io_u.c

   1 #include <unistd.h>
   2 #include <fcntl.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include <time.h>
   6 #include <assert.h>
   7
   8 #include "fio.h"
   9 #include "hash.h"
  10 #include "verify.h"
  11 #include "trim.h"
  12 #include "lib/rand.h"
  13 #include "lib/axmap.h"
  14
  15 struct io_completion_data {
  16         int nr;                         /* input */
  17
  18         int error;                      /* output */
  19         uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
  20         struct timeval time;            /* output */
  21 };
  22
  23 /*
  24  * The ->io_axmap contains a map of blocks we have or have not done io
  25  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  26  */
  27 static int random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
  28 {
  29         return !axmap_isset(f->io_axmap, block);
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Mark a given offset as used in the map.
  34  */
  35 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  36 {
  37         unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
  38         struct fio_file *f = io_u->file;
  39         unsigned int nr_blocks;
  40         uint64_t block;
  41
  42         block = (io_u->offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
  43         nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
  44
  45         if (!(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK))
  46                 nr_blocks = axmap_set_nr(f->io_axmap, block, nr_blocks);
  47
  48         if ((nr_blocks * min_bs) < io_u->buflen)
  49                 io_u->buflen = nr_blocks * min_bs;
  50 }
  51
  52 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  53                            enum fio_ddir ddir)
  54 {
  55         uint64_t max_blocks;
  56         uint64_t max_size;
  57
  58         assert(ddir_rw(ddir));
  59
  60         /*
  61          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  62          */
  63         max_size = f->io_size;
  64         if (max_size > f->real_file_size)
  65                 max_size = f->real_file_size;
  66
  67         if (td->o.zone_range)
  68                 max_size = td->o.zone_range;
  69
  70         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
  71         if (!max_blocks)
  72                 return 0;
  73
  74         return max_blocks;
  75 }
  76
  77 struct rand_off {
  78         struct flist_head list;
  79         uint64_t off;
  80 };
  81
  82 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  83                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
  84 {
  85         uint64_t r, lastb;
  86
  87         lastb = last_block(td, f, ddir);
  88         if (!lastb)
  89                 return 1;
  90
  91         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE) {
  92                 uint64_t rmax;
  93
  94                 rmax = td->o.use_os_rand ? OS_RAND_MAX : FRAND_MAX;
  95
  96                 if (td->o.use_os_rand) {
  97                         rmax = OS_RAND_MAX;
  98                         r = os_random_long(&td->random_state);
  99                 } else {
 100                         rmax = FRAND_MAX;
 101                         r = __rand(&td->__random_state);
 102                 }
 103
 104                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
 105
 106                 *b = (lastb - 1) * (r / ((uint64_t) rmax + 1.0));
 107         } else {
 108                 uint64_t off = 0;
 109
 110                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off, lastb))
 111                         return 1;
 112
 113                 *b = off;
 114         }
 115
 116         /*
 117          * if we are not maintaining a random map, we are done.
 118          */
 119         if (!file_randommap(td, f))
 120                 goto ret;
 121
 122         /*
 123          * calculate map offset and check if it's free
 124          */
 125         if (random_map_free(f, *b))
 126                 goto ret;
 127
 128         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 129                                                 (unsigned long long) *b);
 130
 131         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
 132         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
 133                 return 1;
 134 ret:
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
 139                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 140                                        uint64_t *b)
 141 {
 142         *b = zipf_next(&f->zipf);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
 147                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 148                                          uint64_t *b)
 149 {
 150         *b = pareto_next(&f->zipf);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int flist_cmp(void *data, struct flist_head *a, struct flist_head *b)
 155 {
 156         struct rand_off *r1 = flist_entry(a, struct rand_off, list);
 157         struct rand_off *r2 = flist_entry(b, struct rand_off, list);
 158
 159         return r1->off - r2->off;
 160 }
 161
 162 static int get_off_from_method(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 163                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 164 {
 165         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM)
 166                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b);
 167         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
 168                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
 169         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
 170                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
 171
 172         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
 173         return 1;
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Sort the reads for a verify phase in batches of verifysort_nr, if
 178  * specified.
