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
  14 struct io_completion_data {
  15         int nr;                         /* input */
  16
  17         int error;                      /* output */
  18         uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
  19         struct timespec time;           /* output */
  20 };
  21
  22 /*
  23  * The ->io_axmap contains a map of blocks we have or have not done io
  24  * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
  25  */
  26 static bool random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
  27 {
  28         return !axmap_isset(f->io_axmap, block);
  29 }
  30
  31 /*
  32  * Mark a given offset as used in the map.
  33  */
  34 static uint64_t mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  35                                 uint64_t offset, uint64_t buflen)
  36 {
  37         unsigned long long min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
  38         struct fio_file *f = io_u->file;
  39         unsigned long long nr_blocks;
  40         uint64_t block;
  41
  42         block = (offset - f->file_offset) / (uint64_t) min_bs;
  43         nr_blocks = (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) < buflen)
  49                 buflen = nr_blocks * min_bs;
  50
  51         return buflen;
  52 }
  53
  54 static uint64_t last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  55                            enum fio_ddir ddir)
  56 {
  57         uint64_t max_blocks;
  58         uint64_t max_size;
  59
  60         assert(ddir_rw(ddir));
  61
  62         /*
  63          * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
  64          * -> not for now since there is code assuming it could go either.
  65          */
  66         max_size = f->io_size;
  67         if (max_size > f->real_file_size)
  68                 max_size = f->real_file_size;
  69
  70         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED && td->o.zone_range)
  71                 max_size = td->o.zone_range;
  72
  73         if (td->o.min_bs[ddir] > td->o.ba[ddir])
  74                 max_size -= td->o.min_bs[ddir] - td->o.ba[ddir];
  75
  76         max_blocks = max_size / (uint64_t) td->o.ba[ddir];
  77         if (!max_blocks)
  78                 return 0;
  79
  80         return max_blocks;
  81 }
  82
  83 static int __get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  84                                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *b,
  85                                   uint64_t lastb)
  86 {
  87         uint64_t r;
  88
  89         if (td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE ||
  90             td->o.random_generator == FIO_RAND_GEN_TAUSWORTHE64) {
  91
  92                 r = __rand(&td->random_state);
  93
  94                 dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", (unsigned long long) r);
  95
  96                 *b = lastb * (r / (rand_max(&td->random_state) + 1.0));
  97         } else {
  98                 uint64_t off = 0;
  99
 100                 assert(fio_file_lfsr(f));
 101
 102                 if (lfsr_next(&f->lfsr, &off))
 103                         return 1;
 104
 105                 *b = off;
 106         }
 107
 108         /*
 109          * if we are not maintaining a random map, we are done.
 110          */
 111         if (!file_randommap(td, f))
 112                 goto ret;
 113
 114         /*
 115          * calculate map offset and check if it's free
 116          */
 117         if (random_map_free(f, *b))
 118                 goto ret;
 119
 120         dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
 121                                                 (unsigned long long) *b);
 122
 123         *b = axmap_next_free(f->io_axmap, *b);
 124         if (*b == (uint64_t) -1ULL)
 125                 return 1;
 126 ret:
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static int __get_next_rand_offset_zipf(struct thread_data *td,
 131                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 132                                        uint64_t *b)
 133 {
 134         *b = zipf_next(&f->zipf);
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 static int __get_next_rand_offset_pareto(struct thread_data *td,
 139                                          struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 140                                          uint64_t *b)
 141 {
 142         *b = pareto_next(&f->zipf);
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int __get_next_rand_offset_gauss(struct thread_data *td,
 147                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 148                                         uint64_t *b)
 149 {
 150         *b = gauss_next(&f->gauss);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int __get_next_rand_offset_zoned_abs(struct thread_data *td,
 155                                             struct fio_file *f,
 156                                             enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 157 {
 158         struct zone_split_index *zsi;
 159         uint64_t lastb, send, stotal;
 160         unsigned int v;
 161
 162         lastb = last_block(td, f, ddir);
 163         if (!lastb)
 164                 return 1;
 165
 166         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
 167 bail:
 168                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 169         }
 170
 171         /*
 172          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
 173          */
 174         v = rand_between(&td->zone_state, 1, 100);
 175
 176         /*
 177          * Find our generated table. 'send' is the end block of this zone,
 178          * 'stotal' is our start offset.
 179          */
 180         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
 181         stotal = zsi->size_prev / td->o.ba[ddir];
 182         send = zsi->size / td->o.ba[ddir];
 183
 184         /*
 185          * Should never happen
 186          */
 187         if (send == -1U) {
 188                 if (!fio_did_warn(FIO_WARN_ZONED_BUG))
 189                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
 190                 goto bail;
 191         } else if (send > lastb) {
 192                 /*
 193                  * This happens if the user specifies ranges that exceed
 194                  * the file/device size. We can't handle that gracefully,
 195                  * so error and exit.
 196                  */
 197                 log_err("fio: zoned_abs sizes exceed file size\n");
 198                 return 1;
 199         }
 200
 201         /*
 202          * Generate index from 0..send-stotal
 203          */
 204         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, send - stotal) == 1)
 205                 return 1;
 206
 207         *b += stotal;
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 static int __get_next_rand_offset_zoned(struct thread_data *td,
 212                                         struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
 213                                         uint64_t *b)
 214 {
 215         unsigned int v, send, stotal;
 216         uint64_t offset, lastb;
 217         struct zone_split_index *zsi;
 218
 219         lastb = last_block(td, f, ddir);
 220         if (!lastb)
 221                 return 1;
 222
 223         if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
 224 bail:
 225                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 226         }
 227
 228         /*
 229          * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
 230          */
 231         v = rand_between(&td->zone_state, 1, 100);
 232
 233         zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
 234         stotal = zsi->size_perc_prev;
 235         send = zsi->size_perc;
 236
 237         /*
 238          * Should never happen
 239          */
 240         if (send == -1U) {
 241                 if (!fio_did_warn(FIO_WARN_ZONED_BUG))
 242                         log_err("fio: bug in zoned generation\n");
 243                 goto bail;
 244         }
 245
 246         /*
 247          * 'send' is some percentage below or equal to 100 that
 248          * marks the end of the current IO range. 'stotal' marks
 249          * the start, in percent.
 250          */
 251         if (stotal)
 252                 offset = stotal * lastb / 100ULL;
 253         else
 254                 offset = 0;
 255
 256         lastb = lastb * (send - stotal) / 100ULL;
 257
 258         /*
 259          * Generate index from 0..send-of-lastb
 260          */
 261         if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb) == 1)
 262                 return 1;
 263
 264         /*
 265          * Add our start offset, if any
 266          */
 267         if (offset)
 268                 *b += offset;
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 274                                 enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 275 {
 276         if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_RANDOM) {
 277                 uint64_t lastb;
 278
 279                 lastb = last_block(td, f, ddir);
 280                 if (!lastb)
 281                         return 1;
 282
 283                 return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
 284         } else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZIPF)
 285                 return __get_next_rand_offset_zipf(td, f, ddir, b);
 286         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_PARETO)
 287                 return __get_next_rand_offset_pareto(td, f, ddir, b);
 288         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_GAUSS)
 289                 return __get_next_rand_offset_gauss(td, f, ddir, b);
 290         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED)
 291                 return __get_next_rand_offset_zoned(td, f, ddir, b);
 292         else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED_ABS)
 293                 return __get_next_rand_offset_zoned_abs(td, f, ddir, b);
 294
 295         log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
 296         return 1;
 297 }
 298
 299 static bool should_do_random(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 300 {
 301         unsigned int v;
 302
 303         if (td->o.perc_rand[ddir] == 100)
 304                 return true;
 305
 306         v = rand_between(&td->seq_rand_state[ddir], 1, 100);
 307
 308         return v <= td->o.perc_rand[ddir];
 309 }
 310
 311 static void loop_cache_invalidate(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 312 {
 313         struct thread_options *o = &td->o;
 314
 315         if (o->invalidate_cache && !o->odirect) {
 316                 int fio_unused ret;
 317
 318                 ret = file_invalidate_cache(td, f);
 319         }
 320 }
 321
 322 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 323                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 324 {
 325         if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 326                 return 0;
 327
 328         if (td->o.time_based ||
 329             (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)) {
 330                 fio_file_reset(td, f);
 331                 loop_cache_invalidate(td, f);
 332                 if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
 333                         return 0;
 334         }
 335
 336         dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
 337                         f->file_name, (unsigned long long) f->last_pos[ddir],
 338                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 339         return 1;
 340 }
 341
 342 static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 343                                enum fio_ddir ddir, uint64_t *offset)
 344 {
 345         struct thread_options *o = &td->o;
 346
 347         assert(ddir_rw(ddir));
 348
 349         /*
 350          * If we reach the end for a time based run, reset us back to 0
 351          * and invalidate the cache, if we need to.
