long buflen = 0;
 525         unsigned long long minbs, maxbs;
 526         uint64_t frand_max, r;
 527         bool power_2;
 528
 529         assert(ddir_rw(ddir));
 530
 531         if (td->o.bs_is_seq_rand)
 532                 ddir = is_random ? DDIR_WRITE : DDIR_READ;
 533
 534         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 535         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 536
 537         if (minbs == maxbs)
 538                 return minbs;
 539
 540         /*
 541          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 542          */
 543         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 544                 return 0;
 545
 546         frand_max = rand_max(&td->bsrange_state[ddir]);
 547         do {
 548                 r = __rand(&td->bsrange_state[ddir]);
 549
 550                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 551                         buflen = minbs + (unsigned long long) ((double) maxbs *
 552                                         (r / (frand_max + 1.0)));
 553                 } else {
 554                         long long perc = 0;
 555                         unsigned int i;
 556
 557                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 558                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 559
 560                                 if (!bsp->perc)
 561                                         continue;
 562                                 buflen = bsp->bs;
 563                                 perc += bsp->perc;
 564                                 if ((r / perc <= frand_max / 100ULL) &&
 565                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 566                                         break;
 567                         }
 568                 }
 569
 570                 power_2 = is_power_of_2(minbs);
 571                 if (!td->o.bs_unaligned && power_2)
 572                         buflen &= ~(minbs - 1);
 573                 else if (!td->o.bs_unaligned && !power_2)
 574                         buflen -= buflen % minbs;
 575                 if (buflen > maxbs)
 576                         buflen = maxbs;
 577         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 578
 579         return buflen;
 580 }
 581
 582 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 583 {
 584         unsigned int diff;
 585
 586         /*
 587          * we do time or byte based switch. this is needed because
 588          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 589          * whereas reads do not.
 590          */
 591         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 592         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 593 }
 594
 595 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 596 {
 597         unsigned int v;
 598
 599         v = rand_between(&td->rwmix_state, 1, 100);
 600
 601         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 602                 return DDIR_READ;
 603
 604         return DDIR_WRITE;
 605 }
 606
 607 int io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 608 {
 609         int ret = 0, completed = 0, err = 0;
 610
 611         /*
 612          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 613          * not to skew our latency numbers.
 614          *
 615          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 616          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 617          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 618          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 619          */
 620         if (td->io_u_queued || td->cur_depth)
 621                 td_io_commit(td);
 622
 623         while (td->io_u_in_flight) {
 624                 ret = io_u_queued_complete(td, 1);
 625                 if (ret > 0)
 626                         completed += ret;
 627                 else if (ret < 0)
 628                         err = ret;
 629         }
 630
 631         if (td->flags & TD_F_REGROW_LOGS)
 632                 regrow_logs(td);
 633
 634         if (completed)
 635                 return completed;
 636
 637         return err;
 638 }
 639
 640 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 641 {
 642         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 643         uint64_t usec;
 644         uint64_t now;
 645
 646         assert(ddir_rw(ddir));
 647         now = utime_since_now(&td->epoch);
 648
 649         /*
 650          * if rate_next_io_time is in the past, need to catch up to rate
 651          */
 652         if (td->rate_next_io_time[ddir] <= now)
 653                 return ddir;
 654
 655         /*
 656          * We are ahead of rate in this direction. See if we
 657          * should switch.
 658          */
 659         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 660                 /*
 661                  * Other direction is behind rate, switch
 662                  */
 663                 if (td->rate_next_io_time[odir] <= now)
 664                         return odir;
 665
 666                 /*
 667                  * Both directions are ahead of rate. sleep the min,
 668                  * switch if necessary
 669                  */
 670                 if (td->rate_next_io_time[ddir] <=
 671                     td->rate_next_io_time[odir]) {
 672                         usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
 673                 } else {
 674                         usec = td->rate_next_io_time[odir] - now;
 675                         ddir = odir;
 676                 }
 677         } else
 678                 usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
 679
 680         if (td->o.io_submit_mode == IO_MODE_INLINE)
 681                 io_u_quiesce(td);
 682
 683         usec_sleep(td, usec);
 684         return ddir;
 685 }
 686
 687 /*
 688  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 689  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 690  * necessary.
 691  */
 692 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 693 {
 694         enum fio_ddir ddir;
 695
 696         /*
 697          * See if it's time to fsync/fdatasync/sync_file_range first,
 698          * and if not then move on to check regular I/Os.
