[PATCH] Split status/eta code out of fio.c
[fio.git] / fio.c
diff --git a/fio.c b/fio.c
index 3cc09891ddcda2ff08ad68050faa89e52e9e7419..a146f035c19f5f18647aa2ce34a9fa1476fec3d8 100644 (file)
--- a/fio.c
+++ b/fio.c
@@ -2,6 +2,7 @@
  * fio - the flexible io tester
  *
  * Copyright (C) 2005 Jens Axboe <axboe@suse.de>
+ * Copyright (C) 2006 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
 int groupid = 0;
 int thread_number = 0;
-static char run_str[MAX_JOBS + 1];
 int shm_id = 0;
-static struct timeval genesis;
-
-static void print_thread_status(void);
+int temp_stall_ts;
+char *fio_inst_prefix = _INST_PREFIX;
 
 extern unsigned long long mlock_size;
 
-/*
- * Thread life cycle. Once a thread has a runstate beyond TD_INITIALIZED, it
- * will never back again. It may cycle between running/verififying/fsyncing.
- * Once the thread reaches TD_EXITED, it is just waiting for the core to
- * reap it.
- */
-enum {
-       TD_NOT_CREATED = 0,
-       TD_CREATED,
-       TD_INITIALIZED,
-       TD_RUNNING,
-       TD_VERIFYING,
-       TD_FSYNCING,
-       TD_EXITED,
-       TD_REAPED,
-};
-
 #define should_fsync(td)       ((td_write(td) || td_rw(td)) && (!(td)->odirect || (td)->override_sync))
 
 static volatile int startup_sem;
@@ -102,23 +84,32 @@ static void sig_handler(int sig)
        }
 }
 
-static int random_map_free(struct thread_data *td, unsigned long long block)
+/*
+ * The ->file_map[] contains a map of blocks we have or have not done io
+ * to yet. Used to make sure we cover the entire range in a fair fashion.
+ */
+static int random_map_free(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                          unsigned long long block)
 {
-       unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, block);
-       unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, block);
+       unsigned int idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
+       unsigned int bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
 
-       return (td->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
+       return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
 }
 
-static int get_next_free_block(struct thread_data *td, unsigned long long *b)
+/*
+ * Return the next free block in the map.
+ */
+static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                              unsigned long long *b)
 {
        int i;
 
        *b = 0;
        i = 0;
-       while ((*b) * td->min_bs < td->io_size) {
-               if (td->file_map[i] != -1UL) {
-                       *b += ffz(td->file_map[i]);
+       while ((*b) * td->min_bs < f->file_size) {
+               if (f->file_map[i] != -1UL) {
+                       *b += ffz(f->file_map[i]);
                        return 0;
                }
 
@@ -129,7 +120,11 @@ static int get_next_free_block(struct thread_data *td, unsigned long long *b)
        return 1;
 }
 
-static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+/*
+ * Mark a given offset as used in the map.
+ */
+static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                           struct io_u *io_u)
 {
        unsigned long long block = io_u->offset / (unsigned long long) td->min_bs;
        unsigned int blocks = 0;
@@ -137,15 +132,15 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        while (blocks < (io_u->buflen / td->min_bs)) {
                unsigned int idx, bit;
 
-               if (!random_map_free(td, block))
+               if (!random_map_free(td, f, block))
                        break;
 
-               idx = RAND_MAP_IDX(td, block);
-               bit = RAND_MAP_BIT(td, block);
+               idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
+               bit = RAND_MAP_BIT(td, f, block);
 
-               assert(idx < td->num_maps);
+               assert(idx < f->num_maps);
 
-               td->file_map[idx] |= (1UL << bit);
+               f->file_map[idx] |= (1UL << bit);
                block++;
                blocks++;
        }
@@ -154,7 +149,13 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                io_u->buflen = blocks * td->min_bs;
 }
 
-static int get_next_offset(struct thread_data *td, unsigned long long *offset)
+/*
+ * For random io, generate a random new block and see if it's used. Repeat
+ * until we find a free one. For sequential io, just return the end of
+ * the last io issued.
+ */
+static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                          unsigned long long *offset)
 {
        unsigned long long b, rb;
        long r;
@@ -166,19 +167,19 @@ static int get_next_offset(struct thread_data *td, unsigned long long *offset)
                do {
                        r = os_random_long(&td->random_state);
                        b = ((max_blocks - 1) * r / (unsigned long long) (RAND_MAX+1.0));
-                       rb = b + (td->file_offset / td->min_bs);
+                       rb = b + (f->file_offset / td->min_bs);
                        loops--;
-               } while (!random_map_free(td, rb) && loops);
+               } while (!random_map_free(td, f, rb) && loops);
 
                if (!loops) {
-                       if (get_next_free_block(td, &b))
+                       if (get_next_free_block(td, f, &b))
                                return 1;
                }
        } else
-               b = td->last_pos / td->min_bs;
+               b = f->last_pos / td->min_bs;
 