 352          */
 353         if (f->last_pos[ddir] >= f->io_size + get_start_offset(td, f) &&
 354             o->time_based) {
 355                 f->last_pos[ddir] = f->file_offset;
 356                 loop_cache_invalidate(td, f);
 357         }
 358
 359         if (f->last_pos[ddir] < f->real_file_size) {
 360                 uint64_t pos;
 361
 362                 /*
 363                  * Only rewind if we already hit the end
 364                  */
 365                 if (f->last_pos[ddir] == f->file_offset &&
 366                     f->file_offset && o->ddir_seq_add < 0) {
 367                         if (f->real_file_size > f->io_size)
 368                                 f->last_pos[ddir] = f->io_size;
 369                         else
 370                                 f->last_pos[ddir] = f->real_file_size;
 371                 }
 372
 373                 pos = f->last_pos[ddir] - f->file_offset;
 374                 if (pos && o->ddir_seq_add) {
 375                         pos += o->ddir_seq_add;
 376
 377                         /*
 378                          * If we reach beyond the end of the file
 379                          * with holed IO, wrap around to the
 380                          * beginning again. If we're doing backwards IO,
 381                          * wrap to the end.
 382                          */
 383                         if (pos >= f->real_file_size) {
 384                                 if (o->ddir_seq_add > 0)
 385                                         pos = f->file_offset;
 386                                 else {
 387                                         if (f->real_file_size > f->io_size)
 388                                                 pos = f->io_size;
 389                                         else
 390                                                 pos = f->real_file_size;
 391
 392                                         pos += o->ddir_seq_add;
 393                                 }
 394                         }
 395                 }
 396
 397                 *offset = pos;
 398                 return 0;
 399         }
 400
 401         return 1;
 402 }
 403
 404 static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 405                           enum fio_ddir ddir, int rw_seq,
 406                           bool *is_random)
 407 {
 408         struct fio_file *f = io_u->file;
 409         uint64_t b, offset;
 410         int ret;
 411
 412         assert(ddir_rw(ddir));
 413
 414         b = offset = -1ULL;
 415
 416         if (rw_seq) {
 417                 if (td_random(td)) {
 418                         if (should_do_random(td, ddir)) {
 419                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 420                                 *is_random = true;
 421                         } else {
 422                                 *is_random = false;
 423                                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
 424                                 ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 425                                 if (ret)
 426                                         ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 427                         }
 428                 } else {
 429                         *is_random = false;
 430                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 431                 }
 432         } else {
 433                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BUSY_OK);
 434                 *is_random = false;
 435
 436                 if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
 437                         ret = get_next_seq_offset(td, f, ddir, &offset);
 438                         if (ret) {
 439                                 ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, &b);
 440                                 *is_random = false;
 441                         }
 442                 } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
 443                         if (f->last_start[ddir] != -1ULL)
 444                                 offset = f->last_start[ddir] - f->file_offset;
 445                         else
 446                                 offset = 0;
 447                         ret = 0;
 448                 } else {
 449                         log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
 450                         ret = 1;
 451                 }
 452         }
 453
 454         if (!ret) {
 455                 if (offset != -1ULL)
 456                         io_u->offset = offset;
 457                 else if (b != -1ULL)
 458                         io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
 459                 else {
 460                         log_err("fio: bug in offset generation: offset=%llu, b=%llu\n", (unsigned long long) offset, (unsigned long long) b);
 461                         ret = 1;
 462                 }
 463         }
 464
 465         return ret;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
 470  * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
 471  * the last io issued.
 472  */
 473 static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 474                            bool *is_random)
 475 {
 476         struct fio_file *f = io_u->file;
 477         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
 478         int rw_seq_hit = 0;
 479
 480         assert(ddir_rw(ddir));
 481
 482         if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
 483                 rw_seq_hit = 1;
 484                 td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
 485         }
 486
 487         if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit, is_random))
 488                 return 1;
 489
 490         if (io_u->offset >= f->io_size) {
 491                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
 492                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 493                                         (unsigned long long) f->io_size);
 494                 return 1;
 495         }
 496
 497         io_u->offset += f->file_offset;
 498         if (io_u->offset >= f->real_file_size) {
 499                 dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= size %llu\n",
 500                                         (unsigned long long) io_u->offset,
 501                                         (unsigned long long) f->real_file_size);
 502                 return 1;
 503         }
 504
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 static inline bool io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 509                              unsigned long long buflen)
 510 {
 511         struct fio_file *f = io_u->file;
 512
 513         return io_u->offset + buflen <= f->io_size + get_start_offset(td, f);
 514 }
 515
 516 static unsigned long long get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 517                                     bool is_random)
 518 {
 519         int ddir = io_u->ddir;
 520         unsigned long long buflen = 0;
 521         unsigned long long minbs, maxbs;
 522         uint64_t frand_max, r;
 523         bool power_2;
 524
 525         assert(ddir_rw(ddir));
 526
 527         if (td->o.bs_is_seq_rand)
 528                 ddir = is_random ? DDIR_WRITE : DDIR_READ;
 529
 530         minbs = td->o.min_bs[ddir];
 531         maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 532
 533         if (minbs == maxbs)
 534                 return minbs;
 535
 536         /*
 537          * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
 538          */
 539         if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
 540                 return 0;
 541
 542         frand_max = rand_max(&td->bsrange_state[ddir]);
 543         do {
 544                 r = __rand(&td->bsrange_state[ddir]);
 545
 546                 if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
 547                         buflen = minbs + (unsigned long long) ((double) maxbs *
 548                                         (r / (frand_max + 1.0)));
 549                 } else {
 550                         long long perc = 0;
 551                         unsigned int i;
 552
 553                         for (i = 0; i < td->o.bssplit_nr[ddir]; i++) {
 554                                 struct bssplit *bsp = &td->o.bssplit[ddir][i];
 555
 556                                 buflen = bsp->bs;
 557                                 perc += bsp->perc;
 558                                 if (!perc)
 559                                         break;
 560                                 if ((r / perc <= frand_max / 100ULL) &&
 561                                     io_u_fits(td, io_u, buflen))
 562                                         break;
 563                         }
 564                 }
 565
 566                 power_2 = is_power_of_2(minbs);
 567                 if (!td->o.bs_unaligned && power_2)
 568                         buflen &= ~(minbs - 1);
 569                 else if (!td->o.bs_unaligned && !power_2)
 570                         buflen -= buflen % minbs;
 571         } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 572
 573         return buflen;
 574 }
 575
 576 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 577 {
 578         unsigned int diff;
 579
 580         /*
 581          * we do time or byte based switch. this is needed because
 582          * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
 583          * whereas reads do not.
