implement zoned random I/O testing support
[fio.git] / fio.h
diff --git a/fio.h b/fio.h
index e93e8f3..a9286b8 100644 (file)
--- a/fio.h
+++ b/fio.h
@@ -35,6 +35,8 @@ struct thread_data;
 #include "time.h"
 #include "lib/getopt.h"
 #include "lib/rand.h"
+#include "server.h"
+#include "stat.h"
 
 #ifdef FIO_HAVE_GUASI
 #include <guasi.h>
@@ -44,14 +46,6 @@ struct thread_data;
 #include <sys/asynch.h>
 #endif
 
-struct group_run_stats {
-       unsigned long long max_run[2], min_run[2];
-       unsigned long long max_bw[2], min_bw[2];
-       unsigned long long io_kb[2];
-       unsigned long long agg[2];
-       unsigned int kb_base;
-};
-
 /*
  * What type of allocation to use for io buffers
  */
@@ -72,169 +66,14 @@ enum {
 };
 
 /*
- * How many depth levels to log
- */
-#define FIO_IO_U_MAP_NR        7
-#define FIO_IO_U_LAT_U_NR 10
-#define FIO_IO_U_LAT_M_NR 12
-
-/*
- * Aggregate clat samples to report percentile(s) of them.
- *
- * EXECUTIVE SUMMARY
- *
- * FIO_IO_U_PLAT_BITS determines the maximum statistical error on the
- * value of resulting percentiles. The error will be approximately
- * 1/2^(FIO_IO_U_PLAT_BITS+1) of the value.
- *
- * FIO_IO_U_PLAT_GROUP_NR and FIO_IO_U_PLAT_BITS determine the maximum
- * range being tracked for latency samples. The maximum value tracked
- * accurately will be 2^(GROUP_NR + PLAT_BITS -1) microseconds.
- *
- * FIO_IO_U_PLAT_GROUP_NR and FIO_IO_U_PLAT_BITS determine the memory
- * requirement of storing those aggregate counts. The memory used will
- * be (FIO_IO_U_PLAT_GROUP_NR * 2^FIO_IO_U_PLAT_BITS) * sizeof(int)
- * bytes.
- *
- * FIO_IO_U_PLAT_NR is the total number of buckets.
- *
- * DETAILS
- *
- * Suppose the clat varies from 0 to 999 (usec), the straightforward
- * method is to keep an array of (999 + 1) buckets, in which a counter
- * keeps the count of samples which fall in the bucket, e.g.,
- * {[0],[1],...,[999]}. However this consumes a huge amount of space,
- * and can be avoided if an approximation is acceptable.
- *
- * One such method is to let the range of the bucket to be greater
- * than one. This method has low accuracy when the value is small. For
- * example, let the buckets be {[0,99],[100,199],...,[900,999]}, and
- * the represented value of each bucket be the mean of the range. Then
- * a value 0 has an round-off error of 49.5. To improve on this, we
- * use buckets with non-uniform ranges, while bounding the error of
- * each bucket within a ratio of the sample value. A simple example
- * would be when error_bound = 0.005, buckets are {
- * {[0],[1],...,[99]}, {[100,101],[102,103],...,[198,199]},..,
- * {[900,909],[910,919]...}  }. The total range is partitioned into
- * groups with different ranges, then buckets with uniform ranges. An
- * upper bound of the error is (range_of_bucket/2)/value_of_bucket
- *
- * For better efficiency, we implement this using base two. We group
- * samples by their Most Significant Bit (MSB), extract the next M bit
- * of them as an index within the group, and discard the rest of the
- * bits.
- *
- * E.g., assume a sample 'x' whose MSB is bit n (starting from bit 0),
- * and use M bit for indexing
- *
- *        | n |    M bits   | bit (n-M-1) ... bit 0 |
- *
- * Because x is at least 2^n, and bit 0 to bit (n-M-1) is at most
- * (2^(n-M) - 1), discarding bit 0 to (n-M-1) makes the round-off
- * error
- *
- *           2^(n-M)-1    2^(n-M)    1
- *      e <= --------- <= ------- = ---
- *             2^n          2^n     2^M
- *
- * Furthermore, we use "mean" of the range to represent the bucket,
- * the error e can be lowered by half to 1 / 2^(M+1). By using M bits
- * as the index, each group must contains 2^M buckets.
- *
- * E.g. Let M (FIO_IO_U_PLAT_BITS) be 6
- *      Error bound is 1/2^(6+1) = 0.0078125 (< 1%)
- *
- *     Group   MSB     #discarded      range of                #buckets
- *                     error_bits      value
- *     ----------------------------------------------------------------
- *     0*      0~5     0               [0,63]                  64
- *     1*      6       0               [64,127]                64
- *     2       7       1               [128,255]               64
- *     3       8       2               [256,511]               64
- *     4       9       3               [512,1023]              64
- *     ...     ...     ...             [...,...]               ...
- *     18      23      17              [8838608,+inf]**        64
- *
- *  * Special cases: when n < (M-1) or when n == (M-1), in both cases,
- *    the value cannot be rounded off. Use all bits of the sample as
- *    index.
- *
- *  ** If a sample's MSB is greater than 23, it will be counted as 23.
+ * What type of errors to continue on when continue_on_error is used
  */
-
-#define FIO_IO_U_PLAT_BITS 6
-#define FIO_IO_U_PLAT_VAL (1 << FIO_IO_U_PLAT_BITS)
-#define FIO_IO_U_PLAT_GROUP_NR 19
-#define FIO_IO_U_PLAT_NR (FIO_IO_U_PLAT_GROUP_NR * FIO_IO_U_PLAT_VAL)
-#define FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN 20 /* The size of the default and user-specified
-                                       list of percentiles */
-
-#define MAX_PATTERN_SIZE 512
-
-struct thread_stat {
-       char *name;
-       char *verror;
-       int error;
-       int groupid;
-       pid_t pid;
-       char *description;
-       int members;
-
-       struct io_log *slat_log;
-       struct io_log *clat_log;
-       struct io_log *lat_log;
-       struct io_log *bw_log;
-
-       /*
-        * bandwidth and latency stats
-        */
-       struct io_stat clat_stat[2];            /* completion latency */
-       struct io_stat slat_stat[2];            /* submission latency */
-       struct io_stat lat_stat[2];             /* total latency */
-       struct io_stat bw_stat[2];              /* bandwidth stats */
-
-       unsigned long long stat_io_bytes[2];
-       struct timeval stat_sample_time[2];
-
-       /*
-        * fio system usage accounting
-        */
-       struct rusage ru_start;
-       struct rusage ru_end;
-       unsigned long usr_time;
-       unsigned long sys_time;
-       unsigned long ctx;
-       unsigned long minf, majf;
-
-       /*
-        * IO depth and latency stats
-        */
-       unsigned int clat_percentiles;
-       double* percentile_list;
-
-       unsigned int io_u_map[FIO_IO_U_MAP_NR];
-       unsigned int io_u_submit[FIO_IO_U_MAP_NR];
-       unsigned int io_u_complete[FIO_IO_U_MAP_NR];
-       unsigned int io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
-       unsigned int io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
-       unsigned int io_u_plat[2][FIO_IO_U_PLAT_NR];
-       unsigned long total_io_u[3];
-       unsigned long short_io_u[3];
-       unsigned long total_submit;
-       unsigned long total_complete;
-
-       unsigned long long io_bytes[2];
-       unsigned long long runtime[2];
-       unsigned long total_run_time;
-
-       /*
-        * IO Error related stats
-        */
-       unsigned continue_on_error;
-       unsigned long total_err_count;
-       int first_error;
-
-       unsigned int kb_base;
+enum error_type {
+        ERROR_TYPE_NONE = 0,
+        ERROR_TYPE_READ = 1 << 0,
+        ERROR_TYPE_WRITE = 1 << 1,
+        ERROR_TYPE_VERIFY = 1 << 2,
+        ERROR_TYPE_ANY = 0xffff,
 };
 
