Merge branch 'chunked-iolog-reading' of https://github.com/aclamk/fio
[fio.git] / fio.h
diff --git a/fio.h b/fio.h
index 80b9c3581aee8bc89cd7b370ca6e0c5874566cfd..b58057f72009f9df12fa01879ef4f7df6732a1ef 100644 (file)
--- a/fio.h
+++ b/fio.h
 #include "fifo.h"
 #include "arch/arch.h"
 #include "os/os.h"
-#include "mutex.h"
 #include "log.h"
 #include "debug.h"
 #include "file.h"
 #include "io_ddir.h"
-#include "ioengine.h"
+#include "ioengines.h"
 #include "iolog.h"
 #include "helpers.h"
+#include "minmax.h"
 #include "options.h"
 #include "profile.h"
 #include "fio_time.h"
 #include "oslib/getopt.h"
 #include "lib/rand.h"
 #include "lib/rbtree.h"
+#include "lib/num2str.h"
 #include "client.h"
 #include "server.h"
 #include "stat.h"
 #include "flow.h"
+#include "io_u.h"
 #include "io_u_queue.h"
 #include "workqueue.h"
+#include "steadystate.h"
+#include "lib/nowarn_snprintf.h"
 
 #ifdef CONFIG_SOLARISAIO
 #include <sys/asynch.h>
 #define MPOL_LOCAL MPOL_MAX
 #endif
 
+#ifdef CONFIG_CUDA
+#include <cuda.h>
+#endif
+
+struct fio_sem;
+
 /*
  * offset generator types
  */
@@ -65,25 +75,50 @@ enum {
 };
 
 enum {
-       TD_F_VER_BACKLOG        = 1U << 0,
-       TD_F_TRIM_BACKLOG       = 1U << 1,
-       TD_F_READ_IOLOG         = 1U << 2,
-       TD_F_REFILL_BUFFERS     = 1U << 3,
-       TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS   = 1U << 4,
-       TD_F_VER_NONE           = 1U << 5,
-       TD_F_PROFILE_OPS        = 1U << 6,
-       TD_F_COMPRESS           = 1U << 7,
-       TD_F_NOIO               = 1U << 8,
-       TD_F_COMPRESS_LOG       = 1U << 9,
-       TD_F_VSTATE_SAVED       = 1U << 10,
-       TD_F_NEED_LOCK          = 1U << 11,
-       TD_F_CHILD              = 1U << 12,
-       TD_F_NO_PROGRESS        = 1U << 13,
-       TD_F_REGROW_LOGS        = 1U << 14,
+       __TD_F_VER_BACKLOG      = 0,
+       __TD_F_TRIM_BACKLOG,
+       __TD_F_READ_IOLOG,
+       __TD_F_REFILL_BUFFERS,
+       __TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS,
+       __TD_F_DO_VERIFY,
+       __TD_F_PROFILE_OPS,
+       __TD_F_COMPRESS,
+       __TD_F_COMPRESS_LOG,
+       __TD_F_VSTATE_SAVED,
+       __TD_F_NEED_LOCK,
+       __TD_F_CHILD,
+       __TD_F_NO_PROGRESS,
+       __TD_F_REGROW_LOGS,
+       __TD_F_MMAP_KEEP,
+       __TD_F_DIRS_CREATED,
+       __TD_F_CHECK_RATE,
+       __TD_F_LAST,            /* not a real bit, keep last */
+};
+
+enum {
+       TD_F_VER_BACKLOG        = 1U << __TD_F_VER_BACKLOG,
+       TD_F_TRIM_BACKLOG       = 1U << __TD_F_TRIM_BACKLOG,
+       TD_F_READ_IOLOG         = 1U << __TD_F_READ_IOLOG,
+       TD_F_REFILL_BUFFERS     = 1U << __TD_F_REFILL_BUFFERS,
+       TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS   = 1U << __TD_F_SCRAMBLE_BUFFERS,
+       TD_F_DO_VERIFY          = 1U << __TD_F_DO_VERIFY,
+       TD_F_PROFILE_OPS        = 1U << __TD_F_PROFILE_OPS,
+       TD_F_COMPRESS           = 1U << __TD_F_COMPRESS,
+       TD_F_COMPRESS_LOG       = 1U << __TD_F_COMPRESS_LOG,
+       TD_F_VSTATE_SAVED       = 1U << __TD_F_VSTATE_SAVED,
+       TD_F_NEED_LOCK          = 1U << __TD_F_NEED_LOCK,
+       TD_F_CHILD              = 1U << __TD_F_CHILD,
+       TD_F_NO_PROGRESS        = 1U << __TD_F_NO_PROGRESS,
+       TD_F_REGROW_LOGS        = 1U << __TD_F_REGROW_LOGS,
+       TD_F_MMAP_KEEP          = 1U << __TD_F_MMAP_KEEP,
+       TD_F_DIRS_CREATED       = 1U << __TD_F_DIRS_CREATED,
+       TD_F_CHECK_RATE         = 1U << __TD_F_CHECK_RATE,
 };
 
 enum {
        FIO_RAND_BS_OFF         = 0,
+       FIO_RAND_BS1_OFF,
+       FIO_RAND_BS2_OFF,
        FIO_RAND_VER_OFF,
        FIO_RAND_MIX_OFF,
        FIO_RAND_FILE_OFF,
@@ -98,6 +133,8 @@ enum {
        FIO_DEDUPE_OFF,
        FIO_RAND_POISSON_OFF,
        FIO_RAND_ZONE_OFF,
+       FIO_RAND_POISSON2_OFF,
+       FIO_RAND_POISSON3_OFF,
        FIO_RAND_NR_OFFS,
 };
 