 584          */
 585         diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
 586         td->rwmix_issues = (td->io_issues[td->rwmix_ddir] * diff) / 100;
 587 }
 588
 589 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 590 {
 591         unsigned int v;
 592
 593         v = rand_between(&td->rwmix_state, 1, 100);
 594
 595         if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
 596                 return DDIR_READ;
 597
 598         return DDIR_WRITE;
 599 }
 600
 601 int io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 602 {
 603         int completed = 0;
 604
 605         /*
 606          * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
 607          * not to skew our latency numbers.
 608          *
 609          * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
 610          * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
 611          * io's that have been actually submitted to an async engine,
 612          * and cur_depth is meaningless for sync engines.
 613          */
 614         if (td->io_u_queued || td->cur_depth)
 615                 td_io_commit(td);
 616
 617         while (td->io_u_in_flight) {
 618                 int ret;
 619
 620                 ret = io_u_queued_complete(td, 1);
 621                 if (ret > 0)
 622                         completed += ret;
 623         }
 624
 625         if (td->flags & TD_F_REGROW_LOGS)
 626                 regrow_logs(td);
 627
 628         return completed;
 629 }
 630
 631 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 632 {
 633         enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
 634         uint64_t usec;
 635         uint64_t now;
 636
 637         assert(ddir_rw(ddir));
 638         now = utime_since_now(&td->start);
 639
 640         /*
 641          * if rate_next_io_time is in the past, need to catch up to rate
 642          */
 643         if (td->rate_next_io_time[ddir] <= now)
 644                 return ddir;
 645
 646         /*
 647          * We are ahead of rate in this direction. See if we
 648          * should switch.
 649          */
 650         if (td_rw(td) && td->o.rwmix[odir]) {
 651                 /*
 652                  * Other direction is behind rate, switch
 653                  */
 654                 if (td->rate_next_io_time[odir] <= now)
 655                         return odir;
 656
 657                 /*
 658                  * Both directions are ahead of rate. sleep the min,
 659                  * switch if necessary
 660                  */
 661                 if (td->rate_next_io_time[ddir] <=
 662                     td->rate_next_io_time[odir]) {
 663                         usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
 664                 } else {
 665                         usec = td->rate_next_io_time[odir] - now;
 666                         ddir = odir;
 667                 }
 668         } else
 669                 usec = td->rate_next_io_time[ddir] - now;
 670
 671         if (td->o.io_submit_mode == IO_MODE_INLINE)
 672                 io_u_quiesce(td);
 673
 674         usec_sleep(td, usec);
 675         return ddir;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
 680  * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
 681  * necessary.
 682  */
 683 static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 684 {
 685         enum fio_ddir ddir;
 686
 687         /*
 688          * See if it's time to fsync/fdatasync/sync_file_range first,
 689          * and if not then move on to check regular I/Os.
 690          */
 691         if (should_fsync(td)) {
 692                 if (td->o.fsync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 693                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks))
 694                         return DDIR_SYNC;
 695
 696                 if (td->o.fdatasync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 697                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks))
 698                         return DDIR_DATASYNC;
 699
 700                 if (td->sync_file_range_nr && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
 701                     !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr))
 702                         return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
 703         }
 704
 705         if (td_rw(td)) {
 706                 /*
 707                  * Check if it's time to seed a new data direction.
 708                  */
 709                 if (td->io_issues[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_issues) {
 710                         /*
 711                          * Put a top limit on how many bytes we do for
 712                          * one data direction, to avoid overflowing the
 713                          * ranges too much
 714                          */
 715                         ddir = get_rand_ddir(td);
 716
 717                         if (ddir != td->rwmix_ddir)
 718                                 set_rwmix_bytes(td);
 719
 720                         td->rwmix_ddir = ddir;
 721                 }
 722                 ddir = td->rwmix_ddir;
 723         } else if (td_read(td))
 724                 ddir = DDIR_READ;
 725         else if (td_write(td))
 726                 ddir = DDIR_WRITE;
 727         else if (td_trim(td))
 728                 ddir = DDIR_TRIM;
 729         else
 730                 ddir = DDIR_INVAL;
 731
 732         td->rwmix_ddir = rate_ddir(td, ddir);
 733         return td->rwmix_ddir;
 734 }
 735
 736 static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 737 {
 738         enum fio_ddir ddir = get_rw_ddir(td);
 739
 740         if (td_trimwrite(td)) {
 741                 struct fio_file *f = io_u->file;
 742                 if (f->last_pos[DDIR_WRITE] == f->last_pos[DDIR_TRIM])
 743                         ddir = DDIR_TRIM;
 744                 else
 745                         ddir = DDIR_WRITE;
 746         }
 747
 748         io_u->ddir = io_u->acct_ddir = ddir;
 749
 750         if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && td_ioengine_flagged(td, FIO_BARRIER) &&
 751             td->o.barrier_blocks &&
 752            !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
 753              td->io_issues[DDIR_WRITE])
 754                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_BARRIER);
 755 }
 756
 757 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 758 {
 759         unsigned int ret = put_file(td, f);
 760
 761         if (ret)
 762                 td_verror(td, ret, "file close");
 763 }
 764
 765 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 766 {
 767         if (io_u->post_submit) {
 768                 io_u->post_submit(io_u, io_u->error == 0);
 769                 io_u->post_submit = NULL;
 770         }
 771
 772         if (td->parent)
 773                 td = td->parent;
 774
 775         td_io_u_lock(td);
 776
 777         if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_NO_FILE_PUT))
 778                 put_file_log(td, io_u->file);
 779
 780         io_u->file = NULL;
 781         io_u_set(td, io_u, IO_U_F_FREE);
 782
 783         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 784                 td->cur_depth--;
 785                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
 786         }
 787         io_u_qpush(&td->io_u_freelist, io_u);
 788         td_io_u_free_notify(td);
 789         td_io_u_unlock(td);
 790 }
 791
 792 void clear_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 793 {
 794         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT);
 795         put_io_u(td, io_u);
 796 }
 797
 798 void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 799 {
 800         struct io_u *__io_u = *io_u;
 801         enum fio_ddir ddir = acct_ddir(__io_u);
 802
 803         dprint(FD_IO, "requeue %p\n", __io_u);
 804
 805         if (td->parent)
 806                 td = td->parent;
 807
 808         td_io_u_lock(td);
 809
 810         io_u_set(td, __io_u, IO_U_F_FREE);
 811         if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(ddir))
 812                 td->io_issues[ddir]--;
 813
 814         io_u_clear(td, __io_u, IO_U_F_FLIGHT);
 815         if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 816                 td->cur_depth--;
 817                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
 818         }
 819
 820         io_u_rpush(&td->io_u_requeues, __io_u);
 821         td_io_u_free_notify(td);
 822         td_io_u_unlock(td);
 823         *io_u = NULL;
 824 }
 825
 826 static void setup_strided_zone_mode(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 827 {
 828         struct fio_file *f = io_u->file;
 829
 830         assert(td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED);
 831         assert(td->o.zone_size);
 832         assert(td->o.zone_range);
 833
 834         /*
 835          * See if it's time to switch to a new zone
 836          */
 837         if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
 838                 td->zone_bytes = 0;
 839                 f->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
 840
 841                 /*
 842                  * Wrap from the beginning, if we exceed the file size
 843                  */
 844                 if (f->file_offset >= f->real_file_size)
 845                         f->file_offset = get_start_offset(td, f);
 846
 847                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
 848                 td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
 849         }
 850
 851         /*
 852          * If zone_size > zone_range, then maintain the same zone until
 853          * zone_bytes >= zone_size.
 854          */
 855         if (f->last_pos[io_u->ddir] >= (f->file_offset + td->o.zone_range)) {
 856                 dprint(FD_IO, "io_u maintain zone offset=%" PRIu64 "/last_pos=%" PRIu64 "\n",
 857                                 f->file_offset, f->last_pos[io_u->ddir]);
 858                 f->last_pos[io_u->ddir] = f->file_offset;
 859         }
 860
 861         /*
 862          * For random: if 'norandommap' is not set and zone_size > zone_range,
 863          * map needs to be reset as it's done with zone_range everytime.