 struct bssplit {
@@ -307,6 +146,8 @@ struct thread_options {
        unsigned int use_os_rand;
        unsigned int write_lat_log;
        unsigned int write_bw_log;
+       unsigned int write_iops_log;
+       unsigned int log_avg_msec;
        unsigned int norandommap;
        unsigned int softrandommap;
        unsigned int bs_unaligned;
@@ -325,7 +166,9 @@ struct thread_options {
        unsigned long long ramp_time;
        unsigned int overwrite;
        unsigned int bw_avg_time;
+       unsigned int iops_avg_time;
        unsigned int loops;
+       unsigned long long zone_range;
        unsigned long long zone_size;
        unsigned long long zone_skip;
        enum fio_memtype mem_type;
@@ -348,6 +191,7 @@ struct thread_options {
        enum fio_fallocate_mode fallocate_mode;
        unsigned int zero_buffers;
        unsigned int refill_buffers;
+       unsigned int scramble_buffers;
        unsigned int time_based;
        unsigned int disable_lat;
        unsigned int disable_clat;
@@ -364,12 +208,13 @@ struct thread_options {
        unsigned long long trim_backlog;
        unsigned int clat_percentiles;
        unsigned int overwrite_plist;
-       double percentile_list[FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN];
+       fio_fp64_t percentile_list[FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN];
 
        char *read_iolog_file;
        char *write_iolog_file;
        char *bw_log_file;
        char *lat_log_file;
+       char *iops_log_file;
        char *replay_redirect;
 
        /*
@@ -395,7 +240,7 @@ struct thread_options {
        /*
         * I/O Error handling
         */
-       unsigned int continue_on_error;
+       enum error_type continue_on_error;
 
        /*
         * Benchmark profile type
@@ -413,22 +258,35 @@ struct thread_options {
        unsigned int gid;
 
        unsigned int sync_file_range;
-
-       unsigned int userspace_libaio_reap;
 };
 