-       *offset = (b * td->min_bs) + td->file_offset;
-       if (*offset > td->real_file_size)
+       *offset = (b * td->min_bs) + f->file_offset;
+       if (*offset > f->file_size)
                return 1;
 
        return 0;
@@ -197,12 +198,23 @@ static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td)
                buflen = (buflen + td->min_bs - 1) & ~(td->min_bs - 1);
        }
 
-       if (buflen > td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir])
+       if (buflen > td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir]) {
+               /*
+                * if using direct/raw io, we may not be able to
+                * shrink the size. so just fail it.
+                */
+               if (td->io_ops->flags & FIO_RAWIO)
+                       return 0;
+
                buflen = td->io_size - td->this_io_bytes[td->ddir];
+       }
 
        return buflen;
 }
 
+/*
+ * Check if we are above the minimum rate given.
+ */
 static int check_min_rate(struct thread_data *td, struct timeval *now)
 {
        unsigned long spent;
@@ -351,6 +363,11 @@ static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
        memcpy(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash));
 }
 
+/*
+ * Return the data direction for the next io_u. If the job is a
+ * mixed read/write workload, check the rwmix cycle and switch if
+ * necessary.
+ */
 static int get_rw_ddir(struct thread_data *td)
 {
        if (td_rw(td)) {
@@ -409,7 +426,7 @@ static void populate_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
 static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       if (td->io_prep && td->io_prep(td, io_u))
+       if (td->io_ops->prep && td->io_ops->prep(td, io_u))
                return 1;
 
        return 0;
@@ -417,12 +434,14 @@ static int td_io_prep(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
 void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
+       io_u->file = NULL;
        list_del(&io_u->list);
        list_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
        td->cur_depth--;
 }
 
-static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                    struct io_u *io_u)
 {
        /*
         * If using an iolog, grab next piece if any available.
@@ -433,7 +452,7 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        /*
         * No log, let the seq/rand engine retrieve the next position.
         */
-       if (!get_next_offset(td, &io_u->offset)) {
+       if (!get_next_offset(td, f, &io_u->offset)) {
                io_u->buflen = get_next_buflen(td);
 
                if (io_u->buflen) {
@@ -445,6 +464,7 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        if (td->write_iolog)
                                write_iolog_put(td, io_u);
 
+                       io_u->file = f;
                        return 0;
                }
        }
@@ -471,7 +491,11 @@ struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
        return io_u;
 }
 
-static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
+/*
+ * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
+ * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
+ */
+static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        struct io_u *io_u;
 
@@ -481,16 +505,22 @@ static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 
        if (td->zone_bytes >= td->zone_size) {
                td->zone_bytes = 0;
-               td->last_pos += td->zone_skip;
+               f->last_pos += td->zone_skip;
        }
 
-       if (fill_io_u(td, io_u)) {
+       if (fill_io_u(td, f, io_u)) {
                put_io_u(td, io_u);
                return NULL;
        }
 
-       if (io_u->buflen + io_u->offset > td->real_file_size)
-               io_u->buflen = td->real_file_size - io_u->offset;
+       if (io_u->buflen + io_u->offset > f->file_size) {
+               if (td->io_ops->flags & FIO_RAWIO) {
+                       put_io_u(td, io_u);
+                       return NULL;
+               }
+
+               io_u->buflen = f->file_size - io_u->offset;
+       }
 
        if (!io_u->buflen) {
                put_io_u(td, io_u);
@@ -498,9 +528,9 @@ static struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
        }
 
        if (!td->read_iolog && !td->sequential)
-               mark_random_map(td, io_u);
+               mark_random_map(td, f, io_u);
 
-       td->last_pos += io_u->buflen;
+       f->last_pos += io_u->buflen;
 
        if (td->verify != VERIFY_NONE)
                populate_io_u(td, io_u);
@@ -538,25 +568,46 @@ static int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return 1;
 }
 