 699          */
 700         if (should_fsync(td)) {
 701                 if (td->o.fsync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 702                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks))
 703                         return DDIR_SYNC;
 704
 705                 if (td->o.fdatasync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 706                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks))
 707                         return DDIR_DATASYNC;
 708
 709                 if (td->sync_file_range_nr && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 710                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr))
 711                         return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 712         }
 713
 714         if (td_rw(td)) {
 715                 /*
 716                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 717                  */
 718                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 719                         /*
 720                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 721                          * one data direction, to avoid overflowing the
 722                          * ranges too much
 723                          */
 724                         ddir = get_rand_ddir(td);
 725
 726                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 727                                 set_rwmix_bytes(td);
 728
 729                         td->rwmix_ddir = ddir;
 730                 }
 731                 ddir = td->rwmix_ddir;
 732         } else if (td_read(td))
 733                 ddir = DDIR_READ;
 734         else if (td_write(td))
 735                 ddir = DDIR_WRITE;
 736         else if (td_trim(td))
 737                 ddir = DDIR_TRIM;
 738         else
 739                 ddir = DDIR_INVAL;
 740
 741         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 742         return td->rwmix_ddir;
 743 }
 744
 745 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 746 {
 747         enum fio_ddir ddir = get_rw_ddir(td);
 748
 749         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_ZBD)
 750                 ddir = zbd_adjust_ddir(td, io_u, ddir);
 751
 752         if (td_trimwrite(td)) {
 753                 struct fio_file *f = io_u->file;
 754                 if (f->last_pos[DDIR_WRITE] == f->last_pos[DDIR_TRIM])
 755                         ddir = DDIR_TRIM;
 756                 else
 757                         ddir = DDIR_WRITE;
 758         }
 759
 760         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = ddir;
 761
 762         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && td_ioengine_flagged(td, FIO_BARRIER) &&
 763             td->o.barrier_blocks &&
 764            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 765              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 766                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BARRIER);
 767 }
 768
 769 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 770 {
 771         unsigned int ret = put_file(td, f);
 772
 773         if (ret)
 774                 td_verror(td, ret, "file close");
 775 }
 776
 777 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 778 {
 779         const bool needs_lock = td_async_processing(td);
 780
 781         zbd_put_io_u(io_u);
 782
 783         if (td->parent)
 784                 td = td->parent;
 785
 786         if (needs_lock)
 787                 __td_io_u_lock(td);
 788
 789         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_NO_FILE_PUT))
 790                 put_file_log(td, io_u->file);
 791
 792         io_u->file = NULL;
 793         io_u_set(td, io_u, IO_U_F_FREE);
 794
 795         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 796                 td->cur_depth--;
 797                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
 798         }
 799         io_u_qpush(&td->io_u_freelist, io_u);
 800         td_io_u_free_notify(td);
 801
 802         if (needs_lock)
 803                 __td_io_u_unlock(td);
 804 }
 805
 806 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 807 {
 808         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT);
 809         put_io_u(td, io_u);
 810 }
 811
 812 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 813 {
 814         const bool needs_lock = td_async_processing(td);
 815         struct io_u *__io_u = *io_u;
 816         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 817
 818         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 819
 820         if (td->parent)
 821                 td = td->parent;
 822
 823         if (needs_lock)
 824                 __td_io_u_lock(td);
 825
 826         io_u_set(td, __io_u, IO_U_F_FREE);
 827         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 828                 td->io_issues[ddir]--;
 829
 830         io_u_clear(td, __io_u, IO_U_F_FLIGHT);
 831         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 832                 td->cur_depth--;
 833                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
 834         }
 835
 836         io_u_rpush(&td->io_u_requeues, __io_u);
 837         td_io_u_free_notify(td);
 838
 839         if (needs_lock)
 840                 __td_io_u_unlock(td);
 841
 842         *io_u = NULL;
 843 }
 844
 845 static void setup_strided_zone_mode(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 846 {
 847         struct fio_file *f = io_u->file;
 848
 849         assert(td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED);
 850         assert(td->o.zone_size);
 851         assert(td->o.zone_range);
 852
 853         /*
 854          * See if it's time to switch to a new zone
 855          */
 856         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
 857                 td->zone_bytes = 0;
 858                 f->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 859
 860                 /*
 861                  * Wrap from the beginning, if we exceed the file size
 862                  */
 863                 if (f->file_offset >= f->real_file_size)
 864                         f->file_offset = get_start_offset(td, f);
 865
 866                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
 867                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 868         }
 869
 870         /*
 871          * If zone_size > zone_range, then maintain the same zone until
 872          * zone_bytes >= zone_size.
 873          */
 874         if (f->last_pos[io_u->ddir] >= (f->file_offset + td->o.zone_range)) {
 875                 dprint(FD_IO, "io_u maintain zone offset=%" PRIu64 "/last_pos=%" PRIu64 "\n",
 876                                 f->file_offset, f->last_pos[io_u->ddir]);
 877                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
 878         }
 879
 880         /*
 881          * For random: if 'norandommap' is not set and zone_size > zone_range,
 882          * map needs to be reset as it's done with zone_range everytime.
 883          */
 884         if ((td->zone_bytes % td->o.zone_range) == 0)
 885                 fio_file_reset(td, f);
 886 }
 887
 888 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 889 {
 890         bool is_random;
 891         uint64_t offset;
 892         enum io_u_action ret;
 893
 894         if (td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO))
 895                 goto out;
 896
 897         set_rw_ddir(td, io_u);
 898
 899         /*
 900          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 901          */
 902         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 903                 goto out;
 904
 905         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED)
 906                 setup_strided_zone_mode(td, io_u);
 907         else if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_ZBD)
 908                 setup_zbd_zone_mode(td, io_u);
 909
 910         /*
 911          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 912          * position.