 864          */
 865         if ((td->zone_bytes % td->o.zone_range) == 0)
 866                 fio_file_reset(td, f);
 867 }
 868
 869 static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 870 {
 871         bool is_random;
 872
 873         if (td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO))
 874                 goto out;
 875
 876         set_rw_ddir(td, io_u);
 877
 878         /*
 879          * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
 880          */
 881         if (!ddir_rw(io_u->ddir))
 882                 goto out;
 883
 884         if (td->o.zone_mode == ZONE_MODE_STRIDED)
 885                 setup_strided_zone_mode(td, io_u);
 886
 887         /*
 888          * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
 889          * position.
 890          */
 891         if (get_next_offset(td, io_u, &is_random)) {
 892                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting offset\n", io_u);
 893                 return 1;
 894         }
 895
 896         io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u, is_random);
 897         if (!io_u->buflen) {
 898                 dprint(FD_IO, "io_u %p, failed getting buflen\n", io_u);
 899                 return 1;
 900         }
 901
 902         if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
 903                 dprint(FD_IO, "io_u %p, off=0x%llx + len=0x%llx exceeds file size=0x%llx\n",
 904                         io_u,
 905                         (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
 906                         (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
 907                 return 1;
 908         }
 909
 910         /*
 911          * mark entry before potentially trimming io_u
 912          */
 913         if (td_random(td) && file_randommap(td, io_u->file))
 914                 io_u->buflen = mark_random_map(td, io_u, io_u->offset,
 915                                                io_u->buflen);
 916
 917 out:
 918         dprint_io_u(io_u, "fill");
 919         td->zone_bytes += io_u->buflen;
 920         return 0;
 921 }
 922
 923 static void __io_u_mark_map(uint64_t *map, unsigned int nr)
 924 {
 925         int idx = 0;
 926
 927         switch (nr) {
 928         default:
 929                 idx = 6;
 930                 break;
 931         case 33 ... 64:
 932                 idx = 5;
 933                 break;
 934         case 17 ... 32:
 935                 idx = 4;
 936                 break;
 937         case 9 ... 16:
 938                 idx = 3;
 939                 break;
 940         case 5 ... 8:
 941                 idx = 2;
 942                 break;
 943         case 1 ... 4:
 944                 idx = 1;
 945         case 0:
 946                 break;
 947         }
 948
 949         map[idx]++;
 950 }
 951
 952 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 953 {
 954         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_submit, nr);
 955         td->ts.total_submit++;
 956 }
 957
 958 void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 959 {
 960         __io_u_mark_map(td->ts.io_u_complete, nr);
 961         td->ts.total_complete++;
 962 }
 963
 964 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 965 {
 966         int idx = 0;
 967
 968         switch (td->cur_depth) {
 969         default:
 970                 idx = 6;
 971                 break;
 972         case 32 ... 63:
 973                 idx = 5;
 974                 break;
 975         case 16 ... 31:
 976                 idx = 4;
 977                 break;
 978         case 8 ... 15:
 979                 idx = 3;
 980                 break;
 981         case 4 ... 7:
 982                 idx = 2;
 983                 break;
 984         case 2 ... 3:
 985                 idx = 1;
 986         case 1:
 987                 break;
 988         }
 989
 990         td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 991 }
 992
 993 static void io_u_mark_lat_nsec(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
 994 {
 995         int idx = 0;
 996
 997         assert(nsec < 1000);
 998
 999         switch (nsec) {
1000         case 750 ... 999:
1001                 idx = 9;
1002                 break;
1003         case 500 ... 749:
1004                 idx = 8;
1005                 break;
1006         case 250 ... 499:
1007                 idx = 7;
1008                 break;
1009         case 100 ... 249:
1010                 idx = 6;
1011                 break;
1012         case 50 ... 99:
1013                 idx = 5;
1014                 break;
1015         case 20 ... 49:
1016                 idx = 4;
1017                 break;
1018         case 10 ... 19:
1019                 idx = 3;
1020                 break;
1021         case 4 ... 9:
1022                 idx = 2;
1023                 break;
1024         case 2 ... 3:
1025                 idx = 1;
1026         case 0 ... 1:
1027                 break;
1028         }
1029
1030         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_N_NR);
1031         td->ts.io_u_lat_n[idx]++;
1032 }
1033
1034 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long long usec)
1035 {
1036         int idx = 0;
1037
1038         assert(usec < 1000 && usec >= 1);
1039
1040         switch (usec) {
1041         case 750 ... 999:
1042                 idx = 9;
1043                 break;
1044         case 500 ... 749:
1045                 idx = 8;
1046                 break;
1047         case 250 ... 499:
1048                 idx = 7;
1049                 break;
1050         case 100 ... 249:
1051                 idx = 6;
1052                 break;
1053         case 50 ... 99:
1054                 idx = 5;
1055                 break;
1056         case 20 ... 49:
1057                 idx = 4;
1058                 break;
1059         case 10 ... 19:
1060                 idx = 3;
1061                 break;
1062         case 4 ... 9:
1063                 idx = 2;
1064                 break;
1065         case 2 ... 3:
1066                 idx = 1;
1067         case 0 ... 1:
1068                 break;
1069         }
1070
1071         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
1072         td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
1073 }
1074
1075 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long long msec)
1076 {
1077         int idx = 0;
1078
1079         assert(msec >= 1);
1080
1081         switch (msec) {
1082         default:
1083                 idx = 11;
1084                 break;
1085         case 1000 ... 1999:
1086                 idx = 10;
1087                 break;
1088         case 750 ... 999:
1089                 idx = 9;
1090                 break;
1091         case 500 ... 749:
1092                 idx = 8;
1093                 break;
1094         case 250 ... 499:
1095                 idx = 7;
1096                 break;
1097         case 100 ... 249:
1098                 idx = 6;
1099                 break;
1100         case 50 ... 99:
1101                 idx = 5;
1102                 break;
1103         case 20 ... 49:
1104                 idx = 4;
1105                 break;
1106         case 10 ... 19:
1107                 idx = 3;
1108                 break;
1109         case 4 ... 9:
1110                 idx = 2;
1111                 break;
1112         case 2 ... 3:
1113                 idx = 1;
1114         case 0 ... 1:
1115                 break;
1116         }
1117
1118         assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
1119         td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
1120 }
1121
1122 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
1123 {
1124         if (nsec < 1000)
1125                 io_u_mark_lat_nsec(td, nsec);
1126         else if (nsec < 1000000)
1127                 io_u_mark_lat_usec(td, nsec / 1000);
1128         else
1129                 io_u_mark_lat_msec(td, nsec / 1000000);
1130 }
1131
1132 static unsigned int __get_next_fileno_rand(struct thread_data *td)
1133 {
1134         unsigned long fileno;
1135
1136         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RANDOM) {
1137                 uint64_t frand_max = rand_max(&td->next_file_state);
1138                 unsigned long r;
1139
1140                 r = __rand(&td->next_file_state);
1141                 return (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
1142                                 * (r / (frand_max + 1.0)));
1143         }
1144
1145         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_ZIPF)
1146                 fileno = zipf_next(&td->next_file_zipf);
1147         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_PARETO)
1148                 fileno = pareto_next(&td->next_file_zipf);
1149         else if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_GAUSS)
1150                 fileno = gauss_next(&td->next_file_gauss);
1151         else {
1152                 log_err("fio: bad file service type: %d\n", td->o.file_service_type);
1153                 assert(0);
1154                 return 0;
1155         }
1156
1157         return fileno >> FIO_FSERVICE_SHIFT;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Get next file to service by choosing one at random
1162  */
1163 static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
1164                                            enum fio_file_flags goodf,
1165                                            enum fio_file_flags badf)
1166 {
1167         struct fio_file *f;
1168         int fno;
1169
1170         do {
1171                 int opened = 0;
1172
1173                 fno = __get_next_fileno_rand(td);
1174
1175                 f = td->files[fno];
1176                 if (fio_file_done(f))