-static int sync_td(struct thread_data *td)
+static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
+{
+       int old_next_file = td->next_file;
+       struct fio_file *f;
+
+       do {
+               f = &td->files[td->next_file];
+
+               td->next_file++;
+               if (td->next_file >= td->nr_files)
+                       td->next_file = 0;
+
+               if (f->fd != -1)
+                       break;
+
+               f = NULL;
+       } while (td->next_file != old_next_file);
+
+       return f;
+}
+
+static int td_io_sync(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
-       if (td->io_sync)
-               return td->io_sync(td);
+       if (td->io_ops->sync)
+               return td->io_ops->sync(td, f);
 
        return 0;
 }
 
-static int io_u_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
+static int td_io_getevents(struct thread_data *td, int min, int max,
                          struct timespec *t)
 {
-       return td->io_getevents(td, min, max, t);
+       return td->io_ops->getevents(td, min, max, t);
 }
 
-static int io_u_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static int td_io_queue(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        gettimeofday(&io_u->issue_time, NULL);
 
-       return td->io_queue(td, io_u);
+       return td->io_ops->queue(td, io_u);
 }
 
 #define iocb_time(iocb)        ((unsigned long) (iocb)->data)
@@ -600,13 +651,17 @@ static void ios_completed(struct thread_data *td,struct io_completion_data *icd)
        icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
 
        for (i = 0; i < icd->nr; i++) {
-               io_u = td->io_event(td, i);
+               io_u = td->io_ops->event(td, i);
 
                io_completed(td, io_u, icd);
                put_io_u(td, io_u);
        }
 }
 
+/*
+ * When job exits, we can cancel the in-flight IO if we are using async
+ * io. Attempt to do so.
+ */
 static void cleanup_pending_aio(struct thread_data *td)
 {
        struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0};
@@ -618,7 +673,7 @@ static void cleanup_pending_aio(struct thread_data *td)
        /*
         * get immediately available events, if any
         */
-       r = io_u_getevents(td, 0, td->cur_depth, &ts);
+       r = td_io_getevents(td, 0, td->cur_depth, &ts);
        if (r > 0) {
                icd.nr = r;
                ios_completed(td, &icd);
@@ -627,18 +682,18 @@ static void cleanup_pending_aio(struct thread_data *td)
        /*
         * now cancel remaining active events
         */
-       if (td->io_cancel) {
+       if (td->io_ops->cancel) {
                list_for_each_safe(entry, n, &td->io_u_busylist) {
                        io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);
 
-                       r = td->io_cancel(td, io_u);
+                       r = td->io_ops->cancel(td, io_u);
                        if (!r)
                                put_io_u(td, io_u);
                }
        }
 
        if (td->cur_depth) {
-               r = io_u_getevents(td, td->cur_depth, td->cur_depth, NULL);
+               r = td_io_getevents(td, td->cur_depth, td->cur_depth, NULL);
                if (r > 0) {
                        icd.nr = r;
                        ios_completed(td, &icd);
@@ -660,11 +715,16 @@ static int do_io_u_verify(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
        return ret;
 }
 
+/*
+ * The main verify engine. Runs over the writes we previusly submitted,
+ * reads the blocks back in, and checks the crc/md5 of the data.
+ */
 static void do_verify(struct thread_data *td)
 {
        struct timeval t;
        struct io_u *io_u, *v_io_u = NULL;
        struct io_completion_data icd;
+       struct fio_file *f;
        int ret;
 
        td_set_runstate(td, TD_VERIFYING);
@@ -686,12 +746,18 @@ static void do_verify(struct thread_data *td)
                        break;
                }
 
+               f = get_next_file(td);
+               if (!f)
+                       break;
+
+               io_u->file = f;
+
                if (td_io_prep(td, io_u)) {
                        put_io_u(td, io_u);
                        break;
                }
 
-               ret = io_u_queue(td, io_u);
+               ret = td_io_queue(td, io_u);
                if (ret) {
                        put_io_u(td, io_u);
                        td_verror(td, ret);
@@ -705,14 +771,14 @@ static void do_verify(struct thread_data *td)
                if (do_io_u_verify(td, &v_io_u))
                        break;
 
-               ret = io_u_getevents(td, 1, 1, NULL);
+               ret = td_io_getevents(td, 1, 1, NULL);
                if (ret != 1) {
                        if (ret < 0)
                                td_verror(td, ret);
                        break;
                }
 
-               v_io_u = td->io_event(td, 0);
+               v_io_u = td->io_ops->event(td, 0);
                icd.nr = 1;
                icd.error = 0;
                io_completed(td, v_io_u, &icd);
@@ -741,7 +807,32 @@ static void do_verify(struct thread_data *td)
 }
 
