t/zbd/test-zbd-support

   1 #!/bin/bash
   2 #
   3 # Copyright (C) 2018 Western Digital Corporation or its affiliates.
   4 #
   5 # This file is released under the GPL.
   6
   7 usage() {
   8         echo "Usage: $(basename "$0") [OPTIONS] <test target device file>"
   9         echo "Options:"
  10         echo -e "\t-d Run fio with valgrind using DRD tool"
  11         echo -e "\t-e Run fio with valgrind using helgrind tool"
  12         echo -e "\t-v Run fio with valgrind --read-var-info option"
  13         echo -e "\t-l Test with libzbc ioengine"
  14         echo -e "\t-r Reset all zones before test start"
  15         echo -e "\t-w Reset all zones before executing each write test case"
  16         echo -e "\t-o <max_open_zones> Run fio with max_open_zones limit"
  17         echo -e "\t-t <test #> Run only a single test case with specified number"
  18         echo -e "\t-q Quit the test run after any failed test"
  19         echo -e "\t-z Run fio with debug=zbd option"
  20         echo -e "\t-u Use io_uring ioengine in place of libaio"
  21 }
  22
  23 max() {
  24     if [ "$1" -gt "$2" ]; then
  25         echo "$1"
  26     else
  27         echo "$2"
  28     fi
  29 }
  30
  31 min() {
  32     if [ "$1" -lt "$2" ]; then
  33         echo "$1"
  34     else
  35         echo "$2"
  36     fi
  37 }
  38
  39 ioengine() {
  40         if [ -n "$use_libzbc" ]; then
  41                 echo -n "--ioengine=libzbc"
  42         elif [ "$1" = "libaio" -a -n "$force_io_uring" ]; then
  43                 echo -n "--ioengine=io_uring"
  44         else
  45                 echo -n "--ioengine=$1"
  46         fi
  47 }
  48
  49 set_io_scheduler() {
  50     local dev=$1 sched=$2
  51
  52     [ -e "/sys/block/$dev" ] || return $?
  53     if [ -e "/sys/block/$dev/mq" ]; then
  54         case "$sched" in
  55             noop)        sched=none;;
  56             deadline)    sched=mq-deadline;;
  57         esac
  58     else
  59         case "$sched" in
  60             none)        sched=noop;;
  61             mq-deadline) sched=deadline;;
  62         esac
  63     fi
  64
  65     echo "$sched" >"/sys/block/$dev/queue/scheduler"
  66 }
  67
  68 check_read() {
  69     local read
  70
  71     read=$(fio_read <"${logfile}.${test_number}")
  72     echo "read: $read <> $1" >> "${logfile}.${test_number}"
  73     [ "$read" = "$1" ]
  74 }
  75
  76 check_written() {
  77     local written
  78
  79     written=$(fio_written <"${logfile}.${test_number}")
  80     echo "written: $written <> $1" >> "${logfile}.${test_number}"
  81     [ "$written" = "$1" ]
  82 }
  83
  84 # Compare the reset count from the log file with reset count $2 using operator
  85 # $1 (=, -ge, -gt, -le, -lt).
  86 check_reset_count() {
  87     local reset_count
  88
  89     reset_count=$(fio_reset_count <"${logfile}.${test_number}")
  90     echo "reset_count: test $reset_count $1 $2" >> "${logfile}.${test_number}"
  91     eval "[ '$reset_count' '$1' '$2' ]"
  92 }
  93
  94 # Check log for failed assertions and crashes. Without these checks,
  95 # a test can succeed even when these events happen, but it must fail.
  96 check_log() {
  97      [ ! -f "${logfile}.${1}" ] && return 0
  98      ! grep -q -e "Assertion " -e "Aborted " "${logfile}.${1}"
  99 }
 100
 101 # Whether or not $1 (/dev/...) is a SCSI device.
 102 is_scsi_device() {
 103     local d f
 104
 105     d=$(basename "$dev")
 106     for f in /sys/class/scsi_device/*/device/block/"$d"; do
 107         [ -e "$f" ] && return 0
 108     done
 109     return 1
 110 }
 111
 112 job_var_opts_exclude() {
 113         local o
 114         local ex_key="${1}"
 115
 116         for o in "${job_var_opts[@]}"; do
 117                 if [[ ${o} =~ "${ex_key}" ]]; then
 118                         continue
 119                 fi
 120                 echo -n "${o}"
 121         done
 122 }
 123
 124 has_max_open_zones() {
 125         while (($# > 1)); do
 126                 if [[ ${1} =~ "--max_open_zones" ]]; then
 127                         return 0
 128                 fi
 129                 shift
 130         done
 131         return 1
 132 }
 133
 134 run_fio() {
 135     local fio opts
 136
 137     fio=$(dirname "$0")/../../fio
 138
 139     opts=(${global_var_opts[@]})
 140     opts+=("--max-jobs=16" "--aux-path=/tmp" "--allow_file_create=0" \
 141                            "--significant_figures=10" "$@")
 142     # When max_open_zones option is specified to this test script, add
 143     # max_open_zones option to fio command unless the test case already add it.
 144     if [[ -n ${max_open_zones_opt} ]] && ! has_max_open_zones "${opts[@]}"; then
 145             opts+=("--max_open_zones=${max_open_zones_opt}")
 146     fi
 147     { echo; echo "fio ${opts[*]}"; echo; } >>"${logfile}.${test_number}"
 148
 149     "${dynamic_analyzer[@]}" "$fio" "${opts[@]}"
 150 }
 151
 152 run_one_fio_job() {
 153     local r
 154
 155     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 156     run_fio --name="$dev" --filename="$dev" "$@" --randseed="$r"        \
 157             --thread=1 --direct=1
 158 }
 159
 160 write_and_run_one_fio_job() {
 161     local r
 162     local write_offset="${1}"
 163     local write_size="${2}"
 164     local -a write_opts
 165
 166     shift 2
 167     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 168     write_opts=(--name="write_job" --rw=write "$(ioengine "psync")" \
 169                       --bs="${logical_block_size}" --zonemode=zbd \
 170                       --zonesize="${zone_size}" --thread=1 --direct=1 \
 171                       --offset="${write_offset}" --size="${write_size}")
 172     write_opts+=("${job_var_opts[@]}")
 173     run_fio --filename="$dev" --randseed="$r" "${write_opts[@]}" \
 174             --name="$dev" --wait_for="write_job" "$@" --thread=1 --direct=1
 175 }
 176
 177 # Run fio on the first four sequential zones of the disk.
 178 run_fio_on_seq() {
 179     local opts=()
 180
 181     opts+=("--offset=$((first_sequential_zone_sector * 512))")
 182     opts+=("--size=$((4 * zone_size))" "--zonemode=zbd")
 183     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 184         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 185     fi
 186     run_one_fio_job "${opts[@]}" "$@"
 187 }
 188
 189 # Prepare for write test by resetting zones. When reset_before_write or
 190 # max_open_zones option is specified, reset all zones of the test target to
 191 # ensure that zones out of the test target range do not have open zones. This
 192 # allows the write test to the target range to be able to open zones up to
 193 # max_open_zones limit specified as the option or obtained from sysfs.