1177                         continue;
1178
1179                 if (!fio_file_open(f)) {
1180                         int err;
1181
1182                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1183                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1184
1185                         err = td_io_open_file(td, f);
1186                         if (err)
1187                                 continue;
1188                         opened = 1;
1189                 }
1190
1191                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf)) {
1192                         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rand: %p\n", f);
1193                         return f;
1194                 }
1195                 if (opened)
1196                         td_io_close_file(td, f);
1197         } while (1);
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Get next file to service by doing round robin between all available ones
1202  */
1203 static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
1204                                          int badf)
1205 {
1206         unsigned int old_next_file = td->next_file;
1207         struct fio_file *f;
1208
1209         do {
1210                 int opened = 0;
1211
1212                 f = td->files[td->next_file];
1213
1214                 td->next_file++;
1215                 if (td->next_file >= td->o.nr_files)
1216                         td->next_file = 0;
1217
1218                 dprint(FD_FILE, "trying file %s %x\n", f->file_name, f->flags);
1219                 if (fio_file_done(f)) {
1220                         f = NULL;
1221                         continue;
1222                 }
1223
1224                 if (!fio_file_open(f)) {
1225                         int err;
1226
1227                         if (td->nr_open_files >= td->o.open_files)
1228                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1229
1230                         err = td_io_open_file(td, f);
1231                         if (err) {
1232                                 dprint(FD_FILE, "error %d on open of %s\n",
1233                                         err, f->file_name);
1234                                 f = NULL;
1235                                 continue;
1236                         }
1237                         opened = 1;
1238                 }
1239
1240                 dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
1241                                                                 f->flags);
1242                 if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
1243                         break;
1244
1245                 if (opened)
1246                         td_io_close_file(td, f);
1247
1248                 f = NULL;
1249         } while (td->next_file != old_next_file);
1250
1251         dprint(FD_FILE, "get_next_file_rr: %p\n", f);
1252         return f;
1253 }
1254
1255 static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
1256 {
1257         struct fio_file *f;
1258
1259         assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
1260
1261         if (td->nr_done_files >= td->o.nr_files) {
1262                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: nr_open=%d, nr_done=%d,"
1263                                 " nr_files=%d\n", td->nr_open_files,
1264                                                   td->nr_done_files,
1265                                                   td->o.nr_files);
1266                 return NULL;
1267         }
1268
1269         f = td->file_service_file;
1270         if (f && fio_file_open(f) && !fio_file_closing(f)) {
1271                 if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1272                         goto out;
1273                 if (td->file_service_left--)
1274                         goto out;
1275         }
1276
1277         if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR ||
1278             td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_SEQ)
1279                 f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1280         else
1281                 f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_open, FIO_FILE_closing);
1282
1283         if (IS_ERR(f))
1284                 return f;
1285
1286         td->file_service_file = f;
1287         td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
1288 out:
1289         if (f)
1290                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: %p [%s]\n", f, f->file_name);
1291         else
1292                 dprint(FD_FILE, "get_next_file: NULL\n");
1293         return f;
1294 }
1295
1296 static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
1297 {
1298         return __get_next_file(td);
1299 }
1300
1301 static long set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1302 {
1303         struct fio_file *f;
1304
1305         do {
1306                 f = get_next_file(td);
1307                 if (IS_ERR_OR_NULL(f))
1308                         return PTR_ERR(f);
1309
1310                 io_u->file = f;
1311                 get_file(f);
1312
1313                 if (!fill_io_u(td, io_u))
1314                         break;
1315
1316                 if (io_u->post_submit) {
1317                         io_u->post_submit(io_u, false);
1318                         io_u->post_submit = NULL;
1319                 }
1320
1321                 put_file_log(td, f);
1322                 td_io_close_file(td, f);
1323                 io_u->file = NULL;
1324                 if (td->o.file_service_type & __FIO_FSERVICE_NONUNIFORM)
1325                         fio_file_reset(td, f);
1326                 else {
1327                         fio_file_set_done(f);
1328                         td->nr_done_files++;
1329                         dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
1330                                         td->nr_done_files, td->o.nr_files);
1331                 }
1332         } while (1);
1333
1334         return 0;
1335 }
1336
1337 static void lat_fatal(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1338                       unsigned long long tnsec, unsigned long long max_nsec)
1339 {
1340         if (!td->error)
1341                 log_err("fio: latency of %llu nsec exceeds specified max (%llu nsec)\n", tnsec, max_nsec);
1342         td_verror(td, ETIMEDOUT, "max latency exceeded");
1343         icd->error = ETIMEDOUT;
1344 }
1345
1346 static void lat_new_cycle(struct thread_data *td)
1347 {
1348         fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1349         td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1350         td->latency_failed = 0;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * We had an IO outside the latency target. Reduce the queue depth. If we
1355  * are at QD=1, then it's time to give up.
1356  */
1357 static bool __lat_target_failed(struct thread_data *td)
1358 {
1359         if (td->latency_qd == 1)
1360                 return true;
1361
1362         td->latency_qd_high = td->latency_qd;
1363
1364         if (td->latency_qd == td->latency_qd_low)
1365                 td->latency_qd_low--;
1366
1367         td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_low) / 2;
1368
1369         dprint(FD_RATE, "Ramped down: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1370
1371         /*
1372          * When we ramp QD down, quiesce existing IO to prevent
1373          * a storm of ramp downs due to pending higher depth.
1374          */
1375         io_u_quiesce(td);
1376         lat_new_cycle(td);
1377         return false;
1378 }
1379
1380 static bool lat_target_failed(struct thread_data *td)
1381 {
1382         if (td->o.latency_percentile.u.f == 100.0)
1383                 return __lat_target_failed(td);
1384
1385         td->latency_failed++;
1386         return false;
1387 }
1388
1389 void lat_target_init(struct thread_data *td)
1390 {
1391         td->latency_end_run = 0;
1392
1393         if (td->o.latency_target) {
1394                 dprint(FD_RATE, "Latency target=%llu\n", td->o.latency_target);
1395                 fio_gettime(&td->latency_ts, NULL);
1396                 td->latency_qd = 1;
1397                 td->latency_qd_high = td->o.iodepth;
1398                 td->latency_qd_low = 1;
1399                 td->latency_ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks);
1400         } else
1401                 td->latency_qd = td->o.iodepth;
1402 }
1403
1404 void lat_target_reset(struct thread_data *td)
1405 {
1406         if (!td->latency_end_run)
1407                 lat_target_init(td);
1408 }
1409
1410 static void lat_target_success(struct thread_data *td)
1411 {
1412         const unsigned int qd = td->latency_qd;
1413         struct thread_options *o = &td->o;
1414
1415         td->latency_qd_low = td->latency_qd;
1416
1417         /*
1418          * If we haven't failed yet, we double up to a failing value instead
1419          * of bisecting from highest possible queue depth. If we have set
1420          * a limit other than td->o.iodepth, bisect between that.
1421          */
1422         if (td->latency_qd_high != o->iodepth)
1423                 td->latency_qd = (td->latency_qd + td->latency_qd_high) / 2;
1424         else
1425                 td->latency_qd *= 2;
1426
1427         if (td->latency_qd > o->iodepth)
1428                 td->latency_qd = o->iodepth;
1429
1430         dprint(FD_RATE, "Ramped up: %d %d %d\n", td->latency_qd_low, td->latency_qd, td->latency_qd_high);
1431
1432         /*
1433          * Same as last one, we are done. Let it run a latency cycle, so
1434          * we get only the results from the targeted depth.