 913          */
 914         if (get_next_offset(td, io_u, &is_random)) {
 915                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 916                 return 1;
 917         }
 918
 919         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u, is_random);
 920         if (!io_u->buflen) {
 921                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 922                 return 1;
 923         }
 924
 925         offset = io_u->offset;
 926         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_ZBD) {
 927                 ret = zbd_adjust_block(td, io_u);
 928                 if (ret == io_u_eof)
 929                         return 1;
 930         }
 931
 932         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 933                 dprint(FD_IO, "io_u %p, off=0x%llx + len=0x%llx exceeds file size=0x%llx\n",
 934                         io_u,
 935                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 936                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 937                 return 1;
 938         }
 939
 940         /*
 941          * mark entry before potentially trimming io_u
 942          */
 943         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 944                 io_u->buflen = mark_random_map(td, io_u, offset, io_u->buflen);
 945
 946 out:
 947         dprint_io_u(io_u, "fill");
 948         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 949         return 0;
 950 }
 951
 952 static void __io_u_mark_map(uint64_t *map, unsigned int nr)
 953 {
 954         int idx = 0;
 955
 956         switch (nr) {
 957         default:
 958                 idx = 6;
 959                 break;
 960         case 33 ... 64:
 961                 idx = 5;
 962                 break;
 963         case 17 ... 32:
 964                 idx = 4;
 965                 break;
 966         case 9 ... 16:
 967                 idx = 3;
 968                 break;
 969         case 5 ... 8:
 970                 idx = 2;
 971                 break;
 972         case 1 ... 4:
 973                 idx = 1;
 974         case 0:
 975                 break;
 976         }
 977
 978         map[idx]++;
 979 }
 980
 981 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 982 {
 983         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 984         td->ts.total_submit++;
 985 }
 986
 987 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 988 {
 989         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 990         td->ts.total_complete++;
 991 }
 992
 993 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 994 {
 995         int idx = 0;
 996
 997         switch (td->cur_depth) {
 998         default:
 999                 idx = 6;
1000                 break;
1001         case 32 ... 63:
1002                 idx = 5;
1003                 break;
1004         case 16 ... 31:
1005                 idx = 4;
1006                 break;
1007         case 8 ... 15:
1008                 idx = 3;
1009                 break;
1010         case 4 ... 7:
1011                 idx = 2;
1012                 break;
1013         case 2 ... 3:
1014                 idx = 1;
1015         case 1:
1016                 break;
1017         }
1018
1019         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
1020 }
1021
1022 static void io_u_mark_lat_nsec(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
1023 {
1024         int idx = 0;
1025
1026         assert(nsec < 1000);
1027
1028         switch (nsec) {
1029         case 750 ... 999:
1030                 idx = 9;
1031                 break;
1032         case 500 ... 749:
1033                 idx = 8;
1034                 break;
1035         case 250 ... 499:
1036                 idx = 7;
1037                 break;
1038         case 100 ... 249:
1039                 idx = 6;
1040                 break;
1041         case 50 ... 99:
1042                 idx = 5;
1043                 break;
1044         case 20 ... 49:
1045                 idx = 4;
1046                 break;
1047         case 10 ... 19:
1048                 idx = 3;
1049                 break;
1050         case 4 ... 9:
1051                 idx = 2;
1052                 break;
1053         case 2 ... 3:
1054                 idx = 1;
1055         case 0 ... 1:
1056                 break;
1057         }
1058
1059         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_N_NR);
1060         td->ts.io_u_lat_n[idx]++;
1061 }
1062
1063 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long long usec)
1064 {
1065         int idx = 0;
1066
1067         assert(usec < 1000 && usec >= 1);
1068
1069         switch (usec) {
1070         case 750 ... 999:
1071                 idx = 9;
1072                 break;
1073         case 500 ... 749:
1074                 idx = 8;
1075                 break;
1076         case 250 ... 499:
1077                 idx = 7;
1078                 break;
1079         case 100 ... 249:
1080                 idx = 6;
1081                 break;
1082         case 50 ... 99:
1083                 idx = 5;
1084                 break;
1085         case 20 ... 49:
1086                 idx = 4;
1087                 break;
1088         case 10 ... 19:
1089                 idx = 3;
1090                 break;
1091         case 4 ... 9:
1092                 idx = 2;
1093                 break;
1094         case 2 ... 3:
1095                 idx = 1;
1096         case 0 ... 1:
1097                 break;
1098         }
1099
1100         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
1101         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
1102 }
1103
1104 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long long msec)
1105 {
1106         int idx = 0;
1107
1108         assert(msec >= 1);
1109
1110         switch (msec) {
1111         default:
1112                 idx = 11;
1113                 break;
1114         case 1000 ... 1999:
1115                 idx = 10;
1116                 break;
1117         case 750 ... 999:
1118                 idx = 9;
1119                 break;
1120         case 500 ... 749:
1121                 idx = 8;
1122                 break;
1123         case 250 ... 499:
1124                 idx = 7;
1125                 break;
1126         case 100 ... 249:
1127                 idx = 6;
1128                 break;
1129         case 50 ... 99:
1130                 idx = 5;
1131                 break;
1132         case 20 ... 49:
1133                 idx = 4;
1134                 break;
1135         case 10 ... 19:
1136                 idx = 3;
1137                 break;
1138         case 4 ... 9:
1139                 idx = 2;
1140                 break;
1141         case 2 ... 3:
1142                 idx = 1;
1143         case 0 ... 1:
1144                 break;
1145         }
1146
1147         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
1148         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
1149 }
1150
1151 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
1152 {
1153         if (nsec < 1000)
1154                 io_u_mark_lat_nsec(td, nsec);
1155         else if (nsec < 1000000)
1156                 io_u_mark_lat_usec(td, nsec / 1000);
1157         else
1158                 io_u_mark_lat_msec(td, nsec / 1000000);
1159 }
1160
1161 static unsigned int __get_next_fileno_rand(struct thread_data *td)
1162 {
1163         unsigned long fileno;
1164
1165         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RANDOM) {
1166                 uint64_t frand_max = rand_max(&td->next_file_state);
1167                 unsigned long r;
1168
1169                 r = __rand(&td->next_file_state);
1170                 return (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
1171                                 * (r / (frand_max + 1.0)));
1172         }
1173
1174         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_ZIPF)
1175                 fileno = zipf_next(&td->next_file_zipf);
1176         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_PARETO)
1177                 fileno = pareto_next(&td->next_file_zipf);
1178         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_GAUSS)
1179                 fileno = gauss_next(&td->next_file_gauss);
1180         else {
1181                 log_err("fio: bad file service type: %d\n", td->o.file_service_type);
1182                 assert(0);
1183                 return 0;
1184         }
1185
1186         return fileno >> FIO_FSERVICE_SHIFT;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Get next file to service by choosing one at random
1191  */
1192 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
1193                                            enum fio_file_flags goodf,
1194                                            enum fio_file_flags badf)
1195 {
1196         struct fio_file *f;
1197         int fno;
1198
1199         do {
1200                 int opened = 0;