-#define FIO_VERROR_SIZE        128
-
 /*
  * This describes a single thread/process executing a fio job.
  */
 struct thread_data {
        struct thread_options o;
+       void *eo;
        char verror[FIO_VERROR_SIZE];
        pthread_t thread;
        int thread_number;
        int groupid;
        struct thread_stat ts;
+
+       struct io_log *slat_log;
+       struct io_log *clat_log;
+       struct io_log *lat_log;
+       struct io_log *bw_log;
+       struct io_log *iops_log;
+
+       uint64_t stat_io_bytes[2];
+       struct timeval bw_sample_time;
+
+       uint64_t stat_io_blocks[2];
+       struct timeval iops_sample_time;
+
+       struct rusage ru_start;
+       struct rusage ru_end;
+
        struct fio_file **files;
        unsigned int files_size;
        unsigned int files_index;
@@ -511,7 +369,7 @@ struct thread_data {
        /*
         * Rate state
         */
-       unsigned long rate_nsec_cycle[2];
+       unsigned long long rate_bps[2];
        long rate_pending_usleep[2];
        unsigned long rate_bytes[2];
        unsigned long rate_blocks[2];
@@ -522,6 +380,7 @@ struct thread_data {
 
        unsigned long io_issues[2];
        unsigned long long io_blocks[2];
+       unsigned long long this_io_blocks[2];
        unsigned long long io_bytes[2];
        unsigned long long io_skip_bytes;
        unsigned long long this_io_bytes[2];
@@ -631,9 +490,12 @@ enum {
 #define td_vmsg(td, err, msg, func)    \
        __td_verror((td), (err), (msg), (func))
 
+#define __fio_stringify_1(x)   #x
+#define __fio_stringify(x)     __fio_stringify_1(x)
+
 extern int exitall_on_terminate;
-extern int thread_number;
-extern int nr_process, nr_thread;
+extern unsigned int thread_number;
+extern unsigned int nr_process, nr_thread;
 extern int shm_id;
 extern int groupid;
 extern int terse_output;
@@ -649,6 +511,11 @@ extern int fio_gtod_cpu;
 extern enum fio_cs fio_clock_source;
 extern int warnings_fatal;
 extern int terse_version;
+extern int is_backend;
+extern int nr_clients;
+extern int log_syslog;
+extern const char fio_version_string[];
+extern const fio_fp64_t def_percentile_list[FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN];
 
 extern struct thread_data *threads;
 
@@ -666,6 +533,15 @@ static inline void fio_ro_check(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
 #define td_non_fatal_error(e)  ((e) == EIO || (e) == EILSEQ)
 
+static inline enum error_type td_error_type(enum fio_ddir ddir, int err)
+{
+       if (err == EILSEQ)
+               return ERROR_TYPE_VERIFY;
+       if (ddir == DDIR_READ)
+               return ERROR_TYPE_READ;
+       return ERROR_TYPE_WRITE;
+}
+
 static inline void update_error_count(struct thread_data *td, int err)
 {
        td->total_err_count++;
@@ -689,19 +565,27 @@ static inline int should_fsync(struct thread_data *td)
  * Init/option functions
  */
 extern int __must_check parse_options(int, char **);
+extern int parse_jobs_ini(char *, int, int);
+extern int parse_cmd_line(int, char **);
+extern int exec_run(void);
+extern void reset_fio_state(void);
 extern int fio_options_parse(struct thread_data *, char **, int);
 extern void fio_keywords_init(void);
 extern int fio_cmd_option_parse(struct thread_data *, const char *, char *);
+extern int fio_cmd_ioengine_option_parse(struct thread_data *, const char *, char *);
 extern void fio_fill_default_options(struct thread_data *);
 extern int fio_show_option_help(const char *);
+extern void fio_options_set_ioengine_opts(struct option *long_options, struct thread_data *td);
 extern void fio_options_dup_and_init(struct option *);
-extern void options_mem_dupe(struct thread_data *);
-extern void options_mem_free(struct thread_data *);
+extern void fio_options_mem_dupe(struct thread_data *);
+extern void options_mem_dupe(void *data, struct fio_option *options);
 extern void td_fill_rand_seeds(struct thread_data *);
 extern void add_job_opts(const char **);
 extern char *num2str(unsigned long, int, int, int);
+extern int ioengine_load(struct thread_data *);
 
-#define FIO_GETOPT_JOB         0x89988998
+#define FIO_GETOPT_JOB         0x89000000
+#define FIO_GETOPT_IOENGINE    0x98000000
 #define FIO_NR_OPTIONS         (FIO_MAX_OPTS + 128)
 
 /*
@@ -730,6 +614,8 @@ enum {
 };
 
 extern void td_set_runstate(struct thread_data *, int);
+#define TERMINATE_ALL          (-1)
+extern void fio_terminate_threads(int);
 
 /*
  * Memory helpers
@@ -841,4 +727,7 @@ static inline void td_io_u_free_notify(struct thread_data *td)
                pthread_cond_signal(&td->free_cond);
 }
 
+extern const char *fio_get_arch_string(int);
+extern const char *fio_get_os_string(int);
+
 #endif