1435          */
1436         if (td->latency_qd == qd) {
1437                 if (td->latency_end_run) {
1438                         dprint(FD_RATE, "We are done\n");
1439                         td->done = 1;
1440                 } else {
1441                         dprint(FD_RATE, "Quiesce and final run\n");
1442                         io_u_quiesce(td);
1443                         td->latency_end_run = 1;
1444                         reset_all_stats(td);
1445                         reset_io_stats(td);
1446                 }
1447         }
1448
1449         lat_new_cycle(td);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Check if we can bump the queue depth
1454  */
1455 void lat_target_check(struct thread_data *td)
1456 {
1457         uint64_t usec_window;
1458         uint64_t ios;
1459         double success_ios;
1460
1461         usec_window = utime_since_now(&td->latency_ts);
1462         if (usec_window < td->o.latency_window)
1463                 return;
1464
1465         ios = ddir_rw_sum(td->io_blocks) - td->latency_ios;
1466         success_ios = (double) (ios - td->latency_failed) / (double) ios;
1467         success_ios *= 100.0;
1468
1469         dprint(FD_RATE, "Success rate: %.2f%% (target %.2f%%)\n", success_ios, td->o.latency_percentile.u.f);
1470
1471         if (success_ios >= td->o.latency_percentile.u.f)
1472                 lat_target_success(td);
1473         else
1474                 __lat_target_failed(td);
1475 }
1476
1477 /*
1478  * If latency target is enabled, we might be ramping up or down and not
1479  * using the full queue depth available.
1480  */
1481 bool queue_full(const struct thread_data *td)
1482 {
1483         const int qempty = io_u_qempty(&td->io_u_freelist);
1484
1485         if (qempty)
1486                 return true;
1487         if (!td->o.latency_target)
1488                 return false;
1489
1490         return td->cur_depth >= td->latency_qd;
1491 }
1492
1493 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
1494 {
1495         struct io_u *io_u = NULL;
1496         int ret;
1497
1498         if (td->stop_io)
1499                 return NULL;
1500
1501         td_io_u_lock(td);
1502
1503 again:
1504         if (!io_u_rempty(&td->io_u_requeues))
1505                 io_u = io_u_rpop(&td->io_u_requeues);
1506         else if (!queue_full(td)) {
1507                 io_u = io_u_qpop(&td->io_u_freelist);
1508
1509                 io_u->file = NULL;
1510                 io_u->buflen = 0;
1511                 io_u->resid = 0;
1512                 io_u->end_io = NULL;
1513         }
1514
1515         if (io_u) {
1516                 assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
1517                 io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FREE | IO_U_F_NO_FILE_PUT |
1518                                  IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER |
1519                                  IO_U_F_VER_LIST);
1520
1521                 io_u->error = 0;
1522                 io_u->acct_ddir = -1;
1523                 td->cur_depth++;
1524                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1525                 io_u_set(td, io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
1526                 io_u->ipo = NULL;
1527         } else if (td_async_processing(td)) {
1528                 /*
1529                  * We ran out, wait for async verify threads to finish and
1530                  * return one
1531                  */
1532                 assert(!(td->flags & TD_F_CHILD));
1533                 ret = pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1534                 assert(ret == 0);
1535                 goto again;
1536         }
1537
1538         td_io_u_unlock(td);
1539         return io_u;
1540 }
1541
1542 static bool check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1543 {
1544         if (!(td->flags & TD_F_TRIM_BACKLOG))
1545                 return false;
1546         if (!td->trim_entries)
1547                 return false;
1548
1549         if (td->trim_batch) {
1550                 td->trim_batch--;
1551                 if (get_next_trim(td, io_u))
1552                         return true;
1553         } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
1554                      td->last_ddir != DDIR_READ) {
1555                 td->trim_batch = td->o.trim_batch;
1556                 if (!td->trim_batch)
1557                         td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
1558                 if (get_next_trim(td, io_u))
1559                         return true;
1560         }
1561
1562         return false;
1563 }
1564
1565 static bool check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1566 {
1567         if (!(td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
1568                 return false;
1569
1570         if (td->io_hist_len) {
1571                 int get_verify = 0;
1572
1573                 if (td->verify_batch)
1574                         get_verify = 1;
1575                 else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
1576                          td->last_ddir != DDIR_READ) {
1577                         td->verify_batch = td->o.verify_batch;
1578                         if (!td->verify_batch)
1579                                 td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
1580                         get_verify = 1;
1581                 }
1582
1583                 if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
1584                         td->verify_batch--;
1585                         return true;
1586                 }
1587         }
1588
1589         return false;
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
1594  * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
1595  * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
1596  * we can expect from a device.
1597  */
1598 static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
1599 {
1600         unsigned long long i, nr_blocks = io_u->buflen >> 9;
1601         unsigned int offset;
1602         uint64_t boffset, *iptr;
1603         char *p;
1604
1605         if (!nr_blocks)
1606                 return;
1607
1608         p = io_u->xfer_buf;
1609         boffset = io_u->offset;
1610
1611         if (io_u->buf_filled_len)
1612                 io_u->buf_filled_len = 0;
1613
1614         /*
1615          * Generate random index between 0..7. We do chunks of 512b, if
1616          * we assume a cacheline is 64 bytes, then we have 8 of those.
1617          * Scramble content within the blocks in the same cacheline to
1618          * speed things up.
1619          */
1620         offset = (io_u->start_time.tv_nsec ^ boffset) & 7;
1621
1622         for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
1623                 /*
1624                  * Fill offset into start of cacheline, time into end
1625                  * of cacheline
1626                  */
1627                 iptr = (void *) p + (offset << 6);
1628                 *iptr = boffset;
1629
1630                 iptr = (void *) p + 64 - 2 * sizeof(uint64_t);
1631                 iptr[0] = io_u->start_time.tv_sec;
1632                 iptr[1] = io_u->start_time.tv_nsec;
1633
1634                 p += 512;
1635                 boffset += 512;
1636         }
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
1641  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped, populated and submitted.
1642  */
1643 struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
1644 {
1645         struct fio_file *f;
1646         struct io_u *io_u;
1647         int do_scramble = 0;
1648         long ret = 0;
1649
1650         io_u = __get_io_u(td);
1651         if (!io_u) {
1652                 dprint(FD_IO, "__get_io_u failed\n");
1653                 return NULL;
1654         }
1655
1656         if (check_get_verify(td, io_u))
1657                 goto out;
1658         if (check_get_trim(td, io_u))
1659                 goto out;
1660
1661         /*
1662          * from a requeue, io_u already setup
1663          */
1664         if (io_u->file)
1665                 goto out;
1666
1667         /*
1668          * If using an iolog, grab next piece if any available.
1669          */
1670         if (td->flags & TD_F_READ_IOLOG) {
1671                 if (read_iolog_get(td, io_u))
1672                         goto err_put;
1673         } else if (set_io_u_file(td, io_u)) {
1674                 ret = -EBUSY;
1675                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1676                 goto err_put;
1677         }
1678
1679         f = io_u->file;
1680         if (!f) {
1681                 dprint(FD_IO, "io_u %p, setting file failed\n", io_u);
1682                 goto err_put;
1683         }
1684
1685         assert(fio_file_open(f));
1686
1687         if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
1688                 if (!io_u->buflen && !td_ioengine_flagged(td, FIO_NOIO)) {
1689                         dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
1690                         goto err_put;
1691                 }
1692
1693                 f->last_start[io_u->ddir] = io_u->offset;
1694                 f->last_pos[io_u->ddir] = io_u->offset + io_u->buflen;
1695
1696                 if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1697                         if (td->flags & TD_F_REFILL_BUFFERS) {
1698                                 io_u_fill_buffer(td, io_u,
1699                                         td->o.min_bs[DDIR_WRITE],
1700                                         io_u->buflen);
1701                         } else if ((td->flags & TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS) &&
1702                                    !(td->flags & TD_F_COMPRESS) &&
1703                                    !(td->flags & TD_F_DO_VERIFY))
1704                                 do_scramble = 1;
1705                 } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
1706                         /*
1707                          * Reset the buf_filled parameters so next time if the
1708                          * buffer is used for writes it is refilled.