1201
1202                 fno = __get_next_fileno_rand(td);
1203
1204                 f = td->files[fno];
1205                 if (fio_file_done(f))
1206                         continue;
1207
1208                 if (!fio_file_open(f)) {
1209                         int err;
1210
1211                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1212                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1213
1214                         err = td_io_open_file(td, f);
1215                         if (err)
1216                                 continue;
1217                         opened = 1;
1218                 }
1219
1220                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
1221                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
1222                         return f;
1223                 }
1224                 if (opened)
1225                         td_io_close_file(td, f);
1226         } while (1);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
1231  */
1232 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
1233                                          int badf)
1234 {
1235         unsigned int old_next_file = td->next_file;
1236         struct fio_file *f;
1237
1238         do {
1239                 int opened = 0;
1240
1241                 f = td->files[td->next_file];
1242
1243                 td->next_file++;
1244                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
1245                         td->next_file = 0;
1246
1247                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1248                 if (fio_file_done(f)) {
1249                         f = NULL;
1250                         continue;
1251                 }
1252
1253                 if (!fio_file_open(f)) {
1254                         int err;
1255
1256                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1257                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1258
1259                         err = td_io_open_file(td, f);
1260                         if (err) {
1261                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1262                                         err, f->file_name);
1263                                 f = NULL;
1264                                 continue;
1265                         }
1266                         opened = 1;
1267                 }
1268
1269                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1270                                                                 f->flags);
1271                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1272                         break;
1273
1274                 if (opened)
1275                         td_io_close_file(td, f);
1276
1277                 f = NULL;
1278         } while (td->next_file != old_next_file);
1279
1280         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1281         return f;
1282 }
1283
1284 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1285 {
1286         struct fio_file *f;
1287
1288         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1289
1290         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1291                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1292                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1293                                                   td->nr_done_files,
1294                                                   td->o.nr_files);
1295                 return NULL;
1296         }
1297
1298         f = td->file_service_file;
1299         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1300                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1301                         goto out;
1302                 if (td->file_service_left--)
1303                         goto out;
1304         }
1305
1306         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1307             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1308                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1309         else
1310                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1311
1312         if (IS_ERR(f))
1313                 return f;
1314
1315         td->file_service_file = f;
1316         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1317 out:
1318         if (f)
1319                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1320         else
1321                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: NULL\n");
1322         return f;
1323 }
1324
1325 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1326 {
1327         return __get_next_file(td);
1328 }
1329
1330 static long set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1331 {
1332         struct fio_file *f;
1333
1334         do {
1335                 f = get_next_file(td);
1336                 if (IS_ERR_OR_NULL(f))
1337                         return PTR_ERR(f);
1338
1339                 io_u->file = f;
1340                 get_file(f);
1341
1342                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1343                         break;
1344
1345                 zbd_put_io_u(io_u);
1346
1347                 put_file_log(td, f);
1348                 td_io_close_file(td, f);
1349                 io_u->file = NULL;
1350                 if (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)
1351                         fio_file_reset(td, f);
1352                 else {
1353                         fio_file_set_done(f);
1354                         td->nr_done_files++;
1355                         dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1356                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1357                 }
1358         } while (1);
1359
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 static void lat_fatal(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1364                       unsigned long long tnsec, unsigned long long max_nsec)
1365 {
1366         if (!td->error)
1367                 log_err("fio: latency of %llu nsec exceeds specified max (%llu nsec)\n", tnsec, max_nsec);
1368         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1369         icd->error = ETIMEDOUT;
1370 }
1371
1372 static void lat_new_cycle(struct thread_data *td)
1373 {
1374         fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1375         td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1376         td->latency_failed = 0;
1377 }
1378
1379 /*
1380  * We had an IO outside the latency target. Reduce the queue depth. If we
1381  * are at QD=1, then it's time to give up.
1382  */
1383 static bool __lat_target_failed(struct thread_data *td)
1384 {
1385         if (td->latency_qd == 1)
1386                 return true;
1387
1388         td->latency_qd_high = td->latency_qd;
1389
1390         if (td->latency_qd == td->latency_qd_low)
1391                 td->latency_qd_low--;
1392
1393         td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_low) / 2;
1394
1395         dprint(FD_RATE, "Ramped down: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1396
1397         /*
1398          * When we ramp QD down, quiesce existing IO to prevent
1399          * a storm of ramp downs due to pending higher depth.
1400          */
1401         io_u_quiesce(td);
1402         lat_new_cycle(td);
1403         return false;
1404 }
1405
1406 static bool lat_target_failed(struct thread_data *td)
1407 {
1408         if (td->o.latency_percentile.u.f == 100.0)
1409                 return __lat_target_failed(td);
1410
1411         td->latency_failed++;
1412         return false;
1413 }
1414
1415 void lat_target_init(struct thread_data *td)
1416 {
1417         td->latency_end_run = 0;
1418
1419         if (td->o.latency_target) {
1420                 dprint(FD_RATE, "Latency target=%llu\n", td->o.latency_target);
1421                 fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1422                 td->latency_qd = 1;
1423                 td->latency_qd_high = td->o.iodepth;
1424                 td->latency_qd_low = 1;
1425                 td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1426         } else
1427                 td->latency_qd = td->o.iodepth;
1428 }
1429
1430 void lat_target_reset(struct thread_data *td)
1431 {
1432         if (!td->latency_end_run)
1433                 lat_target_init(td);
1434 }
1435
1436 static void lat_target_success(struct thread_data *td)
1437 {
1438         const unsigned int qd = td->latency_qd;
1439         struct thread_options *o = &td->o;
1440
1441         td->latency_qd_low = td->latency_qd;
1442
1443         /*
1444          * If we haven't failed yet, we double up to a failing value instead
1445          * of bisecting from highest possible queue depth. If we have set
1446          * a limit other than td->o.iodepth, bisect between that.