 179  */
 180 static inline int should_sort_io(struct thread_data *td)
 181 {
 182         if (!td->o.verifysort_nr || !td->o.do_verify)
 183                 return 0;
 184         if (!td_random(td))
 185                 return 0;
 186         if (td->runstate != TD_VERIFYING)
 187                 return 0;
 188         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE)
 189                 return 0;
 190
 191         return 1;
 192 }
 193
 194 static int should_do_random(struct thread_data *td)
 195 {
 196         unsigned int v;
 197         unsigned long r;
 198
 199         if (td->o.perc_rand == 100)
 200                 return 1;
 201
 202         if (td->o.use_os_rand) {
 203                 r = os_random_long(&td->seq_rand_state);
 204                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 205         } else {
 206                 r = __rand(&td->__seq_rand_state);
 207                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 208         }
 209
 210         return v <= td->o.perc_rand;
 211 }
 212
 213 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 214                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 215 {
 216         struct rand_off *r;
 217         int i, ret = 1;
 218
 219         if (!should_sort_io(td))
 220                 return get_off_from_method(td, f, ddir, b);
 221
 222         if (!flist_empty(&td->next_rand_list)) {
 223                 struct rand_off *r;
 224 fetch:
 225                 r = flist_entry(td->next_rand_list.next, struct rand_off, list);
 226                 flist_del(&r->list);
 227                 *b = r->off;
 228                 free(r);
 229                 return 0;
 230         }
 231
 232         for (i = 0; i < td->o.verifysort_nr; i++) {
 233                 r = malloc(sizeof(*r));
 234
 235                 ret = get_off_from_method(td, f, ddir, &r->off);
 236                 if (ret) {
 237                         free(r);
 238                         break;
 239                 }
 240
 241                 flist_add(&r->list, &td->next_rand_list);
 242         }
 243
 244         if (ret && !i)
 245                 return ret;
 246
 247         assert(!flist_empty(&td->next_rand_list));
 248         flist_sort(NULL, &td->next_rand_list, flist_cmp);
 249         goto fetch;
 250 }
 251
 252 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 253                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 254 {
 255         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 256                 return 0;
 257
 258         if (td->o.time_based) {
 259                 fio_file_reset(td, f);
 260                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 261                         return 0;
 262         }
 263
 264         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
 265                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos,
 266                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 267         return 1;
 268 }
 269
 270 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 271                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
 272 {
 273         assert(ddir_rw(ddir));
 274
 275         if (f->last_pos >= f->io_size + get_start_offset(td) && td->o.time_based)
 276                 f->last_pos = f->last_pos - f->io_size;
 277
 278         if (f->last_pos < f->real_file_size) {
 279                 uint64_t pos;
 280
 281                 if (f->last_pos == f->file_offset && td->o.ddir_seq_add < 0)
 282                         f->last_pos = f->real_file_size;
 283
 284                 pos = f->last_pos - f->file_offset;
 285                 if (pos)
 286                         pos += td->o.ddir_seq_add;
 287
 288                 *offset = pos;
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         return 1;
 293 }
 294
 295 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 296                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq)
 297 {
 298         struct fio_file *f = io_u->file;
 299         uint64_t b, offset;
 300         int ret;
 301
 302         assert(ddir_rw(ddir));
 303
 304         b = offset = -1ULL;
 305
 306         if (rw_seq) {
 307                 if (td_random(td)) {
 308                         if (should_do_random(td))
 309                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 310                         else {
 311                                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 312                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 313                                 if (ret)
 314                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 315                         }
 316                 } else
 317                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 318         } else {
 319                 io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
 320
 321                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 322                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 323                         if (ret)
 324                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 325                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 326                         if (f->last_start != -1ULL)
 327                                 offset = f->last_start - f->file_offset;
 328                         else
 329                                 offset = 0;
 330                         ret = 0;
 331                 } else {
 332                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 333                         ret = 1;
 334                 }
 335         }
 336
 337         if (!ret) {
 338                 if (offset != -1ULL)
 339                         io_u->offset = offset;
 340                 else if (b != -1ULL)
 341                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 342                 else {
 343                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 344                         ret = 1;
 345                 }
 346         }
 347
 348         return ret;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 353  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 354  * the last io issued.