 /*
- * Main IO worker functions. It retrieves io_u's to process and queues
+ * Not really an io thread, all it does is burn CPU cycles in the specified
+ * manner.
+ */
+static void do_cpuio(struct thread_data *td)
+{
+       struct timeval e;
+       int split = 100 / td->cpuload;
+       int i = 0;
+
+       while (!td->terminate) {
+               gettimeofday(&e, NULL);
+
+               if (runtime_exceeded(td, &e))
+                       break;
+
+               if (!(i % split))
+                       __usec_sleep(10000);
+               else
+                       usec_sleep(td, 10000);
+
+               i++;
+       }
+}
+
+/*
+ * Main IO worker function. It retrieves io_u's to process and queues
  * and reaps them, checking for rate and errors along the way.
  */
 static void do_io(struct thread_data *td)
@@ -749,6 +840,8 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
        struct io_completion_data icd;
        struct timeval s, e;
        unsigned long usec;
+       struct fio_file *f;
+       int i;
 
        td_set_runstate(td, TD_RUNNING);
 
@@ -761,13 +854,17 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
                if (td->terminate)
                        break;
 
-               io_u = get_io_u(td);
+               f = get_next_file(td);
+               if (!f)
+                       break;
+
+               io_u = get_io_u(td, f);
                if (!io_u)
                        break;
 
                memcpy(&s, &io_u->start_time, sizeof(s));
 
-               ret = io_u_queue(td, io_u);
+               ret = td_io_queue(td, io_u);
                if (ret) {
                        put_io_u(td, io_u);
                        td_verror(td, ret);
@@ -784,7 +881,7 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
                        min_evts = 1;
                }
 
-               ret = io_u_getevents(td, min_evts, td->cur_depth, timeout);
+               ret = td_io_getevents(td, min_evts, td->cur_depth, timeout);
                if (ret < 0) {
                        td_verror(td, ret);
                        break;
@@ -821,7 +918,7 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
 
                if (should_fsync(td) && td->fsync_blocks &&
                    (td->io_blocks[DDIR_WRITE] % td->fsync_blocks) == 0)
-                       sync_td(td);
+                       td_io_sync(td, f);
        }
 
        if (td->cur_depth)
@@ -829,34 +926,17 @@ static void do_io(struct thread_data *td)
 
        if (should_fsync(td) && td->end_fsync) {
                td_set_runstate(td, TD_FSYNCING);
-               sync_td(td);
+               for_each_file(td, f, i)
+                       td_io_sync(td, f);
        }
 }
 
-static void cleanup_io(struct thread_data *td)
+static int td_io_init(struct thread_data *td)
 {
-       if (td->io_cleanup)
-               td->io_cleanup(td);
-}
+       if (td->io_ops->init)
+               return td->io_ops->init(td);
 
-static int init_io(struct thread_data *td)
-{
-       if (td->io_engine == FIO_SYNCIO)
-               return fio_syncio_init(td);
-       else if (td->io_engine == FIO_MMAPIO)
-               return fio_mmapio_init(td);
-       else if (td->io_engine == FIO_LIBAIO)
-               return fio_libaio_init(td);
-       else if (td->io_engine == FIO_POSIXAIO)
-               return fio_posixaio_init(td);
-       else if (td->io_engine == FIO_SGIO)
-               return fio_sgio_init(td);
-       else if (td->io_engine == FIO_SPLICEIO)
-               return fio_spliceio_init(td);
-       else {
-               log_err("bad io_engine %d\n", td->io_engine);
-               return 1;
-       }
+       return 0;
 }
 
 static void cleanup_io_u(struct thread_data *td)
@@ -892,7 +972,10 @@ static int init_io_u(struct thread_data *td)
        int i, max_units;
        char *p;
 
-       if (td->io_engine & FIO_SYNCIO)
+       if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
+               return 0;
+
+       if (td->io_ops->flags & FIO_SYNCIO)
                max_units = 1;
        else
                max_units = td->iodepth;
@@ -940,284 +1023,6 @@ static int init_io_u(struct thread_data *td)
        return 0;
 }
 