1447          */
1448         if (td->latency_qd_high != o->iodepth)
1449                 td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_high) / 2;
1450         else
1451                 td->latency_qd *= 2;
1452
1453         if (td->latency_qd > o->iodepth)
1454                 td->latency_qd = o->iodepth;
1455
1456         dprint(FD_RATE, "Ramped up: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1457
1458         /*
1459          * Same as last one, we are done. Let it run a latency cycle, so
1460          * we get only the results from the targeted depth.
1461          */
1462         if (td->latency_qd == qd) {
1463                 if (td->latency_end_run) {
1464                         dprint(FD_RATE, "We are done\n");
1465                         td->done = 1;
1466                 } else {
1467                         dprint(FD_RATE, "Quiesce and final run\n");
1468                         io_u_quiesce(td);
1469                         td->latency_end_run = 1;
1470                         reset_all_stats(td);
1471                         reset_io_stats(td);
1472                 }
1473         }
1474
1475         lat_new_cycle(td);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Check if we can bump the queue depth
1480  */
1481 void lat_target_check(struct thread_data *td)
1482 {
1483         uint64_t usec_window;
1484         uint64_t ios;
1485         double success_ios;
1486
1487         usec_window = utime_since_now(&td->latency_ts);
1488         if (usec_window < td->o.latency_window)
1489                 return;
1490
1491         ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks) - td->latency_ios;
1492         success_ios = (double) (ios - td->latency_failed) / (double) ios;
1493         success_ios *= 100.0;
1494
1495         dprint(FD_RATE, "Success rate: %.2f%% (target %.2f%%)\n", success_ios, td->o.latency_percentile.u.f);
1496
1497         if (success_ios >= td->o.latency_percentile.u.f)
1498                 lat_target_success(td);
1499         else
1500                 __lat_target_failed(td);
1501 }
1502
1503 /*
1504  * If latency target is enabled, we might be ramping up or down and not
1505  * using the full queue depth available.
1506  */
1507 bool queue_full(const struct thread_data *td)
1508 {
1509         const int qempty = io_u_qempty(&td->io_u_freelist);
1510
1511         if (qempty)
1512                 return true;
1513         if (!td->o.latency_target)
1514                 return false;
1515
1516         return td->cur_depth >= td->latency_qd;
1517 }
1518
1519 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1520 {
1521         const bool needs_lock = td_async_processing(td);
1522         struct io_u *io_u = NULL;
1523         int ret;
1524
1525         if (td->stop_io)
1526                 return NULL;
1527
1528         if (needs_lock)
1529                 __td_io_u_lock(td);
1530
1531 again:
1532         if (!io_u_rempty(&td->io_u_requeues))
1533                 io_u = io_u_rpop(&td->io_u_requeues);
1534         else if (!queue_full(td)) {
1535                 io_u = io_u_qpop(&td->io_u_freelist);
1536
1537                 io_u->file = NULL;
1538                 io_u->buflen = 0;
1539                 io_u->resid = 0;
1540                 io_u->end_io = NULL;
1541         }
1542
1543         if (io_u) {
1544                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1545                 io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FREE | IO_U_F_NO_FILE_PUT |
1546                                  IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER |
1547                                  IO_U_F_VER_LIST | IO_U_F_PRIORITY);
1548
1549                 io_u->error = 0;
1550                 io_u->acct_ddir = -1;
1551                 td->cur_depth++;
1552                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1553                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
1554                 io_u->ipo = NULL;
1555         } else if (td_async_processing(td)) {
1556                 /*
1557                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1558                  * return one
1559                  */
1560                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1561                 ret = pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1562                 assert(ret == 0);
1563                 if (!td->error)
1564                         goto again;
1565         }
1566
1567         if (needs_lock)
1568                 __td_io_u_unlock(td);
1569
1570         return io_u;
1571 }
1572
1573 static bool check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1574 {
1575         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1576                 return false;
1577         if (!td->trim_entries)
1578                 return false;
1579
1580         if (td->trim_batch) {
1581                 td->trim_batch--;
1582                 if (get_next_trim(td, io_u))
1583                         return true;
1584         } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1585                      td->last_ddir != DDIR_READ) {
1586                 td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1587                 if (!td->trim_batch)
1588                         td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1589                 if (get_next_trim(td, io_u))
1590                         return true;
1591         }
1592
1593         return false;
1594 }
1595
1596 static bool check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1597 {
1598         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1599                 return false;
1600
1601         if (td->io_hist_len) {
1602                 int get_verify = 0;
1603
1604                 if (td->verify_batch)
1605                         get_verify = 1;
1606                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1607                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1608                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1609                         if (!td->verify_batch)
1610                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1611                         get_verify = 1;
1612                 }
1613
1614                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1615                         td->verify_batch--;
1616                         return true;
1617                 }
1618         }
1619
1620         return false;
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1625  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1626  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1627  * we can expect from a device.
1628  */
1629 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1630 {
1631         unsigned long long i, nr_blocks = io_u->buflen >> 9;
1632         unsigned int offset;
1633         uint64_t boffset, *iptr;
1634         char *p;
1635
1636         if (!nr_blocks)
1637                 return;
1638
1639         p = io_u->xfer_buf;
1640         boffset = io_u->offset;
1641
1642         if (io_u->buf_filled_len)
1643                 io_u->buf_filled_len = 0;
1644
1645         /*
1646          * Generate random index between 0..7. We do chunks of 512b, if
1647          * we assume a cacheline is 64 bytes, then we have 8 of those.