 355  */
 356 static int __get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 357 {
 358         struct fio_file *f = io_u->file;
 359         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 360         int rw_seq_hit = 0;
 361
 362         assert(ddir_rw(ddir));
 363
 364         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 365                 rw_seq_hit = 1;
 366                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 367         }
 368
 369         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit))
 370                 return 1;
 371
 372         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 373                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 374                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 375                                         (unsigned long long) f->io_size);
 376                 return 1;
 377         }
 378
 379         io_u->offset += f->file_offset;
 380         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 381                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 382                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 383                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 384                 return 1;
 385         }
 386
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 391 {
 392         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 393                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 394
 395                 if (ops->fill_io_u_off)
 396                         return ops->fill_io_u_off(td, io_u);
 397         }
 398
 399         return __get_next_offset(td, io_u);
 400 }
 401
 402 static inline int io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 403                             unsigned int buflen)
 404 {
 405         struct fio_file *f = io_u->file;
 406
 407         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td);
 408 }
 409
 410 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 411 {
 412         const int ddir = io_u->ddir;
 413         unsigned int buflen = 0;
 414         unsigned int minbs, maxbs;
 415         unsigned long r, rand_max;
 416
 417         assert(ddir_rw(ddir));
 418
 419         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 420         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 421
 422         if (minbs == maxbs)
 423                 return minbs;
 424
 425         /*
 426          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 427          */
 428         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 429                 return 0;
 430
 431         if (td->o.use_os_rand)
 432                 rand_max = OS_RAND_MAX;
 433         else
 434                 rand_max = FRAND_MAX;
 435
 436         do {
 437                 if (td->o.use_os_rand)
 438                         r = os_random_long(&td->bsrange_state);
 439                 else
 440                         r = __rand(&td->__bsrange_state);
 441
 442                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 443                         buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
 444                                         (r / (rand_max + 1.0)));
 445                         if (buflen < minbs)
 446                                 buflen = minbs;
 447                 } else {
 448                         long perc = 0;
 449                         unsigned int i;
 450
 451                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 452                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 453
 454                                 buflen = bsp->bs;
 455                                 perc += bsp->perc;
 456                                 if ((r <= ((rand_max / 100L) * perc)) &&
 457                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 458                                         break;
 459                         }
 460                 }
 461
 462                 if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
 463                         buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
 464
 465         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 466
 467         return buflen;
 468 }
 469
 470 static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 471 {
 472         if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
 473                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 474
 475                 if (ops->fill_io_u_size)
 476                         return ops->fill_io_u_size(td, io_u);
 477         }
 478
 479         return __get_next_buflen(td, io_u);
 480 }
 481
 482 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 483 {
 484         unsigned int diff;
 485
 486         /*
 487          * we do time or byte based switch. this is needed because
 488          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 489          * whereas reads do not.
 490          */
 491         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 492         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 493 }
 494
 495 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 496 {
 497         unsigned int v;
 498         unsigned long r;
 499
 500         if (td->o.use_os_rand) {
 501                 r = os_random_long(&td->rwmix_state);
 502                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 503         } else {
 504                 r = __rand(&td->__rwmix_state);
 505                 v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 506         }
 507
 508         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 509                 return DDIR_READ;
 510
 511         return DDIR_WRITE;
 512 }
 513
 514 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 515 {
 516         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 517         struct timeval t;
 518         long usec;
 519
 520         assert(ddir_rw(ddir));
 521
 522         if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
 523                 return ddir;
 524
 525         /*
 526          * We have too much pending sleep in this direction. See if we
 527          * should switch.
 528          */
 529         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 530                 /*
 531                  * Other direction does not have too much pending, switch
 532                  */
 533                 if (td->rate_pending_usleep[odir] < 100000)
 534                         return odir;
 535
 536                 /*
 537                  * Both directions have pending sleep. Sleep the minimum time
 538                  * and deduct from both.
 539                  */
 540                 if (td->rate_pending_usleep[ddir] <=
 541                         td->rate_pending_usleep[odir]) {
 542                         usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 543                 } else {
 544                         usec = td->rate_pending_usleep[odir];
 545                         ddir = odir;
 546                 }
 547         } else
 548                 usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 549
 550         /*
 551          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 552          * not to skew our latency numbers.
 553          *
 554          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 555          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 556          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 557          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 558          */
 559         while (td->io_u_in_flight) {
 560                 int fio_unused ret;
 561
 562                 ret = io_u_queued_complete(td, 1, NULL);
 563         }
 564
 565         fio_gettime(&t, NULL);
 566         usec_sleep(td, usec);
 567         usec = utime_since_now(&t);
 568
 569         td->rate_pending_usleep[ddir] -= usec;
 570
 571         odir = ddir ^ 1;
 572         if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
 573                 td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
 574
 575         if (ddir_trim(ddir))
 576                 return ddir;
 577
 578         return ddir;
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 583  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 584  * necessary.