-static int create_file(struct thread_data *td, unsigned long long size,
-                      int extend)
-{
-       unsigned long long left;
-       unsigned int bs;
-       int r, oflags;
-       char *b;
-
-       /*
-        * unless specifically asked for overwrite, let normal io extend it
-        */
-       if (td_write(td) && !td->overwrite)
-               return 0;
-
-       if (!size) {
-               log_err("Need size for create\n");
-               td_verror(td, EINVAL);
-               return 1;
-       }
-
-       if (!extend) {
-               oflags = O_CREAT | O_TRUNC;
-               fprintf(f_out, "%s: Laying out IO file (%LuMiB)\n", td->name, size >> 20);
-       } else {
-               oflags = O_APPEND;
-               fprintf(f_out, "%s: Extending IO file (%Lu -> %LuMiB)\n", td->name, (td->file_size - size) >> 20, td->file_size >> 20);
-       }
-
-       td->fd = open(td->file_name, O_WRONLY | oflags, 0644);
-       if (td->fd < 0) {
-               td_verror(td, errno);
-               return 1;
-       }
-
-       if (!extend && ftruncate(td->fd, td->file_size) == -1) {
-               td_verror(td, errno);
-               return 1;
-       }
-
-       td->io_size = td->file_size;
-       b = malloc(td->max_bs);
-       memset(b, 0, td->max_bs);
-
-       left = size;
-       while (left && !td->terminate) {
-               bs = td->max_bs;
-               if (bs > left)
-                       bs = left;
-
-               r = write(td->fd, b, bs);
-
-               if (r == (int) bs) {
-                       left -= bs;
-                       continue;
-               } else {
-                       if (r < 0)
-                               td_verror(td, errno);
-                       else
-                               td_verror(td, EIO);
-
-                       break;
-               }
-       }
-
-       if (td->terminate)
-               unlink(td->file_name);
-       else if (td->create_fsync)
-               fsync(td->fd);
-
-       close(td->fd);
-       td->fd = -1;
-       free(b);
-       return 0;
-}
-
-static int file_size(struct thread_data *td)
-{
-       struct stat st;
-
-       if (fstat(td->fd, &st) == -1) {
-               td_verror(td, errno);
-               return 1;
-       }
-
-       td->real_file_size = st.st_size;
-
-       if (!td->file_size || td->file_size > td->real_file_size)
-               td->file_size = td->real_file_size;
-
-       td->file_size -= td->file_offset;
-       return 0;
-}
-
-static int bdev_size(struct thread_data *td)
-{
-       unsigned long long bytes;
-       int r;
-
-       r = blockdev_size(td->fd, &bytes);
-       if (r) {
-               td_verror(td, r);
-               return 1;
-       }
-
-       td->real_file_size = bytes;
-
-       /*
-        * no extend possibilities, so limit size to device size if too large
-        */
-       if (!td->file_size || td->file_size > td->real_file_size)
-               td->file_size = td->real_file_size;
-
-       td->file_size -= td->file_offset;
-       return 0;
-}
-
-static int get_file_size(struct thread_data *td)
-{
-       int ret = 0;
-
-       if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE)
-               ret = file_size(td);
-       else if (td->filetype == FIO_TYPE_BD)
-               ret = bdev_size(td);
-       else
-               td->real_file_size = -1;
-
-       if (ret)
-               return ret;
-
-       if (td->file_offset > td->real_file_size) {
-               log_err("%s: offset extends end (%Lu > %Lu)\n", td->name, td->file_offset, td->real_file_size);
-               return 1;
-       }
-
-       td->io_size = td->file_size;
-       if (td->io_size == 0) {
-               log_err("%s: no io blocks\n", td->name);
-               td_verror(td, EINVAL);
-               return 1;
-       }
-
-       if (!td->zone_size)
-               td->zone_size = td->io_size;
-
-       td->total_io_size = td->io_size * td->loops;
-       return 0;
-}
-
-static int setup_file_mmap(struct thread_data *td)
-{
-       int flags;
-
-       if (td_rw(td))
-               flags = PROT_READ | PROT_WRITE;
-       else if (td_write(td)) {
-               flags = PROT_WRITE;
-
-               if (td->verify != VERIFY_NONE)
-                       flags |= PROT_READ;
-       } else
-               flags = PROT_READ;
-
-       td->mmap = mmap(NULL, td->file_size, flags, MAP_SHARED, td->fd, td->file_offset);
-       if (td->mmap == MAP_FAILED) {
-               td->mmap = NULL;
-               td_verror(td, errno);
-               return 1;
-       }
-
-       if (td->invalidate_cache) {
-               if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_DONTNEED) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       }
-
-       if (td->sequential) {
-               if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_SEQUENTIAL) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       } else {
-               if (madvise(td->mmap, td->file_size, MADV_RANDOM) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-static int setup_file_plain(struct thread_data *td)
-{
-       if (td->invalidate_cache) {
-               if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_DONTNEED) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       }
-
-       if (td->sequential) {
-               if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_SEQUENTIAL) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       } else {
-               if (fadvise(td->fd, td->file_offset, td->file_size, POSIX_FADV_RANDOM) < 0) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-static int setup_file(struct thread_data *td)
-{
-       struct stat st;
-       int flags = 0;
-
-       if (stat(td->file_name, &st) == -1) {
-               if (errno != ENOENT) {
-                       td_verror(td, errno);
-                       return 1;
-               }
-               if (!td->create_file) {
-                       td_verror(td, ENOENT);
-                       return 1;
-               }
-               if (create_file(td, td->file_size, 0))
-                       return 1;
-       } else if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
-               if (st.st_size < (off_t) td->file_size) {
-                       if (create_file(td, td->file_size - st.st_size, 1))
-                               return 1;
-               }
-       }
-
-       if (td->odirect)
-               flags |= OS_O_DIRECT;
-
-       if (td_write(td) || td_rw(td)) {
-               if (td->filetype == FIO_TYPE_FILE) {
-                       if (!td->overwrite)
-                               flags |= O_TRUNC;
-
-                       flags |= O_CREAT;
-               }
-               if (td->sync_io)
-                       flags |= O_SYNC;
-
-               flags |= O_RDWR;
-
-               td->fd = open(td->file_name, flags, 0600);
-       } else {
-               if (td->filetype == FIO_TYPE_CHAR)
-                       flags |= O_RDWR;
-               else
-                       flags |= O_RDONLY;
-
-               td->fd = open(td->file_name, flags);
-       }
-
-       if (td->fd == -1) {
-               td_verror(td, errno);
-               return 1;
-       }
-
-       if (get_file_size(td))
-               return 1;
-
-       if (td->io_engine != FIO_MMAPIO)
-               return setup_file_plain(td);
-       else
-               return setup_file_mmap(td);
-}
-
 static int switch_ioscheduler(struct thread_data *td)
 {
        char tmp[256], tmp2[128];
@@ -1268,18 +1073,27 @@ static int switch_ioscheduler(struct thread_data *td)
 