1709                          */
1710                         io_u->buf_filled_len = 0;
1711                 }
1712         }
1713
1714         /*
1715          * Set io data pointers.
1716          */
1717         io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1718         io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1719
1720 out:
1721         assert(io_u->file);
1722         if (!td_io_prep(td, io_u)) {
1723                 if (!td->o.disable_lat)
1724                         fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
1725
1726                 if (do_scramble)
1727                         small_content_scramble(io_u);
1728
1729                 return io_u;
1730         }
1731 err_put:
1732         dprint(FD_IO, "get_io_u failed\n");
1733         put_io_u(td, io_u);
1734         return ERR_PTR(ret);
1735 }
1736
1737 static void __io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1738 {
1739         enum error_type_bit eb = td_error_type(io_u->ddir, io_u->error);
1740
1741         if (td_non_fatal_error(td, eb, io_u->error) && !td->o.error_dump)
1742                 return;
1743
1744         log_err("fio: io_u error%s%s: %s: %s offset=%llu, buflen=%llu\n",
1745                 io_u->file ? " on file " : "",
1746                 io_u->file ? io_u->file->file_name : "",
1747                 strerror(io_u->error),
1748                 io_ddir_name(io_u->ddir),
1749                 io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
1750
1751         if (td->io_ops->errdetails) {
1752                 char *err = td->io_ops->errdetails(io_u);
1753
1754                 log_err("fio: %s\n", err);
1755                 free(err);
1756         }
1757
1758         if (!td->error)
1759                 td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
1760 }
1761
1762 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1763 {
1764         __io_u_log_error(td, io_u);
1765         if (td->parent)
1766                 __io_u_log_error(td->parent, io_u);
1767 }
1768
1769 static inline bool gtod_reduce(struct thread_data *td)
1770 {
1771         return (td->o.disable_clat && td->o.disable_slat && td->o.disable_bw)
1772                         || td->o.gtod_reduce;
1773 }
1774
1775 static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1776                                   struct io_completion_data *icd,
1777                                   const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
1778 {
1779         const int no_reduce = !gtod_reduce(td);
1780         unsigned long long llnsec = 0;
1781
1782         if (td->parent)
1783                 td = td->parent;
1784
1785         if (!td->o.stats || td_ioengine_flagged(td, FIO_NOSTATS))
1786                 return;
1787
1788         if (no_reduce)
1789                 llnsec = ntime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
1790
1791         if (!td->o.disable_lat) {
1792                 unsigned long long tnsec;
1793
1794                 tnsec = ntime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
1795                 add_lat_sample(td, idx, tnsec, bytes, io_u->offset);
1796
1797                 if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
1798                         struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
1799
1800                         if (ops->io_u_lat)
1801                                 icd->error = ops->io_u_lat(td, tnsec);
1802                 }
1803
1804                 if (td->o.max_latency && tnsec > td->o.max_latency)
1805                         lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.max_latency);
1806                 if (td->o.latency_target && tnsec > td->o.latency_target) {
1807                         if (lat_target_failed(td))
1808                                 lat_fatal(td, icd, tnsec, td->o.latency_target);
1809                 }
1810         }
1811
1812         if (ddir_rw(idx)) {
1813                 if (!td->o.disable_clat) {
1814                         add_clat_sample(td, idx, llnsec, bytes, io_u->offset);
1815                         io_u_mark_latency(td, llnsec);
1816                 }
1817
1818                 if (!td->o.disable_bw && per_unit_log(td->bw_log))
1819                         add_bw_sample(td, io_u, bytes, llnsec);
1820
1821                 if (no_reduce && per_unit_log(td->iops_log))
1822                         add_iops_sample(td, io_u, bytes);
1823         } else if (ddir_sync(idx) && !td->o.disable_clat)
1824                 add_sync_clat_sample(&td->ts, llnsec);
1825
1826         if (td->ts.nr_block_infos && io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
1827                 uint32_t *info = io_u_block_info(td, io_u);
1828                 if (BLOCK_INFO_STATE(*info) < BLOCK_STATE_TRIM_FAILURE) {
1829                         if (io_u->ddir == DDIR_TRIM) {
1830                                 *info = BLOCK_INFO(BLOCK_STATE_TRIMMED,
1831                                                 BLOCK_INFO_TRIMS(*info) + 1);
1832                         } else if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
1833                                 *info = BLOCK_INFO_SET_STATE(BLOCK_STATE_WRITTEN,
1834                                                                 *info);
1835                         }
1836                 }
1837         }
1838 }
1839
1840 static void file_log_write_comp(const struct thread_data *td, struct fio_file *f,
1841                                 uint64_t offset, unsigned int bytes)
1842 {
1843         int idx;
1844
1845         if (!f)
1846                 return;
1847
1848         if (f->first_write == -1ULL || offset < f->first_write)
1849                 f->first_write = offset;
1850         if (f->last_write == -1ULL || ((offset + bytes) > f->last_write))
1851                 f->last_write = offset + bytes;
1852
1853         if (!f->last_write_comp)
1854                 return;
1855
1856         idx = f->last_write_idx++;
1857         f->last_write_comp[idx] = offset;
1858         if (f->last_write_idx == td->o.iodepth)
1859                 f->last_write_idx = 0;
1860 }
1861
1862 static bool should_account(struct thread_data *td)
1863 {
1864         return ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
1865                                            td->runstate == TD_VERIFYING);
1866 }
1867
1868 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr,
1869                          struct io_completion_data *icd)
1870 {
1871         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
1872         enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
1873         struct fio_file *f = io_u->file;
1874
1875         dprint_io_u(io_u, "complete");
1876
1877         assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
1878         io_u_clear(td, io_u, IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
1879
1880         /*
1881          * Mark IO ok to verify
1882          */
1883         if (io_u->ipo) {
1884                 /*
1885                  * Remove errored entry from the verification list
1886                  */
1887                 if (io_u->error)
1888                         unlog_io_piece(td, io_u);
1889                 else {
1890                         io_u->ipo->flags &= ~IP_F_IN_FLIGHT;
1891                         write_barrier();
1892                 }
1893         }
1894
1895         if (ddir_sync(ddir)) {
1896                 td->last_was_sync = true;
1897                 if (f) {
1898                         f->first_write = -1ULL;
1899                         f->last_write = -1ULL;
1900                 }
1901                 if (should_account(td))
1902                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, io_u->buflen);
1903                 return;
1904         }
1905
1906         td->last_was_sync = false;
1907         td->last_ddir = ddir;
1908
1909         if (!io_u->error && ddir_rw(ddir)) {
1910                 unsigned long long bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
1911                 int ret;
1912
1913                 td->io_blocks[ddir]++;
1914                 td->io_bytes[ddir] += bytes;
1915
1916                 if (!(io_u->flags & IO_U_F_VER_LIST)) {
1917                         td->this_io_blocks[ddir]++;
1918                         td->this_io_bytes[ddir] += bytes;
1919                 }
1920
1921                 if (ddir == DDIR_WRITE)
1922                         file_log_write_comp(td, f, io_u->offset, bytes);
1923
1924                 if (should_account(td))
1925                         account_io_completion(td, io_u, icd, ddir, bytes);
1926
1927                 icd->bytes_done[ddir] += bytes;
1928
1929                 if (io_u->end_io) {
1930                         ret = io_u->end_io(td, io_u_ptr);
1931                         io_u = *io_u_ptr;
1932                         if (ret && !icd->error)
1933                                 icd->error = ret;
1934                 }
1935         } else if (io_u->error) {
1936                 icd->error = io_u->error;
1937                 io_u_log_error(td, io_u);
1938         }
1939         if (icd->error) {
1940                 enum error_type_bit eb = td_error_type(ddir, icd->error);
1941
1942                 if (!td_non_fatal_error(td, eb, icd->error))
1943                         return;
1944
1945                 /*
1946                  * If there is a non_fatal error, then add to the error count
1947                  * and clear all the errors.