 194 prep_write() {
 195         [[ -n "${reset_before_write}" || -n "${max_open_zones_opt}" ]] &&
 196                 [[ -n "${is_zbd}" ]] && reset_zone "${dev}" -1
 197 }
 198
 199 SKIP_TESTCASE=255
 200
 201 require_scsi_dev() {
 202         if ! is_scsi_device "$dev"; then
 203                 SKIP_REASON="$dev is not a SCSI device"
 204                 return 1
 205         fi
 206         return 0
 207 }
 208
 209 require_conv_zone_bytes() {
 210         local req_bytes=${1}
 211
 212         if ((req_bytes > first_sequential_zone_sector * 512)); then
 213                 SKIP_REASON="$dev does not have enough conventional zones"
 214                 return 1
 215         fi
 216         return 0
 217 }
 218
 219 require_zbd() {
 220         if [[ -z ${is_zbd} ]]; then
 221                 SKIP_REASON="$dev is not a zoned block device"
 222                 return 1
 223         fi
 224         return 0
 225 }
 226
 227 require_regular_block_dev() {
 228         if [[ -n ${is_zbd} ]]; then
 229                 SKIP_REASON="$dev is not a regular block device"
 230                 return 1
 231         fi
 232         return 0
 233 }
 234
 235 require_block_dev() {
 236         if [[ -b "$realdev" ]]; then
 237                 return 0
 238         fi
 239         SKIP_REASON="$dev is not a block device"
 240         return 1
 241 }
 242
 243 require_seq_zones() {
 244         local req_seq_zones=${1}
 245         local seq_bytes=$((disk_size - first_sequential_zone_sector * 512))
 246
 247         if ((req_seq_zones > seq_bytes / zone_size)); then
 248                 SKIP_REASON="$dev does not have $req_seq_zones sequential zones"
 249                 return 1
 250         fi
 251         return 0
 252 }
 253
 254 require_conv_zones() {
 255         local req_c_zones=${1}
 256         local conv_bytes=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 257
 258         if ((req_c_zones > conv_bytes / zone_size)); then
 259                 SKIP_REASON="$dev does not have $req_c_zones conventional zones"
 260                 return 1
 261         fi
 262         return 0
 263 }
 264
 265 require_max_open_zones() {
 266         local min=${1}
 267
 268         if ((max_open_zones !=0 && max_open_zones < min)); then
 269                 SKIP_REASON="max_open_zones of $dev is smaller than $min"
 270                 return 1
 271         fi
 272         return 0
 273 }
 274
 275 # Check whether buffered writes are refused for block devices.
 276 test1() {
 277     require_block_dev || return $SKIP_TESTCASE
 278     run_fio --name=job1 --filename="$dev" --rw=write --direct=0 --bs=4K \
 279             "$(ioengine "psync")" --size="${zone_size}" --thread=1      \
 280             --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" 2>&1 |
 281         tee -a "${logfile}.${test_number}" |
 282         grep -q 'Using direct I/O is mandatory for writing to ZBD drives'
 283     local fio_rc=${PIPESTATUS[0]} grep_rc=${PIPESTATUS[2]}
 284     case "$fio_rc" in
 285         0|1) ;;
 286         *)   return "$fio_rc"
 287     esac
 288     if [ -n "$is_zbd" ]; then
 289         [ "$grep_rc" = 0 ]
 290     else
 291         [ "$grep_rc" != 0 ]
 292     fi
 293 }
 294
 295 # Block size exceeds zone size.
 296 test2() {
 297     local bs off opts=() rc
 298
 299     off=$(((first_sequential_zone_sector + 2 * sectors_per_zone) * 512))
 300     bs=$((2 * zone_size))
 301     opts+=("$(ioengine "psync")")
 302     opts+=("--name=job1" "--filename=$dev" "--rw=write" "--direct=1")
 303     opts+=("--zonemode=zbd" "--offset=$off" "--bs=$bs" "--size=$bs")
 304     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 305         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 306     fi
 307     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 308     grep -q 'buflen exceeds zone size' "${logfile}.${test_number}"
 309 }
 310
 311 # Run fio against an empty zone. This causes fio to report "No I/O performed".
 312 test3() {
 313     local off opts=() rc
 314
 315     require_seq_zones 129 || return $SKIP_TESTCASE
 316     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 128 * zone_size))
 317     size=$((zone_size))
 318     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 319     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=4K")
 320     opts+=("--size=$size" "--zonemode=zbd")
 321     opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=read" "--direct=1" "--thread=1")
 322     if [ -z "$is_zbd" ]; then
 323         opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 324     fi
 325     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 326     ! grep -q 'READ:' "${logfile}.${test_number}"
 327 }
 328
 329 # Run fio with --read_beyond_wp=1 against an empty zone.
 330 test4() {
 331     local off opts=()
 332
 333     require_seq_zones 130 || return $SKIP_TESTCASE
 334     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 129 * zone_size))
 335     size=$((zone_size))
 336     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 337     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off")
 338     opts+=(--bs="$(min $((logical_block_size * 256)) $size)")
 339     opts+=("--size=$size" "--thread=1" "--read_beyond_wp=1")
 340     opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=read" "--direct=1" "--disable_lat=1")
 341     opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 342     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 343     check_read $size || return $?
 344 }
 345
 346 # Sequential write to sequential zones.
 347 test5() {
 348     local size off capacity bs
 349
 350     prep_write
 351     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 352     capacity=$(total_zone_capacity 4 $off $dev)
 353     size=$((4 * zone_size))
 354     bs=$(min "$(max $((zone_size / 64)) "$logical_block_size")" "$zone_cap_bs")
 355     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=write \
 356                    --bs="$bs" --do_verify=1 --verify=md5 \
 357                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 358     check_written $capacity || return $?
 359     check_read $capacity || return $?
 360 }
 361
 362 # Sequential read from sequential zones.
 363 test6() {
 364     local size off capacity bs
 365
 366     prep_write
 367     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 368     capacity=$(total_zone_capacity 4 $off $dev)
 369     size=$((4 * zone_size))
 370     bs=$(min "$(max $((zone_size / 64)) "$logical_block_size")" "$zone_cap_bs")
 371     write_and_run_one_fio_job \
 372             $((first_sequential_zone_sector * 512)) "${size}" \
 373             --offset="${off}" \
 374             --size="${size}" --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" \
 375             "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=read --bs="$bs" \
 376             >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 377     check_read $capacity || return $?
 378 }
 379
 380 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 1.
 381 test7() {
 382     local size=$((zone_size))
 383     local off capacity
 384
 385     prep_write
 386     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 387     capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 388     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=1 --rw=randwrite    \
 389                    --bs="$(min 16384 "${zone_size}")"                   \
 390                    --do_verify=1 --verify=md5 --size="$size"            \
 391                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 392     check_written $capacity || return $?
 393     check_read $capacity || return $?
 394 }
 395
 396 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64.