1648          * Scramble content within the blocks in the same cacheline to
1649          * speed things up.
1650          */
1651         offset = (io_u->start_time.tv_nsec ^ boffset) & 7;
1652
1653         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1654                 /*
1655                  * Fill offset into start of cacheline, time into end
1656                  * of cacheline
1657                  */
1658                 iptr = (void *) p + (offset << 6);
1659                 *iptr = boffset;
1660
1661                 iptr = (void *) p + 64 - 2 * sizeof(uint64_t);
1662                 iptr[0] = io_u->start_time.tv_sec;
1663                 iptr[1] = io_u->start_time.tv_nsec;
1664
1665                 p += 512;
1666                 boffset += 512;
1667         }
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1672  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped, populated and submitted.
1673  */
1674 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1675 {
1676         struct fio_file *f;
1677         struct io_u *io_u;
1678         int do_scramble = 0;
1679         long ret = 0;
1680
1681         io_u = __get_io_u(td);
1682         if (!io_u) {
1683                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1684                 return NULL;
1685         }
1686
1687         if (check_get_verify(td, io_u))
1688                 goto out;
1689         if (check_get_trim(td, io_u))
1690                 goto out;
1691
1692         /*
1693          * from a requeue, io_u already setup
1694          */
1695         if (io_u->file)
1696                 goto out;
1697
1698         /*
1699          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1700          */
1701         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1702                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1703                         goto err_put;
1704         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1705                 ret = -EBUSY;
1706                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1707                 goto err_put;
1708         }
1709
1710         f = io_u->file;
1711         if (!f) {
1712                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1713                 goto err_put;
1714         }
1715
1716         assert(fio_file_open(f));
1717
1718         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1719                 if (!io_u->buflen && !td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO)) {
1720                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1721                         goto err_put;
1722                 }
1723
1724                 f->last_start[io_u->ddir] = io_u->offset;
1725                 f->last_pos[io_u->ddir] = io_u->offset + io_u->buflen;
1726
1727                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1728                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1729                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1730                                         td->o.min_bs[DDIR_WRITE],
1731                                         io_u->buflen);
1732                         } else if ((td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS) &&
1733                                    !(td->flags & TD_F_COMPRESS) &&
1734                                    !(td->flags & TD_F_DO_VERIFY))
1735                                 do_scramble = 1;
1736                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1737                         /*
1738                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1739                          * buffer is used for writes it is refilled.
1740                          */
1741                         io_u->buf_filled_len = 0;
1742                 }
1743         }
1744
1745         /*
1746          * Set io data pointers.
1747          */
1748         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1749         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1750
1751 out:
1752         assert(io_u->file);
1753         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1754                 if (!td->o.disable_lat)
1755                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1756
1757                 if (do_scramble)
1758                         small_content_scramble(io_u);
1759
1760                 return io_u;
1761         }
1762 err_put:
1763         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1764         put_io_u(td, io_u);
1765         return ERR_PTR(ret);
1766 }
1767
1768 static void __io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1769 {
1770         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1771
1772         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1773                 return;
1774
1775         log_err("fio: io_u error%s%s: %s: %s offset=%llu, buflen=%llu\n",
1776                 io_u->file ? " on file " : "",
1777                 io_u->file ? io_u->file->file_name : "",
1778                 strerror(io_u->error),
1779                 io_ddir_name(io_u->ddir),
1780                 io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1781
1782         if (td->io_ops->errdetails) {
1783                 char *err = td->io_ops->errdetails(io_u);
1784
1785                 log_err("fio: %s\n", err);
1786                 free(err);
1787         }
1788
1789         if (!td->error)
1790                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1791 }
1792
1793 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1794 {
1795         __io_u_log_error(td, io_u);
1796         if (td->parent)
1797                 __io_u_log_error(td->parent, io_u);
1798 }
1799
1800 static inline bool gtod_reduce(struct thread_data *td)
1801 {
1802         return (td->o.disable_clat && td->o.disable_slat && td->o.disable_bw)
1803                         || td->o.gtod_reduce;
1804 }
1805
1806 static void trim_block_info(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1807 {
1808         uint32_t *info = io_u_block_info(td, io_u);
1809
1810         if (BLOCK_INFO_STATE(*info) >= BLOCK_STATE_TRIM_FAILURE)
1811                 return;
1812
1813         *info = BLOCK_INFO(BLOCK_STATE_TRIMMED, BLOCK_INFO_TRIMS(*info) + 1);
1814 }
1815
1816 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1817                                   struct io_completion_data *icd,
1818                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1819 {
1820         const int no_reduce = !gtod_reduce(td);
1821         unsigned long long llnsec = 0;
1822
1823         if (td->parent)
1824                 td = td->parent;
1825
1826         if (!td->o.stats || td_ioengine_flagged(td, FIO_NOSTATS))
1827                 return;
1828
1829         if (no_reduce)
1830                 llnsec = ntime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1831
1832         if (!td->o.disable_lat) {
1833                 unsigned long long tnsec;
1834