1948                  */
1949                 update_error_count(td, icd->error);
1950                 td_clear_error(td);
1951                 icd->error = 0;
1952                 if (io_u)
1953                         io_u->error = 0;
1954         }
1955 }
1956
1957 static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
1958                      int nr)
1959 {
1960         int ddir;
1961
1962         if (!gtod_reduce(td))
1963                 fio_gettime(&icd->time, NULL);
1964
1965         icd->nr = nr;
1966
1967         icd->error = 0;
1968         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
1969                 icd->bytes_done[ddir] = 0;
1970 }
1971
1972 static void ios_completed(struct thread_data *td,
1973                           struct io_completion_data *icd)
1974 {
1975         struct io_u *io_u;
1976         int i;
1977
1978         for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
1979                 io_u = td->io_ops->event(td, i);
1980
1981                 io_completed(td, &io_u, icd);
1982
1983                 if (io_u)
1984                         put_io_u(td, io_u);
1985         }
1986 }
1987
1988 /*
1989  * Complete a single io_u for the sync engines.
1990  */
1991 int io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1992 {
1993         struct io_completion_data icd;
1994         int ddir;
1995
1996         init_icd(td, &icd, 1);
1997         io_completed(td, &io_u, &icd);
1998
1999         if (io_u)
2000                 put_io_u(td, io_u);
2001
2002         if (icd.error) {
2003                 td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
2004                 return -1;
2005         }
2006
2007         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2008                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2009
2010         return 0;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
2015  */
2016 int io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_evts)
2017 {
2018         struct io_completion_data icd;
2019         struct timespec *tvp = NULL;
2020         int ret, ddir;
2021         struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
2022
2023         dprint(FD_IO, "io_u_queued_complete: min=%d\n", min_evts);
2024
2025         if (!min_evts)
2026                 tvp = &ts;
2027         else if (min_evts > td->cur_depth)
2028                 min_evts = td->cur_depth;
2029
2030         /* No worries, td_io_getevents fixes min and max if they are
2031          * set incorrectly */
2032         ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->o.iodepth_batch_complete_max, tvp);
2033         if (ret < 0) {
2034                 td_verror(td, -ret, "td_io_getevents");
2035                 return ret;
2036         } else if (!ret)
2037                 return ret;
2038
2039         init_icd(td, &icd, ret);
2040         ios_completed(td, &icd);
2041         if (icd.error) {
2042                 td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
2043                 return -1;
2044         }
2045
2046         for (ddir = 0; ddir < DDIR_RWDIR_CNT; ddir++)
2047                 td->bytes_done[ddir] += icd.bytes_done[ddir];
2048
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Call when io_u is really queued, to update the submission latency.
2054  */
2055 void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2056 {
2057         if (!td->o.disable_slat && ramp_time_over(td) && td->o.stats) {
2058                 unsigned long slat_time;
2059
2060                 slat_time = ntime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
2061
2062                 if (td->parent)
2063                         td = td->parent;
2064
2065                 add_slat_sample(td, io_u->ddir, slat_time, io_u->xfer_buflen,
2066                                 io_u->offset);
2067         }
2068 }
2069
2070 /*
2071  * See if we should reuse the last seed, if dedupe is enabled
2072  */
2073 static struct frand_state *get_buf_state(struct thread_data *td)
2074 {
2075         unsigned int v;
2076
2077         if (!td->o.dedupe_percentage)
2078                 return &td->buf_state;
2079         else if (td->o.dedupe_percentage == 100) {
2080                 frand_copy(&td->buf_state_prev, &td->buf_state);
2081                 return &td->buf_state;
2082         }
2083
2084         v = rand_between(&td->dedupe_state, 1, 100);
2085
2086         if (v <= td->o.dedupe_percentage)
2087                 return &td->buf_state_prev;
2088
2089         return &td->buf_state;
2090 }
2091
2092 static void save_buf_state(struct thread_data *td, struct frand_state *rs)
2093 {
2094         if (td->o.dedupe_percentage == 100)
2095                 frand_copy(rs, &td->buf_state_prev);
2096         else if (rs == &td->buf_state)
2097                 frand_copy(&td->buf_state_prev, rs);
2098 }
2099
2100 void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned long long min_write,
2101                     unsigned long long max_bs)
2102 {
2103         struct thread_options *o = &td->o;
2104
2105         if (o->mem_type == MEM_CUDA_MALLOC)
2106                 return;
2107
2108         if (o->compress_percentage || o->dedupe_percentage) {
2109                 unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
2110                 struct frand_state *rs;
2111                 unsigned long long left = max_bs;
2112                 unsigned long long this_write;
2113
2114                 do {
2115                         rs = get_buf_state(td);
2116
2117                         min_write = min(min_write, left);
2118
2119                         if (perc) {
2120                                 this_write = min_not_zero(min_write,
2121                                                         (unsigned long long) td->o.compress_chunk);
2122
2123                                 fill_random_buf_percentage(rs, buf, perc,
2124                                         this_write, this_write,
2125                                         o->buffer_pattern,
2126                                         o->buffer_pattern_bytes);
2127                         } else {
2128                                 fill_random_buf(rs, buf, min_write);
2129                                 this_write = min_write;
2130                         }
2131
2132                         buf += this_write;
2133                         left -= this_write;
2134                         save_buf_state(td, rs);
2135                 } while (left);
2136         } else if (o->buffer_pattern_bytes)
2137                 fill_buffer_pattern(td, buf, max_bs);
2138         else if (o->zero_buffers)
2139                 memset(buf, 0, max_bs);
2140         else
2141                 fill_random_buf(get_buf_state(td), buf, max_bs);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * "randomly" fill the buffer contents
2146  */
2147 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
2148                       unsigned long long min_write, unsigned long long max_bs)
2149 {
2150         io_u->buf_filled_len = 0;
2151         fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
2152 }
2153
2154 static int do_sync_file_range(const struct thread_data *td,
2155                               struct fio_file *f)
2156 {
2157         off64_t offset, nbytes;
2158
2159         offset = f->first_write;
2160         nbytes = f->last_write - f->first_write;
2161
2162         if (!nbytes)
2163                 return 0;
2164
2165         return sync_file_range(f->fd, offset, nbytes, td->o.sync_file_range);
2166 }
2167
2168 int do_io_u_sync(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2169 {
2170         int ret;
2171
2172         if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
2173                 ret = fsync(io_u->file->fd);
2174         } else if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC) {
2175 #ifdef CONFIG_FDATASYNC
2176                 ret = fdatasync(io_u->file->fd);
2177 #else
2178                 ret = io_u->xfer_buflen;
2179                 io_u->error = EINVAL;
2180 #endif
2181         } else if (io_u->ddir == DDIR_SYNC_FILE_RANGE)
2182                 ret = do_sync_file_range(td, io_u->file);
2183         else {
2184                 ret = io_u->xfer_buflen;
2185                 io_u->error = EINVAL;
2186         }
2187
2188         if (ret < 0)
2189                 io_u->error = errno;
2190
2191         return ret;
2192 }
2193
2194 int do_io_u_trim(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
2195 {
2196 #ifndef FIO_HAVE_TRIM
2197         io_u->error = EINVAL;
2198         return 0;
2199 #else
2200         struct fio_file *f = io_u->file;
2201         int ret;
2202
2203         ret = os_trim(f, io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
2204         if (!ret)
2205                 return io_u->xfer_buflen;
2206
2207         io_u->error = ret;
2208         return 0;
2209 #endif
2210 }