 397 test8() {
 398     local size off capacity
 399
 400     prep_write
 401     size=$((4 * zone_size))
 402     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 403     capacity=$(total_zone_capacity 4 $off $dev)
 404     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite   \
 405                    --bs="$(min 16384 "${zone_size}")"                   \
 406                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 407                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 408     check_written $capacity || return $?
 409     check_read $capacity || return $?
 410 }
 411
 412 # Random write to sequential zones, sg, queue depth 1.
 413 test9() {
 414     local size
 415
 416     require_scsi_dev || return $SKIP_TESTCASE
 417
 418     prep_write
 419     size=$((4 * zone_size))
 420     run_fio_on_seq --ioengine=sg                                        \
 421                    --iodepth=1 --rw=randwrite --bs=16K                  \
 422                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 423                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 424     check_written $size || return $?
 425     check_read $size || return $?
 426 }
 427
 428 # Random write to sequential zones, sg, queue depth 64.
 429 test10() {
 430     local size
 431
 432     require_scsi_dev || return $SKIP_TESTCASE
 433
 434     prep_write
 435     size=$((4 * zone_size))
 436     run_fio_on_seq --ioengine=sg                                        \
 437                    --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K                 \
 438                    --do_verify=1 --verify=md5                           \
 439                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 440     check_written $size || return $?
 441     check_read $size || return $?
 442 }
 443
 444 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, random block size.
 445 test11() {
 446     local size off capacity
 447
 448     prep_write
 449     size=$((4 * zone_size))
 450     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 451     capacity=$(total_zone_capacity 4 $off $dev)
 452     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite   \
 453                    --bsrange=4K-64K --do_verify=1 --verify=md5          \
 454                    --debug=zbd >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 455     check_written $capacity || return $?
 456     check_read $capacity || return $?
 457 }
 458
 459 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, max 1 open zone.
 460 test12() {
 461     local size off capacity
 462
 463     prep_write
 464     size=$((8 * zone_size))
 465     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 466     capacity=$(total_zone_capacity 8 $off $dev)
 467     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 468                    --max_open_zones=1 --size=$size --do_verify=1 --verify=md5 \
 469                    --debug=zbd >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 470     check_written $capacity || return $?
 471     check_read $capacity || return $?
 472 }
 473
 474 # Random write to sequential zones, libaio, queue depth 64, max 4 open zones.
 475 test13() {
 476     local size off capacity
 477
 478     require_max_open_zones 4 || return $SKIP_TESTCASE
 479
 480     prep_write
 481     size=$((8 * zone_size))
 482     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 483     capacity=$(total_zone_capacity 8 $off $dev)
 484     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 485                    --max_open_zones=4 --size=$size --do_verify=1 --verify=md5 \
 486                    --debug=zbd                                                \
 487                    >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 488     check_written $capacity || return $?
 489     check_read $capacity || return $?
 490 }
 491
 492 # Random write to conventional zones.
 493 test14() {
 494     local off size
 495
 496     if ! result=($(first_online_zone "$dev")); then
 497         echo "Failed to determine first online zone"
 498         exit 1
 499     fi
 500     off=${result[0]}
 501     prep_write
 502     size=$((16 * 2**20)) # 20 MB
 503     require_conv_zone_bytes "${size}" || return $SKIP_TESTCASE
 504
 505     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=16K \
 506                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --do_verify=1 \
 507                     --verify=md5 --offset=$off --size=$size\
 508                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 509     check_written $((size)) || return $?
 510     check_read $((size)) || return $?
 511 }
 512
 513 # Sequential read on a mix of empty and full zones.
 514 test15() {
 515     local i off size bs
 516     local w_off w_size w_capacity
 517
 518     for ((i=0;i<4;i++)); do
 519         [ -n "$is_zbd" ] &&
 520             reset_zone "$dev" $((first_sequential_zone_sector +
 521                                  i*sectors_per_zone))
 522     done
 523     prep_write
 524     w_off=$(((first_sequential_zone_sector + 2 * sectors_per_zone) * 512))
 525     w_size=$((2 * zone_size))
 526     w_capacity=$(total_zone_capacity 2 $w_off $dev)
 527     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 528     size=$((4 * zone_size))
 529     bs=$(min $((zone_size / 16)) "$zone_cap_bs")
 530     write_and_run_one_fio_job "${w_off}" "${w_size}" \
 531                     "$(ioengine "psync")" --rw=read --bs="$bs" \
 532                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off \
 533                     --size=$((size)) >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 ||
 534         return $?
 535     check_written $((w_capacity)) || return $?
 536     check_read $((w_capacity))
 537 }
 538
 539 # Random read on a mix of empty and full zones.
 540 test16() {
 541     local off size
 542     local i w_off w_size w_capacity
 543
 544     for ((i=0;i<4;i++)); do
 545         [ -n "$is_zbd" ] &&
 546             reset_zone "$dev" $((first_sequential_zone_sector +
 547                                  i*sectors_per_zone))
 548     done
 549     prep_write
 550     w_off=$(((first_sequential_zone_sector + 2 * sectors_per_zone) * 512))
 551     w_size=$((2 * zone_size))
 552     w_capacity=$(total_zone_capacity 2 $w_off $dev)
 553     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 554     size=$((4 * zone_size))
 555     write_and_run_one_fio_job "${w_off}" "${w_size}" \
 556                     "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randread --bs=16K \
 557                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off \
 558                     --size=$size >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 559     check_written $w_capacity || return $?
 560     check_read $size || return $?
 561 }
 562
 563 # Random reads and writes in the last zone.
 564 test17() {
 565     local io off last read size written
 566
 567     off=$(((disk_size / zone_size - 1) * zone_size))
 568     size=$((disk_size - off))
 569     if ! last=($(last_online_zone "$dev")); then
 570         echo "Failed to determine last online zone"
 571         exit 1
 572     fi
 573     if [[ "$((last * 512))" -lt "$off" ]]; then
 574         off=$((last * 512))
 575         size=$zone_size
 576     fi
 577     if [ -n "$is_zbd" ]; then
 578         reset_zone "$dev" $((off / 512)) || return $?
 579     fi
 580     prep_write
 581     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=8 --rw=randrw --bs=4K \
 582                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"            \
 583                     --offset=$off --loops=2 --norandommap=1 \
 584                     --size="$size"\
 585                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 586     written=$(fio_written <"${logfile}.${test_number}")
 587     read=$(fio_read <"${logfile}.${test_number}")
 588     io=$((written + read))
 589     echo "Total number of bytes read and written: $io <> $size" \
 590          >>"${logfile}.${test_number}"
 591     [ $io = $((size * 2)) ];
 592 }
 593
 594 # Out-of-range zone reset threshold and frequency parameters.
 595 test18() {
 596     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=-1 |&
 597         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 598             grep -q 'value out of range' || return $?
 599 }
 600
 601 test19() {
 602     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=2  |&
 603         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 604         grep -q 'value out of range' || return $?