1835                 tnsec = ntime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1836                 add_lat_sample(td, idx, tnsec, bytes, io_u->offset, io_u_is_prio(io_u));
1837
1838                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1839                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1840
1841                         if (ops->io_u_lat)
1842                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tnsec);
1843                 }
1844
1845                 if (td->o.max_latency && tnsec > td->o.max_latency)
1846                         lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.max_latency);
1847                 if (td->o.latency_target && tnsec > td->o.latency_target) {
1848                         if (lat_target_failed(td))
1849                                 lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.latency_target);
1850                 }
1851         }
1852
1853         if (ddir_rw(idx)) {
1854                 if (!td->o.disable_clat) {
1855                         add_clat_sample(td, idx, llnsec, bytes, io_u->offset, io_u_is_prio(io_u));
1856                         io_u_mark_latency(td, llnsec);
1857                 }
1858
1859                 if (!td->o.disable_bw && per_unit_log(td->bw_log))
1860                         add_bw_sample(td, io_u, bytes, llnsec);
1861
1862                 if (no_reduce && per_unit_log(td->iops_log))
1863                         add_iops_sample(td, io_u, bytes);
1864         } else if (ddir_sync(idx) && !td->o.disable_clat)
1865                 add_sync_clat_sample(&td->ts, llnsec);
1866
1867         if (td->ts.nr_block_infos && io_u->ddir == DDIR_TRIM)
1868                 trim_block_info(td, io_u);
1869 }
1870
1871 static void file_log_write_comp(const struct thread_data *td, struct fio_file *f,
1872                                 uint64_t offset, unsigned int bytes)
1873 {
1874         int idx;
1875
1876         if (!f)
1877                 return;
1878
1879         if (f->first_write == -1ULL || offset < f->first_write)
1880                 f->first_write = offset;
1881         if (f->last_write == -1ULL || ((offset + bytes) > f->last_write))
1882                 f->last_write = offset + bytes;
1883
1884         if (!f->last_write_comp)
1885                 return;
1886
1887         idx = f->last_write_idx++;
1888         f->last_write_comp[idx] = offset;
1889         if (f->last_write_idx == td->o.iodepth)
1890                 f->last_write_idx = 0;
1891 }
1892
1893 static bool should_account(struct thread_data *td)
1894 {
1895         return ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1896                                            td->runstate == TD_VERIFYING);
1897 }
1898
1899 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr,
1900                          struct io_completion_data *icd)
1901 {
1902         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
1903         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
1904         struct fio_file *f = io_u->file;
1905
1906         dprint_io_u(io_u, "complete");
1907
1908         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1909         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1910
1911         /*
1912          * Mark IO ok to verify
1913          */
1914         if (io_u->ipo) {
1915                 /*
1916                  * Remove errored entry from the verification list
1917                  */
1918                 if (io_u->error)
1919                         unlog_io_piece(td, io_u);
1920                 else {
1921                         io_u->ipo->flags &= ~IP_F_IN_FLIGHT;
1922                         write_barrier();
1923                 }
1924         }
1925
1926         if (ddir_sync(ddir)) {
1927                 td->last_was_sync = true;
1928                 if (f) {
1929                         f->first_write = -1ULL;
1930                         f->last_write = -1ULL;
1931                 }
1932                 if (should_account(td))
1933                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, io_u->buflen);
1934                 return;
1935         }
1936
1937         td->last_was_sync = false;
1938         td->last_ddir = ddir;
1939
1940         if (!io_u->error && ddir_rw(ddir)) {
1941                 unsigned long long bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1942                 int ret;
1943
1944                 td->io_blocks[ddir]++;
1945                 td->io_bytes[ddir] += bytes;
1946
1947                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST)) {
1948                         td->this_io_blocks[ddir]++;
1949                         td->this_io_bytes[ddir] += bytes;
1950                 }
1951
1952                 if (ddir == DDIR_WRITE)
1953                         file_log_write_comp(td, f, io_u->offset, bytes);
1954
1955                 if (should_account(td))
1956                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, bytes);
1957
1958                 icd->bytes_done[ddir] += bytes;
1959
1960                 if (io_u->end_io) {
1961                         ret = io_u->end_io(td, io_u_ptr);
1962                         io_u = *io_u_ptr;
1963                         if (ret && !icd->error)
1964                                 icd->error = ret;
1965                 }
1966         } else if (io_u->error) {
1967                 icd->error = io_u->error;
1968                 io_u_log_error(td, io_u);
1969         }
1970         if (icd->error) {
1971                 enum error_type_bit eb = td_error_type(ddir, icd->error);
1972
1973                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1974                         return;
1975
1976                 /*
1977                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1978                  * and clear all the errors.
1979                  */
1980                 update_error_count(td, icd->error);
1981                 td_clear_error(td);
1982                 icd->error = 0;
1983                 if (io_u)
1984                         io_u->error = 0;
1985         }
1986 }
1987
1988 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1989                      int nr)
1990 {
1991         int ddir;
1992
1993         if (!gtod_reduce(td))
1994                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1995
1996         icd->nr = nr;
1997
1998         icd->error = 0;
1999         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2000                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
2001 }
2002
2003 static void ios_completed(struct thread_data *td,
2004                           struct io_completion_data *icd)
2005 {
2006         struct io_u *io_u;
2007         int i;
2008
2009         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
2010                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
2011
2012                 io_completed(td, &io_u, icd);
2013
2014                 if (io_u)
2015                         put_io_u(td, io_u);
2016         }
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Complete a single io_u for the sync engines.