 585  */
 586 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 587 {
 588         enum fio_ddir ddir;
 589
 590         /*
 591          * see if it's time to fsync
 592          */
 593         if (td->o.fsync_blocks &&
 594            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
 595              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 596                 return DDIR_SYNC;
 597
 598         /*
 599          * see if it's time to fdatasync
 600          */
 601         if (td->o.fdatasync_blocks &&
 602            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
 603              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 604                 return DDIR_DATASYNC;
 605
 606         /*
 607          * see if it's time to sync_file_range
 608          */
 609         if (td->sync_file_range_nr &&
 610            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
 611              td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
 612                 return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 613
 614         if (td_rw(td)) {
 615                 /*
 616                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 617                  */
 618                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 619                         /*
 620                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 621                          * one data direction, to avoid overflowing the
 622                          * ranges too much
 623                          */
 624                         ddir = get_rand_ddir(td);
 625
 626                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 627                                 set_rwmix_bytes(td);
 628
 629                         td->rwmix_ddir = ddir;
 630                 }
 631                 ddir = td->rwmix_ddir;
 632         } else if (td_read(td))
 633                 ddir = DDIR_READ;
 634         else if (td_write(td))
 635                 ddir = DDIR_WRITE;
 636         else
 637                 ddir = DDIR_TRIM;
 638
 639         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 640         return td->rwmix_ddir;
 641 }
 642
 643 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 644 {
 645         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = get_rw_ddir(td);
 646
 647         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
 648             td->o.barrier_blocks &&
 649            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 650              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 651                 io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
 652 }
 653
 654 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 655 {
 656         int ret = put_file(td, f);
 657
 658         if (ret)
 659                 td_verror(td, ret, "file close");
 660 }
 661
 662 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 663 {
 664         td_io_u_lock(td);
 665
 666         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
 667                 put_file_log(td, io_u->file);
 668         io_u->file = NULL;
 669         io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 670         io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 671
 672         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 673                 td->cur_depth--;
 674         flist_del_init(&io_u->list);
 675         flist_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
 676         td_io_u_unlock(td);
 677         td_io_u_free_notify(td);
 678 }
 679
 680 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 681 {
 682         io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 683         put_io_u(td, io_u);
 684 }
 685
 686 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 687 {
 688         struct io_u *__io_u = *io_u;
 689         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 690
 691         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 692
 693         td_io_u_lock(td);
 694
 695         __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
 696         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 697                 td->io_issues[ddir]--;
 698
 699         __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 700         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
 701                 td->cur_depth--;
 702         flist_del(&__io_u->list);
 703         flist_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
 704         td_io_u_unlock(td);
 705         *io_u = NULL;
 706 }
 707
 708 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 709 {
 710         if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
 711                 goto out;
 712
 713         set_rw_ddir(td, io_u);
 714
 715         /*
 716          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 717          */
 718         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 719                 goto out;
 720
 721         /*
 722          * See if it's time to switch to a new zone
 723          */
 724         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 725                 td->zone_bytes = 0;
 726                 io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 727                 io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
 728                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 729         }
 730
 731         /*
 732          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 733          * position.
 734          */
 735         if (get_next_offset(td, io_u)) {
 736                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 737                 return 1;
 738         }
 739
 740         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
 741         if (!io_u->buflen) {
 742                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 743                 return 1;
 744         }
 745
 746         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 747                 dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
 748                 dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
 749                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 750                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 751                 return 1;
 752         }
 753
 754         /*
 755          * mark entry before potentially trimming io_u
 756          */
 757         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 758                 mark_random_map(td, io_u);
 759
 760 out:
 761         dprint_io_u(io_u, "fill_io_u");
 762         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 767 {
 768         int idx = 0;
 769
 770         switch (nr) {
 771         default:
 772                 idx = 6;
 773                 break;
 774         case 33 ... 64:
 775                 idx = 5;
 776                 break;
 777         case 17 ... 32:
 778                 idx = 4;
 779                 break;
 780         case 9 ... 16:
 781                 idx = 3;
 782                 break;
 783         case 5 ... 8:
 784                 idx = 2;
 785                 break;
 786         case 1 ... 4:
 787                 idx = 1;
 788         case 0:
 789                 break;
 790         }