 static void clear_io_state(struct thread_data *td)
 {
-       if (td->io_engine == FIO_SYNCIO)
-               lseek(td->fd, SEEK_SET, 0);
+       struct fio_file *f;
+       int i;
 
-       td->last_pos = 0;
        td->stat_io_bytes[0] = td->stat_io_bytes[1] = 0;
        td->this_io_bytes[0] = td->this_io_bytes[1] = 0;
        td->zone_bytes = 0;
 
-       if (td->file_map)
-               memset(td->file_map, 0, td->num_maps * sizeof(long));
+       for_each_file(td, f, i) {
+               f->last_pos = 0;
+               if (td->io_ops->flags & FIO_SYNCIO)
+                       lseek(f->fd, SEEK_SET, 0);
+
+               if (f->file_map)
+                       memset(f->file_map, 0, f->num_maps * sizeof(long));
+       }
 }
 
+/*
+ * Entry point for the thread based jobs. The process based jobs end up
+ * here as well, after a little setup.
+ */
 static void *thread_main(void *data)
 {
        struct thread_data *td = data;
@@ -1302,7 +1116,7 @@ static void *thread_main(void *data)
                goto err;
        }
 
-       if (init_io(td))
+       if (td_io_init(td))
                goto err;
 
        if (init_iolog(td))
@@ -1315,7 +1129,7 @@ static void *thread_main(void *data)
                }
        }
 
-       if (nice(td->nice) < 0) {
+       if (nice(td->nice) == -1) {
                td_verror(td, errno);
                goto err;
        }
@@ -1330,7 +1144,7 @@ static void *thread_main(void *data)
        fio_sem_up(&startup_sem);
        fio_sem_down(&td->mutex);
 
-       if (!td->create_serialize && setup_file(td))
+       if (!td->create_serialize && setup_files(td))
                goto err;
 
        gettimeofday(&td->epoch, NULL);
@@ -1349,7 +1163,10 @@ static void *thread_main(void *data)
                clear_io_state(td);
                prune_io_piece_log(td);
 
-               do_io(td);
+               if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
+                       do_cpuio(td);
+               else
+                       do_io(td);
 
                td->runtime[td->ddir] += mtime_since_now(&td->start);
                if (td_rw(td) && td->io_bytes[td->ddir ^ 1])
@@ -1389,19 +1206,18 @@ static void *thread_main(void *data)
                terminate_threads(td->groupid);
 
 err:
-       if (td->fd != -1) {
-               close(td->fd);
-               td->fd = -1;
-       }
-       if (td->mmap)
-               munmap(td->mmap, td->file_size);
-       cleanup_io(td);
+       close_files(td);
+       close_ioengine(td);
        cleanup_io_u(td);
        td_set_runstate(td, TD_EXITED);
        return NULL;
 
 }
 
+/*
+ * We cannot pass the td data into a forked process, so attach the td and
+ * pass it to the thread worker.
+ */
 static void *fork_main(int shmid, int offset)
 {
        struct thread_data *td;
@@ -1419,225 +1235,22 @@ static void *fork_main(int shmid, int offset)
        return NULL;
 }
 