2021  */
2022 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2023 {
2024         struct io_completion_data icd;
2025         int ddir;
2026
2027         init_icd(td, &icd, 1);
2028         io_completed(td, &io_u, &icd);
2029
2030         if (io_u)
2031                 put_io_u(td, io_u);
2032
2033         if (icd.error) {
2034                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
2035                 return -1;
2036         }
2037
2038         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2039                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2040
2041         return 0;
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
2046  */
2047 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts)
2048 {
2049         struct io_completion_data icd;
2050         struct timespec *tvp = NULL;
2051         int ret, ddir;
2052         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
2053
2054         dprint(FD_IO, "io_u_queued_complete: min=%d\n", min_evts);
2055
2056         if (!min_evts)
2057                 tvp = &ts;
2058         else if (min_evts > td->cur_depth)
2059                 min_evts = td->cur_depth;
2060
2061         /* No worries, td_io_getevents fixes min and max if they are
2062          * set incorrectly */
2063         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete_max, tvp);
2064         if (ret < 0) {
2065                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
2066                 return ret;
2067         } else if (!ret)
2068                 return ret;
2069
2070         init_icd(td, &icd, ret);
2071         ios_completed(td, &icd);
2072         if (icd.error) {
2073                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
2074                 return -1;
2075         }
2076
2077         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2078                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2079
2080         return ret;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
2085  */
2086 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2087 {
2088         if (!td->o.disable_slat && ramp_time_over(td) && td->o.stats) {
2089                 unsigned long slat_time;
2090
2091                 slat_time = ntime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
2092
2093                 if (td->parent)
2094                         td = td->parent;
2095
2096                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen,
2097                                 io_u->offset, io_u_is_prio(io_u));
2098         }
2099 }
2100
2101 /*
2102  * See if we should reuse the last seed, if dedupe is enabled
2103  */
2104 static struct frand_state *get_buf_state(struct thread_data *td)
2105 {
2106         unsigned int v;
2107
2108         if (!td->o.dedupe_percentage)
2109                 return &td->buf_state;
2110         else if (td->o.dedupe_percentage == 100) {
2111                 frand_copy(&td->buf_state_prev, &td->buf_state);
2112                 return &td->buf_state;
2113         }
2114
2115         v = rand_between(&td->dedupe_state, 1, 100);
2116
2117         if (v <= td->o.dedupe_percentage)
2118                 return &td->buf_state_prev;
2119
2120         return &td->buf_state;
2121 }
2122
2123 static void save_buf_state(struct thread_data *td, struct frand_state *rs)
2124 {
2125         if (td->o.dedupe_percentage == 100)
2126                 frand_copy(rs, &td->buf_state_prev);
2127         else if (rs == &td->buf_state)
2128                 frand_copy(&td->buf_state_prev, rs);
2129 }
2130
2131 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned long long min_write,
2132                     unsigned long long max_bs)
2133 {
2134         struct thread_options *o = &td->o;
2135
2136         if (o->mem_type == MEM_CUDA_MALLOC)
2137                 return;
2138
2139         if (o->compress_percentage || o->dedupe_percentage) {
2140                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
2141                 struct frand_state *rs;
2142                 unsigned long long left = max_bs;
2143                 unsigned long long this_write;
2144
2145                 do {
2146                         rs = get_buf_state(td);
2147
2148                         min_write = min(min_write, left);
2149
2150                         if (perc) {
2151                                 this_write = min_not_zero(min_write,
2152                                                         (unsigned long long) td->o.compress_chunk);
2153
2154                                 fill_random_buf_percentage(rs, buf, perc,
2155                                         this_write, this_write,
2156                                         o->buffer_pattern,
2157                                         o->buffer_pattern_bytes);
2158                         } else {
2159                                 fill_random_buf(rs, buf, min_write);
2160                                 this_write = min_write;
2161                         }
2162
2163                         buf += this_write;
2164                         left -= this_write;
2165                         save_buf_state(td, rs);
2166                 } while (left);
2167         } else if (o->buffer_pattern_bytes)
2168                 fill_buffer_pattern(td, buf, max_bs);
2169         else if (o->zero_buffers)
2170                 memset(buf, 0, max_bs);
2171         else
2172                 fill_random_buf(get_buf_state(td), buf, max_bs);
2173 }
2174
2175 /*
2176  * "randomly" fill the buffer contents
2177  */
2178 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
2179                       unsigned long long min_write, unsigned long long max_bs)
2180 {
2181         io_u->buf_filled_len = 0;
2182         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
2183 }
2184
2185 static int do_sync_file_range(const struct thread_data *td,
2186                               struct fio_file *f)
2187 {
2188         uint64_t offset, nbytes;
2189
2190         offset = f->first_write;
2191         nbytes = f->last_write - f->first_write;
2192
2193         if (!nbytes)
2194                 return 0;
2195
2196         return sync_file_range(f->fd, offset, nbytes, td->o.sync_file_range);
2197 }
2198
2199 int do_io_u_sync(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2200 {
2201         int ret;
2202
2203         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
2204                 ret = fsync(io_u->file->fd);
2205         } else if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC) {
2206 #ifdef CONFIG_FDATASYNC
2207                 ret = fdatasync(io_u->file->fd);
2208 #else
2209                 ret = io_u->xfer_buflen;
2210                 io_u->error = EINVAL;
2211 #endif
2212         } else if (io_u->ddir == DDIR_SYNC_FILE_RANGE)
2213                 ret = do_sync_file_range(td, io_u->file);
2214         else {
2215                 ret = io_u->xfer_buflen;
2216                 io_u->error = EINVAL;
2217         }
2218
2219         if (ret < 0)
2220                 io_u->error = errno;
2221
2222         return ret;
2223 }
2224
2225 int do_io_u_trim(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2226 {
2227 #ifndef FIO_HAVE_TRIM
2228         io_u->error = EINVAL;
2229         return 0;
2230 #else
2231         struct fio_file *f = io_u->file;
2232         int ret;
2233
2234         ret = os_trim(f, io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
2235         if (!ret)
2236                 return io_u->xfer_buflen;
2237
2238         io_u->error = ret;
2239         return 0;
2240 #endif
2241 }