 605 }
 606
 607 test20() {
 608     run_fio_on_seq --zone_reset_threshold=.4:.6 |&
 609         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 610         grep -q 'the list exceeding max length' || return $?
 611 }
 612
 613 test21() {
 614     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=-1 |&
 615         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 616         grep -q 'value out of range' || return $?
 617 }
 618
 619 test22() {
 620     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=2  |&
 621         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 622         grep -q 'value out of range' || return $?
 623 }
 624
 625 test23() {
 626     run_fio_on_seq --zone_reset_frequency=.4:.6  |&
 627         tee -a "${logfile}.${test_number}"   |
 628         grep -q 'the list exceeding max length' || return $?
 629 }
 630
 631 test24() {
 632     local bs loops=9 size=$((zone_size))
 633     local off capacity
 634
 635     prep_write
 636     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 637     capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 638
 639     bs=$(min $((256*1024)) "$zone_size")
 640     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --rw=write --bs="$bs"          \
 641                    --size=$size --loops=$loops                          \
 642                    --zone_reset_frequency=.01 --zone_reset_threshold=.90 \
 643                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 644     check_written $((capacity * loops)) || return $?
 645     check_reset_count -eq 8 ||
 646         check_reset_count -eq 9 ||
 647         check_reset_count -eq 10 || return $?
 648 }
 649
 650 # Multiple non-overlapping sequential write jobs for the same drive.
 651 test25() {
 652     local i opts=()
 653
 654     for ((i=0;i<16;i++)); do
 655         [ -n "$is_zbd" ] &&
 656             reset_zone "$dev" $((first_sequential_zone_sector + i*sectors_per_zone))
 657     done
 658     prep_write
 659     for ((i=0;i<16;i++)); do
 660         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--thread=1" "--direct=1")
 661         opts+=("--offset=$((first_sequential_zone_sector*512 + zone_size*i))")
 662         opts+=("--size=$zone_size" "$(ioengine "psync")" "--rw=write" "--bs=16K")
 663         opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}" "--group_reporting=1")
 664         opts+=(${job_var_opts[@]})
 665     done
 666     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 667 }
 668
 669 write_to_first_seq_zone() {
 670     local loops=4 r
 671     local off capacity
 672
 673     prep_write
 674     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 675     capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 676
 677     r=$(((RANDOM << 16) | RANDOM))
 678     run_fio --name="$dev" --filename="$dev" "$(ioengine "psync")" --rw="$1" \
 679             --thread=1 --do_verify=1 --verify=md5 --direct=1 --bs=4K    \
 680             --offset=$off                                               \
 681             --size=$zone_size --loops=$loops --randseed="$r"            \
 682             --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --group_reporting=1        \
 683             --gtod_reduce=1 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 684     check_written $((loops * capacity)) || return $?
 685 }
 686
 687 # Overwrite the first sequential zone four times sequentially.
 688 test26() {
 689     write_to_first_seq_zone write
 690 }
 691
 692 # Overwrite the first sequential zone four times using random writes.
 693 test27() {
 694     write_to_first_seq_zone randwrite
 695 }
 696
 697 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive.
 698 test28() {
 699     local i jobs=16 off opts
 700
 701     require_seq_zones 65 || return $SKIP_TESTCASE
 702     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
 703     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" $((off / 512))
 704     prep_write
 705     opts=("--debug=zbd")
 706     capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 707     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
 708         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
 709         opts+=("--size=$zone_size" "--io_size=$capacity" "$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite")
 710         opts+=("--thread=1" "--direct=1" "--zonemode=zbd")
 711         opts+=("--zonesize=${zone_size}" "--group_reporting=1")
 712         opts+=(${job_var_opts[@]})
 713     done
 714     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 715     check_written $((jobs * $capacity)) || return $?
 716     check_reset_count -eq $jobs ||
 717         check_reset_count -eq $((jobs - 1)) ||
 718         return $?
 719 }
 720
 721 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive and with a limited
 722 # number of open zones.
 723 test29() {
 724     local i jobs=16 off opts=()
 725
 726     require_seq_zones 80 || return $SKIP_TESTCASE
 727     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
 728     size=$((16*zone_size))
 729     prep_write
 730     opts=("--debug=zbd")
 731     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
 732         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
 733         opts+=("--size=$size" "--io_size=$zone_size" "--thread=1")
 734         opts+=("$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
 735         opts+=("--max_open_zones=4" "--group_reporting=1")
 736         opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
 737         # max_open_zones is already specified
 738         opts+=($(job_var_opts_exclude "--max_open_zones"))
 739     done
 740     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 741     check_written $((jobs * zone_size)) || return $?
 742 }
 743
 744 # Random reads and writes across the entire disk for 30s.
 745 test30() {
 746     local off
 747
 748     prep_write
 749     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 750     run_one_fio_job "$(ioengine "libaio")" --iodepth=8 --rw=randrw      \
 751                     --bs="$(max $((zone_size / 128)) "$logical_block_size")"\
 752                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" --offset=$off\
 753                     --loops=2 --time_based --runtime=30s --norandommap=1\
 754                     >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1
 755 }
 756
 757 # Random reads across all sequential zones for 30s. This is not only a fio
 758 # test but also allows to verify the performance of a drive.
 759 test31() {
 760     local bs inc nz off opts size
 761
 762     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" -1
 763
 764     # As preparation, write 128 KB to sequential write required zones. Limit
 765     # write target zones up to max_open_zones to keep test time reasonable.
 766     # To distribute the write target zones evenly, skip certain zones for every
 767     # write. Utilize zonemode strided for such write patterns.
 768     bs=$((128 * 1024))
 769     nz=$((max_open_zones))
 770     if [[ $nz -eq 0 ]]; then
 771         nz=128
 772     fi
 773     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 774     size=$((disk_size - off))
 775     inc=$(((size / nz / zone_size) * zone_size))
 776     opts=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--rw=write" "--bs=${bs}")
 777     opts+=("--offset=$off" "--size=$((inc * nz))" "--io_size=$((bs * nz))")
 778     opts+=("--zonemode=strided" "--zonesize=${bs}" "--zonerange=${inc}")
 779     opts+=("--direct=1")
 780     echo "fio ${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}"
 781     "$(dirname "$0")/../../fio" "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1
 782
 783     # Next, run the test.
 784     opts=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--size=$size")
 785     opts+=("--bs=$bs" "$(ioengine "psync")" "--rw=randread" "--direct=1")
 786     opts+=("--thread=1" "--time_based" "--runtime=30" "--zonemode=zbd")
 787     opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 788     opts+=(${job_var_opts[@]})
 789     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 790 }
 791
 792 # Random writes across all sequential zones. This is not only a fio test but
 793 # also allows to verify the performance of a drive.
 794 test32() {
 795     local off opts=() size
 796
 797     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 798
 799     prep_write
 800     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 801     size=$((disk_size - off))
 802     opts+=("--name=$dev" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--size=$size")
 803     opts+=("--bs=128K" "$(ioengine "psync")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
 804     opts+=("--thread=1" "--time_based" "--runtime=30")
 805     opts+=("--max_open_zones=$max_open_zones" "--zonemode=zbd")
 806     opts+=("--zonesize=${zone_size}")
 807     run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 808 }
 809
 810 # Write to sequential zones with a block size that is not a divisor of the
 811 # zone size.