-static void check_str_update(struct thread_data *td)
-{
-       char c = run_str[td->thread_number - 1];
-
-       switch (td->runstate) {
-               case TD_REAPED:
-                       c = '_';
-                       break;
-               case TD_EXITED:
-                       c = 'E';
-                       break;
-               case TD_RUNNING:
-                       if (td_rw(td)) {
-                               if (td->sequential)
-                                       c = 'M';
-                               else
-                                       c = 'm';
-                       } else if (td_read(td)) {
-                               if (td->sequential)
-                                       c = 'R';
-                               else
-                                       c = 'r';
-                       } else {
-                               if (td->sequential)
-                                       c = 'W';
-                               else
-                                       c = 'w';
-                       }
-                       break;
-               case TD_VERIFYING:
-                       c = 'V';
-                       break;
-               case TD_FSYNCING:
-                       c = 'F';
-                       break;
-               case TD_CREATED:
-                       c = 'C';
-                       break;
-               case TD_INITIALIZED:
-                       c = 'I';
-                       break;
-               case TD_NOT_CREATED:
-                       c = 'P';
-                       break;
-               default:
-                       log_err("state %d\n", td->runstate);
-       }
-
-       run_str[td->thread_number - 1] = c;
-}
-
-static void eta_to_str(char *str, int eta_sec)
-{
-       unsigned int d, h, m, s;
-       static int always_d, always_h;
-
-       d = h = m = s = 0;
-
-       s = eta_sec % 60;
-       eta_sec /= 60;
-       m = eta_sec % 60;
-       eta_sec /= 60;
-       h = eta_sec % 24;
-       eta_sec /= 24;
-       d = eta_sec;
-
-       if (d || always_d) {
-               always_d = 1;
-               str += sprintf(str, "%02dd:", d);
-       }
-       if (h || always_h) {
-               always_h = 1;
-               str += sprintf(str, "%02dh:", h);
-       }
-
-       str += sprintf(str, "%02dm:", m);
-       str += sprintf(str, "%02ds", s);
-}
-
-static int thread_eta(struct thread_data *td, unsigned long elapsed)
-{
-       unsigned long long bytes_total, bytes_done;
-       unsigned int eta_sec = 0;
-
-       bytes_total = td->total_io_size;
-
-       /*
-        * if writing, bytes_total will be twice the size. If mixing,
-        * assume a 50/50 split and thus bytes_total will be 50% larger.
-        */
-       if (td->verify) {
-               if (td_rw(td))
-                       bytes_total = bytes_total * 3 / 2;
-               else
-                       bytes_total <<= 1;
-       }
-       if (td->zone_size && td->zone_skip)
-               bytes_total /= (td->zone_skip / td->zone_size);
-
-       if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING) {
-               double perc;
-
-               bytes_done = td->io_bytes[DDIR_READ] + td->io_bytes[DDIR_WRITE];
-               perc = (double) bytes_done / (double) bytes_total;
-               if (perc > 1.0)
-                       perc = 1.0;
-
-               eta_sec = (elapsed * (1.0 / perc)) - elapsed;
-
-               if (td->timeout && eta_sec > (td->timeout - elapsed))
-                       eta_sec = td->timeout - elapsed;
-       } else if (td->runstate == TD_NOT_CREATED || td->runstate == TD_CREATED
-                       || td->runstate == TD_INITIALIZED) {
-               int t_eta = 0, r_eta = 0;
-
-               /*
-                * We can only guess - assume it'll run the full timeout
-                * if given, otherwise assume it'll run at the specified rate.
-                */
-               if (td->timeout)
-                       t_eta = td->timeout + td->start_delay - elapsed;
-               if (td->rate) {
-                       r_eta = (bytes_total / 1024) / td->rate;
-                       r_eta += td->start_delay - elapsed;
-               }
-
-               if (r_eta && t_eta)
-                       eta_sec = min(r_eta, t_eta);
-               else if (r_eta)
-                       eta_sec = r_eta;
-               else if (t_eta)
-                       eta_sec = t_eta;
-               else
-                       eta_sec = 0;
-       } else {
-               /*
-                * thread is already done or waiting for fsync
-                */
-               eta_sec = 0;
-       }
-
-       return eta_sec;
-}
-
-static void print_thread_status(void)
-{
-       unsigned long elapsed = time_since_now(&genesis);
-       int i, nr_running, nr_pending, t_rate, m_rate, *eta_secs, eta_sec;
-       char eta_str[32];
-       double perc = 0.0;
-
-       eta_secs = malloc(thread_number * sizeof(int));
-       memset(eta_secs, 0, thread_number * sizeof(int));
-
-       nr_pending = nr_running = t_rate = m_rate = 0;
-       for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-               struct thread_data *td = &threads[i];
-
-               if (td->runstate == TD_RUNNING || td->runstate == TD_VERIFYING||
-                   td->runstate == TD_FSYNCING) {
-                       nr_running++;
-                       t_rate += td->rate;
-                       m_rate += td->ratemin;
-               } else if (td->runstate < TD_RUNNING)
-                       nr_pending++;
-
-               if (elapsed >= 3)
-                       eta_secs[i] = thread_eta(td, elapsed);
-               else
-                       eta_secs[i] = INT_MAX;
-
-               check_str_update(td);
-       }
-
-       if (exitall_on_terminate)
-               eta_sec = INT_MAX;
-       else
-               eta_sec = 0;
-
-       for (i = 0; i < thread_number; i++) {
-               if (exitall_on_terminate) {
-                       if (eta_secs[i] < eta_sec)
-                               eta_sec = eta_secs[i];
-               } else {
-                       if (eta_secs[i] > eta_sec)
-                               eta_sec = eta_secs[i];
-               }
-       }
-
-       if (eta_sec != INT_MAX && elapsed) {
-               perc = (double) elapsed / (double) (elapsed + eta_sec);
-               eta_to_str(eta_str, eta_sec);
-       }
-
-       if (!nr_running && !nr_pending)
-               return;
-
-       printf("Threads running: %d", nr_running);
-       if (m_rate || t_rate)
-               printf(", commitrate %d/%dKiB/sec", t_rate, m_rate);
-       if (eta_sec != INT_MAX) {
-               perc *= 100.0;
-               printf(": [%s] [%3.2f%% done] [eta %s]", run_str, perc,eta_str);
-       }
-       printf("\r");
-       fflush(stdout);
-       free(eta_secs);
-}
-
+/*
+ * Run over the job map and reap the threads that have exited, if any.
+ */
 static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
 {
-       int i;
+       int i, cputhreads;
 