 791
 792         map[idx]++;
 793 }
 794
 795 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 796 {
 797         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 798         td->ts.total_submit++;
 799 }
 800
 801 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 802 {
 803         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 804         td->ts.total_complete++;
 805 }
 806
 807 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 808 {
 809         int idx = 0;
 810
 811         switch (td->cur_depth) {
 812         default:
 813                 idx = 6;
 814                 break;
 815         case 32 ... 63:
 816                 idx = 5;
 817                 break;
 818         case 16 ... 31:
 819                 idx = 4;
 820                 break;
 821         case 8 ... 15:
 822                 idx = 3;
 823                 break;
 824         case 4 ... 7:
 825                 idx = 2;
 826                 break;
 827         case 2 ... 3:
 828                 idx = 1;
 829         case 1:
 830                 break;
 831         }
 832
 833         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 834 }
 835
 836 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 837 {
 838         int idx = 0;
 839
 840         assert(usec < 1000);
 841
 842         switch (usec) {
 843         case 750 ... 999:
 844                 idx = 9;
 845                 break;
 846         case 500 ... 749:
 847                 idx = 8;
 848                 break;
 849         case 250 ... 499:
 850                 idx = 7;
 851                 break;
 852         case 100 ... 249:
 853                 idx = 6;
 854                 break;
 855         case 50 ... 99:
 856                 idx = 5;
 857                 break;
 858         case 20 ... 49:
 859                 idx = 4;
 860                 break;
 861         case 10 ... 19:
 862                 idx = 3;
 863                 break;
 864         case 4 ... 9:
 865                 idx = 2;
 866                 break;
 867         case 2 ... 3:
 868                 idx = 1;
 869         case 0 ... 1:
 870                 break;
 871         }
 872
 873         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 874         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 875 }
 876
 877 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 878 {
 879         int idx = 0;
 880
 881         switch (msec) {
 882         default:
 883                 idx = 11;
 884                 break;
 885         case 1000 ... 1999:
 886                 idx = 10;
 887                 break;
 888         case 750 ... 999:
 889                 idx = 9;
 890                 break;
 891         case 500 ... 749:
 892                 idx = 8;
 893                 break;
 894         case 250 ... 499:
 895                 idx = 7;
 896                 break;
 897         case 100 ... 249:
 898                 idx = 6;
 899                 break;
 900         case 50 ... 99:
 901                 idx = 5;
 902                 break;
 903         case 20 ... 49:
 904                 idx = 4;
 905                 break;
 906         case 10 ... 19:
 907                 idx = 3;
 908                 break;
 909         case 4 ... 9:
 910                 idx = 2;
 911                 break;
 912         case 2 ... 3:
 913                 idx = 1;
 914         case 0 ... 1:
 915                 break;
 916         }
 917
 918         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 919         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 920 }
 921
 922 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 923 {
 924         if (usec < 1000)
 925                 io_u_mark_lat_usec(td, usec);
 926         else
 927                 io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
 928 }
 929
 930 /*
 931  * Get next file to service by choosing one at random
 932  */
 933 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
 934                                            enum fio_file_flags goodf,
 935                                            enum fio_file_flags badf)
 936 {
 937         struct fio_file *f;
 938         int fno;
 939
 940         do {
 941                 int opened = 0;
 942                 unsigned long r;
 943
 944                 if (td->o.use_os_rand) {
 945                         r = os_random_long(&td->next_file_state);
 946                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 947                                 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
 948                 } else {
 949                         r = __rand(&td->__next_file_state);
 950                         fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
 951                                 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
 952                 }
 953
 954                 f = td->files[fno];
 955                 if (fio_file_done(f))
 956                         continue;
 957
 958                 if (!fio_file_open(f)) {
 959                         int err;
 960
 961                         err = td_io_open_file(td, f);
 962                         if (err)
 963                                 continue;
 964                         opened = 1;
 965                 }
 966
 967                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
 968                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
 969                         return f;
 970                 }
 971                 if (opened)
 972                         td_io_close_file(td, f);
 973         } while (1);
 974 }
 975
 976 /*
 977  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
 978  */
 979 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
 980                                          int badf)
 981 {
 982         unsigned int old_next_file = td->next_file;
 983         struct fio_file *f;
 984
 985         do {
 986                 int opened = 0;
 987
 988                 f = td->files[td->next_file];
 989
 990                 td->next_file++;
 991                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
 992                         td->next_file = 0;
 993
 994                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
 995                 if (fio_file_done(f)) {
 996                         f = NULL;
 997                         continue;
 998                 }
 999
1000                 if (!fio_file_open(f)) {
1001                         int err;
1002
1003                         err = td_io_open_file(td, f);
1004                         if (err) {
1005                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1006                                         err, f->file_name);
1007                                 f = NULL;
1008                                 continue;
1009                         }
1010                         opened = 1;
1011                 }
1012
1013                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1014                                                                 f->flags);
1015                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1016                         break;
1017
1018                 if (opened)
1019                         td_io_close_file(td, f);
1020
1021                 f = NULL;