 812 test33() {
 813     local bs io_size size
 814     local off capacity=0;
 815
 816     [ -n "$is_zbd" ] && reset_zone "$dev" -1
 817
 818     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 819     capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 820     size=$((2 * zone_size))
 821     io_size=$((5 * capacity))
 822     bs=$((3 * capacity / 4))
 823     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=write \
 824                    --size=$size --io_size=$io_size --bs=$bs     \
 825                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 826     check_written $((io_size / bs * bs)) || return $?
 827 }
 828
 829 # Test repeated async write job with verify using two unaligned block sizes.
 830 test34() {
 831         local bs off zone_capacity
 832         local -a block_sizes
 833
 834         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 835         prep_write
 836
 837         off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
 838         zone_capacity=$(total_zone_capacity 1 $off $dev)
 839         block_sizes=($((4096 * 7)) $(($(min ${zone_capacity} 4194304) - 4096)))
 840
 841         for bs in ${block_sizes[@]}; do
 842                 run_fio --name=job --filename="${dev}" --rw=randwrite \
 843                         --bs="${bs}" --offset="${off}" \
 844                         --size=$((4 * zone_size)) --iodepth=256 \
 845                         "$(ioengine "libaio")" --time_based=1 --runtime=15s \
 846                         --zonemode=zbd --direct=1 --zonesize="${zone_size}" \
 847                         --verify=crc32c --do_verify=1 ${job_var_opts[@]} \
 848                         >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
 849         done
 850 }
 851
 852 # Test 1/4 for the I/O boundary rounding code: $size < $zone_size.
 853 test35() {
 854     local bs off io_size size
 855
 856     prep_write
 857     off=$(((first_sequential_zone_sector + 1) * 512))
 858     size=$((zone_size - 2 * 512))
 859     bs=$((zone_size / 4))
 860     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 861                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 862                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 863                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 864     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 865 }
 866
 867 # Test 2/4 for the I/O boundary rounding code: $size < $zone_size.
 868 test36() {
 869     local bs off io_size size
 870
 871     prep_write
 872     off=$(((first_sequential_zone_sector) * 512))
 873     size=$((zone_size - 512))
 874     bs=$((zone_size / 4))
 875     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 876                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 877                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 878                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 879     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 880 }
 881
 882 # Test 3/4 for the I/O boundary rounding code: $size > $zone_size.
 883 test37() {
 884     local bs off size capacity
 885
 886     prep_write
 887     capacity=$(total_zone_capacity 1 $((first_sequential_zone_sector*512)) $dev)
 888     if [ "$first_sequential_zone_sector" = 0 ]; then
 889         off=0
 890     else
 891         off=$(((first_sequential_zone_sector - 1) * 512))
 892     fi
 893     size=$((zone_size + 2 * 512))
 894     bs=$(min $((zone_size / 4)) "$zone_cap_bs")
 895     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 896                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 897                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 898                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1
 899     check_written $capacity || return $?
 900 }
 901
 902 # Test 4/4 for the I/O boundary rounding code: $offset > $disk_size - $zone_size
 903 test38() {
 904     local bs off size
 905
 906     prep_write
 907     size=$((logical_block_size))
 908     off=$((disk_size - logical_block_size))
 909     bs=$((logical_block_size))
 910     run_one_fio_job --offset=$off --size=$size "$(ioengine "psync")"    \
 911                     --iodepth=1 --rw=write --do_verify=1 --verify=md5   \
 912                     --bs=$bs --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}"   \
 913                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
 914     grep -q 'io_size must be at least one zone' "${logfile}.${test_number}"
 915 }
 916
 917 # Read one block from a block device.
 918 read_one_block() {
 919     local off
 920     local bs
 921
 922     if ! result=($(first_online_zone "$dev")); then
 923         echo "Failed to determine first online zone"
 924         exit 1
 925     fi
 926     off=${result[0]}
 927     bs=$((logical_block_size))
 928     run_one_fio_job --rw=read "$(ioengine "psync")" --offset=$off --bs=$bs \
 929                     --size=$bs "$@" 2>&1 |
 930         tee -a "${logfile}.${test_number}"
 931 }
 932
 933 # Check whether fio accepts --zonemode=none for zoned block devices.
 934 test39() {
 935     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 936     read_one_block --zonemode=none >/dev/null || return $?
 937     check_read $((logical_block_size)) || return $?
 938 }
 939
 940 # Check whether fio accepts --zonemode=strided for zoned block devices.
 941 test40() {
 942     local bs
 943
 944     bs=$((logical_block_size))
 945     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 946     read_one_block --zonemode=strided |
 947         grep -q 'fio: --zonesize must be specified when using --zonemode=strided' ||
 948         return $?
 949     read_one_block --zonemode=strided --zonesize=$bs >/dev/null || return $?
 950     check_read $bs || return $?
 951 }
 952
 953 # Check whether fio checks the zone size for zoned block devices.
 954 test41() {
 955     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 956     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=$((2 * zone_size)) |
 957         grep -q 'job parameter zonesize.*does not match disk zone size'
 958 }
 959
 960 # Check whether fio handles --zonesize=0 correctly for regular block devices.
 961 test42() {
 962     require_regular_block_dev || return $SKIP_TESTCASE
 963     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=0 |
 964         grep -q 'Specifying the zone size is mandatory for regular file/block device with --zonemode=zbd'
 965 }
 966
 967 # Check whether fio handles --zonesize=1 correctly for regular block devices.
 968 test43() {
 969     require_regular_block_dev || return $SKIP_TESTCASE
 970     read_one_block --zonemode=zbd --zonesize=1 |
 971         grep -q 'zone size must be at least 512 bytes for --zonemode=zbd'
 972 }
 973
 974 # Check whether fio handles --zonemode=none --zonesize=1 correctly.
 975 test44() {
 976     read_one_block --zonemode=none --zonesize=1 |
 977         grep -q 'fio: --zonemode=none and --zonesize are not compatible'
 978 }
 979
 980 test45() {
 981     local bs i
 982
 983     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
 984     prep_write
 985     bs=$((logical_block_size))
 986     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --iodepth=1 --rw=randwrite --bs=$bs\
 987                     --offset=$((first_sequential_zone_sector * 512)) \
 988                     --size="$zone_size" --do_verify=1 --verify=md5 2>&1 |
 989         tee -a "${logfile}.${test_number}" |
 990         grep -q "fio: first I/O failed. If .* is a zoned block device, consider --zonemode=zbd"
 991 }
 992
 993 # Random write to sequential zones, libaio, 8 jobs, queue depth 64 per job
 994 test46() {
 995     local size
 996
 997     prep_write
 998     size=$((4 * zone_size))
 999     run_fio_on_seq "$(ioengine "libaio")" --iodepth=64 --rw=randwrite --bs=4K \
1000                    --group_reporting=1 --numjobs=8 \
1001                    >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1002     check_written $((size * 8)) || return $?