        /*
         * reap exited threads (TD_EXITED -> TD_REAPED)
         */
-       for (i = 0; i < thread_number; i++) {
+       for (i = 0, cputhreads = 0; i < thread_number; i++) {
                struct thread_data *td = &threads[i];
 
+               if (td->io_ops->flags & FIO_CPUIO)
+                       cputhreads++;
+
                if (td->runstate != TD_EXITED)
                        continue;
 
@@ -1655,6 +1268,9 @@ static void reap_threads(int *nr_running, int *t_rate, int *m_rate)
                (*m_rate) -= td->ratemin;
                (*t_rate) -= td->rate;
        }
+
+       if (*nr_running == cputhreads)
+               terminate_threads(TERMINATE_ALL);
 }
 
 static void fio_unpin_memory(void *pinned)
@@ -1699,6 +1315,9 @@ static void *fio_pin_memory(void)
        return ptr;
 }
 
+/*
+ * Main function for kicking off and reaping jobs, as needed.
+ */
 static void run_threads(void)
 {
        struct thread_data *td;
@@ -1708,8 +1327,10 @@ static void run_threads(void)
 
        mlocked_mem = fio_pin_memory();
 
-       printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
-       fflush(stdout);
+       if (!terse_output) {
+               printf("Starting %d thread%s\n", thread_number, thread_number > 1 ? "s" : "");
+               fflush(stdout);
+       }
 
        signal(SIGINT, sig_handler);
        signal(SIGALRM, sig_handler);
@@ -1722,7 +1343,7 @@ static void run_threads(void)
        for (i = 0; i < thread_number; i++) {
                td = &threads[i];
 
-               run_str[td->thread_number - 1] = 'P';
+               print_status_init(td->thread_number - 1);
 
                init_disk_util(td);
 
@@ -1734,13 +1355,13 @@ static void run_threads(void)
                 * we don't want X number of threads getting their
                 * client data interspersed on disk
                 */
-               if (setup_file(td)) {
+               if (setup_files(td)) {
                        td_set_runstate(td, TD_REAPED);
                        todo--;
                }
        }
 
-       gettimeofday(&genesis, NULL);
+       time_init();
 
        while (todo) {
                struct thread_data *map[MAX_JOBS];
@@ -1766,7 +1387,7 @@ static void run_threads(void)
                        }
 
                        if (td->start_delay) {
-                               spent = mtime_since_now(&genesis);
+                               spent = mtime_since_genesis();
 
                                if (td->start_delay * 1000 > spent)
                                        continue;