1022         } while (td->next_file != old_next_file);
1023
1024         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1025         return f;
1026 }
1027
1028 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1029 {
1030         struct fio_file *f;
1031
1032         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1033
1034         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1035                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1036                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1037                                                   td->nr_done_files,
1038                                                   td->o.nr_files);
1039                 return NULL;
1040         }
1041
1042         f = td->file_service_file;
1043         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1044                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1045                         goto out;
1046                 if (td->file_service_left--)
1047                         goto out;
1048         }
1049
1050         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1051             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1052                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1053         else
1054                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1055
1056         td->file_service_file = f;
1057         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1058 out:
1059         dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1060         return f;
1061 }
1062
1063 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1064 {
1065         if (!(td->flags & TD_F_PROFILE_OPS)) {
1066                 struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1067
1068                 if (ops->get_next_file)
1069                         return ops->get_next_file(td);
1070         }
1071
1072         return __get_next_file(td);
1073 }
1074
1075 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1076 {
1077         struct fio_file *f;
1078
1079         do {
1080                 f = get_next_file(td);
1081                 if (!f)
1082                         return 1;
1083
1084                 io_u->file = f;
1085                 get_file(f);
1086
1087                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1088                         break;
1089
1090                 put_file_log(td, f);
1091                 td_io_close_file(td, f);
1092                 io_u->file = NULL;
1093                 fio_file_set_done(f);
1094                 td->nr_done_files++;
1095                 dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1096                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1097         } while (1);
1098
1099         return 0;
1100 }
1101
1102
1103 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1104 {
1105         struct io_u *io_u = NULL;
1106
1107         td_io_u_lock(td);
1108
1109 again:
1110         if (!flist_empty(&td->io_u_requeues))
1111                 io_u = flist_entry(td->io_u_requeues.next, struct io_u, list);
1112         else if (!queue_full(td)) {
1113                 io_u = flist_entry(td->io_u_freelist.next, struct io_u, list);
1114
1115                 io_u->buflen = 0;
1116                 io_u->resid = 0;
1117                 io_u->file = NULL;
1118                 io_u->end_io = NULL;
1119         }
1120
1121         if (io_u) {
1122                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1123                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
1124                 io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
1125                 io_u->flags &= ~IO_U_F_VER_LIST;
1126
1127                 io_u->error = 0;
1128                 io_u->acct_ddir = -1;
1129                 flist_del(&io_u->list);
1130                 flist_add_tail(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
1131                 td->cur_depth++;
1132                 io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
1133         } else if (td->o.verify_async) {
1134                 /*
1135                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1136                  * return one
1137                  */
1138                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1139                 goto again;
1140         }
1141
1142         td_io_u_unlock(td);
1143         return io_u;
1144 }
1145
1146 static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1147 {
1148         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1149                 return 0;
1150
1151         if (td->trim_entries) {
1152                 int get_trim = 0;
1153
1154                 if (td->trim_batch) {
1155                         td->trim_batch--;
1156                         get_trim = 1;
1157                 } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1158                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1159                         td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1160                         if (!td->trim_batch)
1161                                 td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1162                         get_trim = 1;
1163                 }
1164
1165                 if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
1166                         return 1;
1167         }
1168
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1173 {
1174         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1175                 return 0;
1176
1177         if (td->io_hist_len) {
1178                 int get_verify = 0;
1179
1180                 if (td->verify_batch)
1181                         get_verify = 1;
1182                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1183                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1184                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1185                         if (!td->verify_batch)
1186                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1187                         get_verify = 1;
1188                 }
1189
1190                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1191                         td->verify_batch--;
1192                         return 1;
1193                 }
1194         }
1195
1196         return 0;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1201  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1202  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1203  * we can expect from a device.
1204  */
1205 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1206 {
1207         unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
1208         uint64_t boffset;
1209         unsigned int offset;
1210         void *p, *end;
1211
1212         if (!nr_blocks)
1213                 return;
1214
1215         p = io_u->xfer_buf;
1216         boffset = io_u->offset;
1217         io_u->buf_filled_len = 0;
1218
1219         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1220                 /*
1221                  * Fill the byte offset into a "random" start offset of
1222                  * the buffer, given by the product of the usec time
1223                  * and the actual offset.