1003 }
1004
1005 # Check whether fio handles --zonemode=zbd --zoneskip=1 correctly.
1006 test47() {
1007     local bs
1008
1009     prep_write
1010     bs=$((logical_block_size))
1011     run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --rw=write --bs=$bs --zoneskip=1 \
1012                     >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 && return 1
1013     grep -q 'zoneskip 1 is not a multiple of the device zone size' "${logfile}.${test_number}"
1014 }
1015
1016 # Multiple overlapping random write jobs for the same drive and with a
1017 # limited number of open zones. This is similar to test29, but uses libaio
1018 # to stress test zone locking.
1019 test48() {
1020     local i jobs=16 off opts=()
1021
1022     require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1023     require_seq_zones 80 || return $SKIP_TESTCASE
1024
1025     off=$((first_sequential_zone_sector * 512 + 64 * zone_size))
1026     size=$((16*zone_size))
1027     prep_write
1028     opts=("--aux-path=/tmp" "--allow_file_create=0" "--significant_figures=10")
1029     opts+=("--debug=zbd")
1030     opts+=("$(ioengine "libaio")" "--rw=randwrite" "--direct=1")
1031     opts+=("--time_based" "--runtime=30")
1032     opts+=("--zonemode=zbd" "--zonesize=${zone_size}")
1033     opts+=("--max_open_zones=4")
1034     for ((i=0;i<jobs;i++)); do
1035         opts+=("--name=job$i" "--filename=$dev" "--offset=$off" "--bs=16K")
1036         opts+=("--io_size=$zone_size" "--iodepth=256" "--thread=1")
1037         opts+=("--size=$size" "--group_reporting=1")
1038         # max_open_zones is already specified
1039         opts+=($(job_var_opts_exclude "--max_open_zones"))
1040     done
1041
1042     fio=$(dirname "$0")/../../fio
1043
1044     { echo; echo "fio ${opts[*]}"; echo; } >>"${logfile}.${test_number}"
1045
1046     timeout -v -s KILL 180s \
1047             "${dynamic_analyzer[@]}" "$fio" "${opts[@]}" \
1048             >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1049 }
1050
1051 # Check if fio handles --zonecapacity on a normal block device correctly
1052 test49() {
1053
1054     require_regular_block_dev || return $SKIP_TESTCASE
1055
1056     size=$((2 * zone_size))
1057     capacity=$((zone_size * 3 / 4))
1058
1059     run_one_fio_job "$(ioengine "psync")" --rw=write \
1060                     --zonemode=zbd --zonesize="${zone_size}" \
1061                     --zonecapacity=${capacity} \
1062                     --verify=md5  --size=${size} >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1 ||
1063         return $?
1064     check_written $((capacity * 2)) || return $?
1065     check_read $((capacity * 2)) || return $?
1066 }
1067
1068 # Verify that conv zones are not locked and only seq zones are locked during
1069 # random read on conv-seq mixed zones.
1070 test50() {
1071         local off
1072
1073         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1074         require_conv_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1075         require_seq_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1076
1077         reset_zone "${dev}" -1
1078
1079         off=$((first_sequential_zone_sector * 512 - 8 * zone_size))
1080         run_fio --name=job --filename=${dev} --offset=${off} --bs=64K \
1081                 --size=$((16 * zone_size)) "$(ioengine "libaio")" --rw=randread\
1082                 --time_based --runtime=3 --zonemode=zbd --zonesize=${zone_size}\
1083                 --direct=1 --group_reporting=1 ${job_var_opts[@]} \
1084                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1085 }
1086
1087 # Verify that conv zones are neither locked nor opened during random write on
1088 # conv-seq mixed zones. Zone lock and zone open shall happen only on seq zones.
1089 test51() {
1090         local off jobs=16
1091         local -a opts
1092
1093         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1094         require_conv_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1095         require_seq_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1096
1097         prep_write
1098
1099         off=$((first_sequential_zone_sector * 512 - 8 * zone_size))
1100         opts+=("--size=$((16 * zone_size))" "$(ioengine "libaio")")
1101         opts+=("--zonemode=zbd" "--direct=1" "--zonesize=${zone_size}")
1102         opts+=("--max_open_zones=2" "--offset=$off")
1103         opts+=("--thread=1" "--group_reporting=1")
1104         opts+=("--time_based" "--runtime=30" "--rw=randwrite")
1105         for ((i=0;i<jobs;i++)); do
1106                 opts+=("--name=job${i}" "--filename=$dev")
1107                 opts+=("--bs=$(((i+1)*16))K")
1108                 opts+=($(job_var_opts_exclude "--max_open_zones"))
1109         done
1110         run_fio "${opts[@]}" >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1111 }
1112
1113 # Verify that zone_reset_threshold only takes logical blocks from seq
1114 # zones into account, and logical blocks of conv zones are not counted.
1115 test52() {
1116         local off io_size
1117
1118         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1119         require_conv_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1120         require_seq_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1121
1122         reset_zone "${dev}" -1
1123
1124         # Total I/O size is 1/8 = 0.125 of the I/O range of cont + seq zones.
1125         # Set zone_reset_threshold as 0.1. The threshold size is less than
1126         # 0.125, then, reset count zero is expected.
1127         # On the other hand, half of the I/O range is covered by conv zones.
1128         # If fio would count the conv zones for zone_reset_threshold, the ratio
1129         # were more than 0.5 and would trigger zone resets.
1130
1131         off=$((first_sequential_zone_sector * 512 - 8 * zone_size))
1132         io_size=$((zone_size * 16 / 8))
1133         run_fio --name=job --filename=$dev --rw=randwrite --bs=$((zone_size/16))\
1134                 --size=$((zone_size * 16)) --softrandommap=1 \
1135                 --io_size=$((io_size)) "$(ioengine "psync")" --offset=$off \
1136                 --zonemode=zbd --direct=1 --zonesize=${zone_size} \
1137                 --zone_reset_threshold=.1 --zone_reset_frequency=1.0 \
1138                 ${job_var_opts[@]} --debug=zbd \
1139                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1140
1141         check_written ${io_size} || return $?
1142         check_reset_count -eq 0 || return $?
1143 }
1144
1145 # Check both reads and writes are executed by random I/O to conventional zones.
1146 test53() {
1147         local off capacity io read_b=0 written_b=0
1148
1149         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1150         require_conv_zones 4 || return $SKIP_TESTCASE
1151
1152         off=$((first_sequential_zone_sector * 512 - 4 * zone_size))
1153         capacity=$(total_zone_capacity 4 $off $dev)
1154         run_fio --name=job --filename=${dev} --rw=randrw --bs=64K \
1155                 --size=$((4 * zone_size)) "$(ioengine "psync")" --offset=${off}\
1156                 --zonemode=zbd --direct=1 --zonesize=${zone_size} \
1157                 ${job_var_opts[@]} \
1158                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1159
1160         written_b=$(fio_written <"${logfile}.${test_number}")
1161         read_b=$(fio_read <"${logfile}.${test_number}")
1162         io=$((written_b + read_b))
1163         echo "Number of bytes read: $read_b" >>"${logfile}.${test_number}"
1164         echo "Number of bytes written: $written_b" >>"${logfile}.${test_number}"
1165         echo "Total number of bytes read and written: $io <> $capacity" \
1166              >>"${logfile}.${test_number}"
1167         if ((io==capacity && written_b != 0 && read_b != 0)); then
1168                 return 0
1169         fi
1170         return 1
1171 }
1172
1173 # Test read/write mix with verify.