1224                  */
1225                 offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
1226                 offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
1227                 if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
1228                         offset -= sizeof(uint64_t);
1229                 memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
1230
1231                 end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
1232                 memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
1233                 p += 512;
1234                 boffset += 512;
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1240  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
1241  */
1242 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1243 {
1244         struct fio_file *f;
1245         struct io_u *io_u;
1246         int do_scramble = 0;
1247
1248         io_u = __get_io_u(td);
1249         if (!io_u) {
1250                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1251                 return NULL;
1252         }
1253
1254         if (check_get_verify(td, io_u))
1255                 goto out;
1256         if (check_get_trim(td, io_u))
1257                 goto out;
1258
1259         /*
1260          * from a requeue, io_u already setup
1261          */
1262         if (io_u->file)
1263                 goto out;
1264
1265         /*
1266          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1267          */
1268         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1269                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1270                         goto err_put;
1271         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1272                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1273                 goto err_put;
1274         }
1275
1276         f = io_u->file;
1277         assert(fio_file_open(f));
1278
1279         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1280                 if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
1281                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1282                         goto err_put;
1283                 }
1284
1285                 f->last_start = io_u->offset;
1286                 f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
1287
1288                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1289                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1290                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1291                                         io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
1292                         } else if (td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS)
1293                                 do_scramble = 1;
1294                         if (td->flags & TD_F_VER_NONE) {
1295                                 populate_verify_io_u(td, io_u);
1296                                 do_scramble = 0;
1297                         }
1298                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1299                         /*
1300                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1301                          * buffer is used for writes it is refilled.
1302                          */
1303                         io_u->buf_filled_len = 0;
1304                 }
1305         }
1306
1307         /*
1308          * Set io data pointers.
1309          */
1310         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1311         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1312
1313 out:
1314         assert(io_u->file);
1315         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1316                 if (!td->o.disable_slat)
1317                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1318                 if (do_scramble)
1319                         small_content_scramble(io_u);
1320                 return io_u;
1321         }
1322 err_put:
1323         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1324         put_io_u(td, io_u);
1325         return NULL;
1326 }
1327
1328 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1329 {
1330         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1331         const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
1332                                 "sync_file_range", "wait", "trim" };
1333
1334         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1335                 return;
1336
1337         log_err("fio: io_u error");
1338
1339         if (io_u->file)
1340                 log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
1341
1342         log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
1343
1344         log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir],
1345                                         io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1346
1347         if (!td->error)
1348                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1349 }
1350
1351 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1352                                   struct io_completion_data *icd,
1353                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1354 {
1355         unsigned long lusec = 0;
1356
1357         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1358                 lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1359
1360         if (!td->o.disable_lat) {
1361                 unsigned long tusec;
1362
1363                 tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1364                 add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
1365
1366                 if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency) {
1367                         if (!td->error)
1368                                 log_err("fio: latency of %lu usec exceeds specified max (%u usec)\n", tusec, td->o.max_latency);
1369                         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1370                         icd->error = ETIMEDOUT;
1371                 }
1372         }
1373
1374         if (!td->o.disable_clat) {
1375                 add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
1376                 io_u_mark_latency(td, lusec);
1377         }
1378
1379         if (!td->o.disable_bw)
1380                 add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
1381
1382         add_iops_sample(td, idx, &icd->time);
1383 }
1384
1385 static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
1386 {
1387         uint64_t secs, remainder, bps, bytes;
1388
1389         bytes = td->this_io_bytes[ddir];
1390         bps = td->rate_bps[ddir];
1391         secs = bytes / bps;
1392         remainder = bytes % bps;
1393         return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
1394 }
1395
1396 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1397                          struct io_completion_data *icd)
1398 {
1399         struct fio_file *f;
1400
1401         dprint_io_u(io_u, "io complete");
1402
1403         td_io_u_lock(td);
1404         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1405         io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1406         td_io_u_unlock(td);
1407
1408         if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
1409                 td->last_was_sync = 1;
1410                 f = io_u->file;
1411                 if (f) {
1412                         f->first_write = -1ULL;
1413                         f->last_write = -1ULL;
1414                 }
1415                 return;
1416         }
1417
1418         td->last_was_sync = 0;
1419         td->last_ddir = io_u->ddir;
1420
1421         if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