1174 test54() {
1175         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1176         require_seq_zones 8 || return $SKIP_TESTCASE
1177
1178         run_fio --name=job --filename=${dev} "$(ioengine "libaio")" \
1179                 --time_based=1 --runtime=30s --continue_on_error=0 \
1180                 --offset=$((first_sequential_zone_sector * 512)) \
1181                 --size=$((8*zone_size)) --direct=1 --iodepth=1 \
1182                 --rw=randrw:2 --rwmixwrite=25 --bsrange=4k-${zone_size} \
1183                 --zonemode=zbd --zonesize=${zone_size} \
1184                 --verify=crc32c --do_verify=1 --verify_backlog=2 \
1185                 --alloc-size=65536 --random_generator=tausworthe64 \
1186                 ${job_var_opts[@]} --debug=zbd \
1187                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1188 }
1189
1190 # test 'z' suffix parsing only
1191 test55() {
1192         local bs
1193         bs=$((logical_block_size))
1194
1195         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1196         # offset=1z + offset_increment=10z + size=2z
1197         require_seq_zones 13 || return $SKIP_TESTCASE
1198
1199         run_fio --name=j                \
1200                 --filename=${dev}       \
1201                 --direct=1              \
1202                 "$(ioengine "psync")"   \
1203                 --zonemode=zbd          \
1204                 --zonesize=${zone_size} \
1205                 --rw=write              \
1206                 --bs=${bs}              \
1207                 --numjobs=2             \
1208                 --offset_increment=10z  \
1209                 --offset=1z             \
1210                 --size=2z               \
1211                 --io_size=3z            \
1212                 ${job_var_opts[@]} --debug=zbd \
1213                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1214 }
1215
1216 # test 'z' suffix parsing only
1217 test56() {
1218         local bs
1219         bs=$((logical_block_size))
1220
1221         require_regular_block_dev || return $SKIP_TESTCASE
1222         require_seq_zones 10 || return $SKIP_TESTCASE
1223
1224         run_fio --name=j                \
1225                 --filename=${dev}       \
1226                 --direct=1              \
1227                 "$(ioengine "psync")"   \
1228                 --zonemode=strided      \
1229                 --zonesize=${zone_size} \
1230                 --rw=write              \
1231                 --bs=${bs}              \
1232                 --size=10z              \
1233                 --zoneskip=2z           \
1234                 ${job_var_opts[@]} --debug=zbd \
1235                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1236 }
1237
1238 # Test that repeated async write job does not cause zone reset during writes
1239 # in-flight, when the block size is not a divisor of the zone size.
1240 test57() {
1241         local bs off
1242
1243         require_zbd || return $SKIP_TESTCASE
1244
1245         bs=$((4096 * 7))
1246         off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
1247
1248         run_fio --name=job --filename="${dev}" --rw=randwrite --bs="${bs}" \
1249                 --offset="${off}" --size=$((4 * zone_size)) --iodepth=256 \
1250                 "$(ioengine "libaio")" --time_based=1 --runtime=30s \
1251                 --zonemode=zbd --direct=1 --zonesize="${zone_size}" \
1252                 ${job_var_opts[@]} \
1253                 >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1254 }
1255
1256 # Random writes and random trims to sequential write required zones for 30s.
1257 test58() {
1258     local off size bs
1259
1260     require_seq_zones 128 || return $SKIP_TESTCASE
1261
1262     size=$((zone_size * 128))
1263     bs="$(max $((zone_size / 128)) "$logical_block_size")"
1264     prep_write
1265     off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
1266     run_fio --zonemode=zbd --direct=1 --zonesize="${zone_size}" --thread=1 \
1267             --filename="${dev}" --norandommap=1 \
1268             --name="precondition"  --rw=write "$(ioengine "psync")" \
1269             --offset="${off}" --size=$((zone_size * 16)) --bs="${bs}" \
1270             "${job_var_opts[@]}" \
1271             --name=wjob --wait_for="precondition" --rw=randwrite \
1272             "$(ioengine "libaio")" --iodepth=8 \
1273             --offset="${off}" --size="${size}" --bs="${bs}" \
1274             --time_based --runtime=30s --flow=128 "${job_var_opts[@]}" \
1275             --name=trimjob --wait_for="precondition" --rw=randtrim \
1276             "$(ioengine "psync")" \
1277             --offset="${off}" --size="${size}" --bs="${zone_size}" \
1278             --time_based --runtime=30s --flow=1 "${job_var_opts[@]}" \
1279             >>"${logfile}.${test_number}" 2>&1
1280 }
1281
1282 # Test zone_reset_threshold with verify.
1283 test59() {
1284         local off bs loops=2 size=$((zone_size)) w
1285         local -a workloads=(write randwrite rw randrw)
1286
1287         prep_write
1288         off=$((first_sequential_zone_sector * 512))
1289
1290         bs=$(min $((256*1024)) "$zone_size")
1291         for w in "${workloads[@]}"; do
1292                 run_fio_on_seq "$(ioengine "psync")" --rw=${w} --bs="$bs" \
1293                                --size=$size --loops=$loops --do_verify=1 \
1294                                --verify=md5 --zone_reset_frequency=.9 \
1295                                --zone_reset_threshold=.1 \
1296                                >> "${logfile}.${test_number}" 2>&1 || return $?
1297         done
1298 }
1299
1300 SECONDS=0
1301 tests=()
1302 dynamic_analyzer=()
1303 reset_all_zones=
1304 reset_before_write=
1305 use_libzbc=
1306 zbd_debug=
1307 max_open_zones_opt=
1308 quit_on_err=
1309 force_io_uring=
1310
1311 while [ "${1#-}" != "$1" ]; do
1312   case "$1" in
1313     -d) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes" "--tool=drd"
1314                           "--show-confl-seg=no");
1315         shift;;
1316     -e) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes" "--tool=helgrind");
1317         shift;;
1318     -l) use_libzbc=1; shift;;
1319     -r) reset_all_zones=1; shift;;
1320     -w) reset_before_write=1; shift;;
1321     -t) tests+=("$2"); shift; shift;;
1322     -o) max_open_zones_opt="${2}"; shift; shift;;
1323     -v) dynamic_analyzer=(valgrind "--read-var-info=yes");
1324         shift;;
1325     -q) quit_on_err=1; shift;;
1326     -z) zbd_debug=1; shift;;
1327     -u) force_io_uring=1; shift;;
1328     --) shift; break;;
1329      *) usage; exit 1;;
1330   esac
1331 done
1332
1333 if [ $# != 1 ]; then
1334     usage
1335     exit 1
1336 fi
1337
1338 if [ -n "$use_libzbc" -a -n "$force_io_uring" ]; then
1339     echo "Please specify only one of -l and -u options"
1340     exit 1
1341 fi
1342
1343 # shellcheck source=functions
1344 source "$(dirname "$0")/functions" || exit $?
1345
1346 global_var_opts=()
1347 job_var_opts=()
1348 if [ -n "$zbd_debug" ]; then
1349     global_var_opts+=("--debug=zbd")
1350 fi
1351 dev=$1
1352 realdev=$(readlink -f "$dev")
1353 basename=$(basename "$realdev")
1354
1355 if [[ -b "$realdev" ]]; then
1356         major=$((0x$(stat -L -c '%t' "$realdev"))) || exit $?
1357         minor=$((0x$(stat -L -c '%T' "$realdev"))) || exit $?
1358         disk_size=$(($(<"/sys/dev/block/$major:$minor/size")*512))
1359
1360         # When the target is a partition device, get basename of its
1361         # holder device to access sysfs path of the holder device
1362         if [[ -r "/sys/dev/block/$major:$minor/partition" ]]; then
1363                 realsysfs=$(readlink "/sys/dev/block/$major:$minor")
1364                 basename=$(basename "${realsysfs%/*}")
1365         fi
1366         logical_block_size=$(<"/sys/block/$basename/queue/logical_block_size")
1367         case "$(<"/sys/class/block/$basename/queue/zoned")" in
1368         host-managed|host-aware)
1369                 is_zbd=true
1370                 if ! check_blkzone "${dev}"; then
1371                         exit 1
1372                 fi
1373                 if ! result=($(first_sequential_zone "$dev")); then
1374                         echo "Failed to determine first sequential zone"
1375                         exit 1
1376                 fi
1377                 first_sequential_zone_sector=${result[0]}
1378                 sectors_per_zone=${result[1]}
1379                 zone_size=$((sectors_per_zone * 512))
1380                 if ! max_open_zones=$(max_open_zones "$dev"); then
1381                         echo "Failed to determine maximum number of open zones"
1382                         exit 1
1383                 fi
1384                 set_io_scheduler "$basename" deadline || exit $?
1385                 if [ -n "$reset_all_zones" ]; then
1386                         reset_zone "$dev" -1
1387                 fi
1388                 ;;
1389         *)
1390                 first_sequential_zone_sector=$(((disk_size / 2) &
1391                                                 (logical_block_size - 1)))
1392                 zone_size=$(max 65536 "$logical_block_size")
1393                 sectors_per_zone=$((zone_size / 512))
1394                 max_open_zones=128
1395                 set_io_scheduler "$basename" none || exit $?
1396                 ;;
1397         esac
1398 elif [[ -c "$realdev" ]]; then
1399         # For an SG node, we must have libzbc option specified
1400         if [[ ! -n "$use_libzbc" ]]; then
1401                 echo "Character device files can only be used with -l (libzbc) option"
1402                 exit 1
1403         fi
1404
1405         if ! $(is_zbc "$dev"); then
1406                 echo "Device is not a ZBC disk"
1407                 exit 1
1408         fi
1409         is_zbd=true
1410
1411         if ! disk_size=($(( $(zbc_disk_sectors "$dev") * 512))); then
1412                 echo "Failed to determine disk size"
1413                 exit 1
1414         fi
1415         if ! logical_block_size=($(zbc_logical_block_size "$dev")); then
1416                 echo "Failed to determine logical block size"
1417                 exit 1
1418         fi
1419         if ! result=($(first_sequential_zone "$dev")); then
1420                 echo "Failed to determine first sequential zone"
1421                 exit 1
1422         fi
1423         first_sequential_zone_sector=${result[0]}
1424         sectors_per_zone=${result[1]}
1425         zone_size=$((sectors_per_zone * 512))
1426         if ! max_open_zones=$(max_open_zones "$dev"); then
1427                 echo "Failed to determine maximum number of open zones"
1428                 exit 1
1429         fi
1430         if [ -n "$reset_all_zones" ]; then
1431                 reset_zone "$dev" -1
1432         fi
1433 fi
1434
1435 if [[ -n ${max_open_zones_opt} ]]; then
1436         # Override max_open_zones with the script option value
1437         max_open_zones="${max_open_zones_opt}"
1438         global_var_opts+=("--ignore_zone_limits=1")
1439         job_var_opts+=("--max_open_zones=${max_open_zones_opt}")
1440 fi
1441
1442 echo -n "First sequential zone starts at sector $first_sequential_zone_sector;"
1443 echo " zone size: $((zone_size >> 20)) MB"
1444
1445 zone_cap_bs=$(zone_cap_bs "$dev" "$zone_size")
1446
1447 if [ "${#tests[@]}" = 0 ]; then
1448     readarray -t tests < <(declare -F | grep "test[0-9]*" | \
1449                                    tr -c -d "[:digit:]\n" | sort -n)
1450 fi
1451
1452 logfile=$0.log
1453
1454 passed=0
1455 skipped=0
1456 failed=0
1457 if [ -t 1 ]; then
1458     red="\e[1;31m"
1459     green="\e[1;32m"
1460     cyan="\e[1;36m"
1461     end="\e[m"
1462 else
1463     red=""
1464     green=""
1465     end=""
1466 fi
1467 rc=0
1468
1469 intr=0
1470 trap 'intr=1' SIGINT
1471 ret=0
1472
1473 for test_number in "${tests[@]}"; do
1474     rm -f "${logfile}.${test_number}"
1475     unset SKIP_REASON
1476     echo -n "Running test $(printf "%02d" $test_number) ... "
1477     eval "test$test_number"
1478     ret=$?
1479     if ((!ret)) && check_log $test_number; then
1480         status="PASS"
1481         cc_status="${green}${status}${end}"
1482         ((passed++))
1483     elif ((ret==SKIP_TESTCASE)); then
1484         status="SKIP"
1485         echo "${SKIP_REASON}" >> "${logfile}.${test_number}"
1486         cc_status="${cyan}${status}${end}    ${SKIP_REASON}"
1487         ((skipped++))
1488     else
1489         status="FAIL"
1490         cc_status="${red}${status}${end}"
1491         ((failed++))
1492         rc=1
1493     fi
1494     echo -e "$cc_status"
1495     echo "$status" >> "${logfile}.${test_number}"
1496     [ $intr -ne 0 ] && exit 1
1497     [ -n "$quit_on_err" -a "$rc" -ne 0 ] && exit 1
1498 done
1499
1500 echo "$passed tests passed"
1501 if [ $skipped -gt 0 ]; then
1502     echo " $skipped tests skipped"
1503 fi
1504 if [ $failed -gt 0 ]; then
1505     echo " $failed tests failed"
1506 fi
1507 echo "Run time: $(TZ=UTC0 printf "%(%H:%M:%S)T\n" $(( SECONDS )) )"
1508 exit $rc