1422                 unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1423                 const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
1424                 const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
1425                 int ret;
1426
1427                 td->io_blocks[idx]++;
1428                 td->this_io_blocks[idx]++;
1429                 td->io_bytes[idx] += bytes;
1430
1431                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST))
1432                         td->this_io_bytes[idx] += bytes;
1433
1434                 if (idx == DDIR_WRITE) {
1435                         f = io_u->file;
1436                         if (f) {
1437                                 if (f->first_write == -1ULL ||
1438                                     io_u->offset < f->first_write)
1439                                         f->first_write = io_u->offset;
1440                                 if (f->last_write == -1ULL ||
1441                                     ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
1442                                         f->last_write = io_u->offset + bytes;
1443                         }
1444                 }
1445
1446                 if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1447                                            td->runstate == TD_VERIFYING)) {
1448                         account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
1449
1450                         if (__should_check_rate(td, idx)) {
1451                                 td->rate_pending_usleep[idx] =
1452                                         (usec_for_io(td, idx) -
1453                                          utime_since_now(&td->start));
1454                         }
1455                         if (idx != DDIR_TRIM && __should_check_rate(td, odx))
1456                                 td->rate_pending_usleep[odx] =
1457                                         (usec_for_io(td, odx) -
1458                                          utime_since_now(&td->start));
1459                 }
1460
1461                 if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
1462                     td->o.do_verify &&
1463                     td->o.verify != VERIFY_NONE &&
1464                     !td->o.experimental_verify)
1465                         log_io_piece(td, io_u);
1466
1467                 icd->bytes_done[idx] += bytes;
1468
1469                 if (io_u->end_io) {
1470                         ret = io_u->end_io(td, io_u);
1471                         if (ret && !icd->error)
1472                                 icd->error = ret;
1473                 }
1474         } else if (io_u->error) {
1475                 icd->error = io_u->error;
1476                 io_u_log_error(td, io_u);
1477         }
1478         if (icd->error) {
1479                 enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, icd->error);
1480                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1481                         return;
1482                 /*
1483                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1484                  * and clear all the errors.
1485                  */
1486                 update_error_count(td, icd->error);
1487                 td_clear_error(td);
1488                 icd->error = 0;
1489                 io_u->error = 0;
1490         }
1491 }
1492
1493 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1494                      int nr)
1495 {
1496         int ddir;
1497         if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
1498                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1499
1500         icd->nr = nr;
1501
1502         icd->error = 0;
1503         for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1504                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1505 }
1506
1507 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1508                           struct io_completion_data *icd)
1509 {
1510         struct io_u *io_u;
1511         int i;
1512
1513         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1514                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1515
1516                 io_completed(td, io_u, icd);
1517
1518                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1519                         put_io_u(td, io_u);
1520         }
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Complete a single io_u for the sync engines.
1525  */
1526 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1527                        uint64_t *bytes)
1528 {
1529         struct io_completion_data icd;
1530
1531         init_icd(td, &icd, 1);
1532         io_completed(td, io_u, &icd);
1533
1534         if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
1535                 put_io_u(td, io_u);
1536
1537         if (icd.error) {
1538                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
1539                 return -1;
1540         }
1541
1542         if (bytes) {
1543                 int ddir;
1544
1545                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1546                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1547         }
1548
1549         return 0;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
1554  */
1555 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts,
1556                          uint64_t *bytes)
1557 {
1558         struct io_completion_data icd;
1559         struct timespec *tvp = NULL;
1560         int ret;
1561         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
1562
1563         dprint(FD_IO, "io_u_queued_completed: min=%d\n", min_evts);
1564
1565         if (!min_evts)
1566                 tvp = &ts;
1567
1568         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete, tvp);
1569         if (ret < 0) {
1570                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
1571                 return ret;
1572         } else if (!ret)
1573                 return ret;
1574
1575         init_icd(td, &icd, ret);
1576         ios_completed(td, &icd);
1577         if (icd.error) {
1578                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
1579                 return -1;
1580         }
1581
1582         if (bytes) {
1583                 int ddir;
1584
1585                 for (ddir = DDIR_READ; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1586                         bytes[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
1587         }
1588
1589         return 0;
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
1594  */
1595 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1596 {
1597         if (!td->o.disable_slat) {
1598                 unsigned long slat_time;
1599
1600                 slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
1601                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen);
1602         }
1603 }
1604
1605 /*
1606  * "randomly" fill the buffer contents
1607  */
1608 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1609                       unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
1610 {
1611         io_u->buf_filled_len = 0;
1612
1613         if (!td->o.zero_buffers) {
1614                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
1615
1616                 if (perc) {
1617                         unsigned int seg = min_write;
1618
1619                         seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
1620                         fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, io_u->buf,
1621                                                 perc, seg, max_bs);
1622                 } else
1623                         fill_random_buf(&td->buf_state, io_u->buf, max_bs);
1624         } else
1625                 memset(io_u->buf, 0, max_bs);
1626 }