@@ -109,17 +146,25 @@ enum {
        RATE_PROCESS_POISSON = 1,
 };
 
+enum {
+       F_ADV_NONE = 0,
+       F_ADV_TYPE,
+       F_ADV_RANDOM,
+       F_ADV_SEQUENTIAL,
+};
+
 /*
  * Per-thread/process specific data. Only used for the network client
  * for now.
  */
-struct sk_out;
 void sk_out_assign(struct sk_out *);
 void sk_out_drop(void);
 
 struct zone_split_index {
        uint8_t size_perc;
        uint8_t size_perc_prev;
+       uint64_t size;
+       uint64_t size_prev;
 };
 
 /*
@@ -134,7 +179,7 @@ struct thread_data {
        unsigned int thread_number;
        unsigned int subjob_number;
        unsigned int groupid;
-       struct thread_stat ts;
+       struct thread_stat ts __attribute__ ((aligned(8)));
 
        int client_type;
 
@@ -150,13 +195,13 @@ struct thread_data {
        struct thread_data *parent;
 
        uint64_t stat_io_bytes[DDIR_RWDIR_CNT];
-       struct timeval bw_sample_time;
+       struct timespec bw_sample_time;
 
        uint64_t stat_io_blocks[DDIR_RWDIR_CNT];
-       struct timeval iops_sample_time;
+       struct timespec iops_sample_time;
 
        volatile int update_rusage;
-       struct fio_mutex *rusage_sem;
+       struct fio_sem *rusage_sem;
        struct rusage ru_start;
        struct rusage ru_end;
 
@@ -166,7 +211,6 @@ struct thread_data {
        unsigned int files_index;
        unsigned int nr_open_files;
        unsigned int nr_done_files;
-       unsigned int nr_normal_files;
        union {
                unsigned int next_file;
                struct frand_state next_file_state;
@@ -187,9 +231,9 @@ struct thread_data {
        pid_t pid;
        char *orig_buffer;
        size_t orig_buffer_size;
-       volatile int terminate;
        volatile int runstate;
-       unsigned int last_was_sync;
+       volatile bool terminate;
+       bool last_was_sync;
        enum fio_ddir last_ddir;
 
        int mmapfd;
@@ -197,11 +241,9 @@ struct thread_data {
        void *iolog_buf;
        FILE *iolog_f;
 
-       char *sysfs_root;
-
        unsigned long rand_seeds[FIO_RAND_NR_OFFS];
 
-       struct frand_state bsrange_state;
+       struct frand_state bsrange_state[DDIR_RWDIR_CNT];
        struct frand_state verify_state;
        struct frand_state trim_state;
        struct frand_state delay_state;
@@ -225,6 +267,7 @@ struct thread_data {
         * to any of the available IO engines.
         */
        struct ioengine_ops *io_ops;
+       int io_ops_init;
 
        /*
         * IO engine private data and dlhandle.
@@ -269,13 +312,13 @@ struct thread_data {
         * Rate state
         */
        uint64_t rate_bps[DDIR_RWDIR_CNT];
-       unsigned long rate_next_io_time[DDIR_RWDIR_CNT];
+       uint64_t rate_next_io_time[DDIR_RWDIR_CNT];
        unsigned long rate_bytes[DDIR_RWDIR_CNT];
        unsigned long rate_blocks[DDIR_RWDIR_CNT];
-       unsigned long rate_io_issue_bytes[DDIR_RWDIR_CNT];
-       struct timeval lastrate[DDIR_RWDIR_CNT];
-       int64_t last_usec;
-       struct frand_state poisson_state;
+       unsigned long long rate_io_issue_bytes[DDIR_RWDIR_CNT];
+       struct timespec lastrate[DDIR_RWDIR_CNT];
+       int64_t last_usec[DDIR_RWDIR_CNT];
+       struct frand_state poisson_state[DDIR_RWDIR_CNT];
 
        /*
         * Enforced rate submission/completion workqueue
@@ -301,7 +344,7 @@ struct thread_data {
        uint64_t this_io_bytes[DDIR_RWDIR_CNT];
        uint64_t io_skip_bytes;
        uint64_t zone_bytes;
-       struct fio_mutex *mutex;
+       struct fio_sem *sem;
        uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];
 
        /*
@@ -309,21 +352,21 @@ struct thread_data {
         */
        struct frand_state random_state;
 
-       struct timeval start;   /* start of this loop */
-       struct timeval epoch;   /* time job was started */
+       struct timespec start;  /* start of this loop */
+       struct timespec epoch;  /* time job was started */
        unsigned long long unix_epoch; /* Time job was started, unix epoch based. */
-       struct timeval last_issue;
+       struct timespec last_issue;
        long time_offset;
-       struct timeval tv_cache;
-       struct timeval terminate_time;
-       unsigned int tv_cache_nr;
-       unsigned int tv_cache_mask;
-       unsigned int ramp_time_over;
+       struct timespec ts_cache;
+       struct timespec terminate_time;
+       unsigned int ts_cache_nr;
+       unsigned int ts_cache_mask;
+       bool ramp_time_over;
 
        /*
         * Time since last latency_window was started
         */
-       struct timeval latency_ts;
+       struct timespec latency_ts;
        unsigned int latency_qd;
        unsigned int latency_qd_high;
        unsigned int latency_qd_low;
@@ -356,6 +399,11 @@ struct thread_data {
         * For IO replaying
         */
        struct flist_head io_log_list;
+       FILE *io_log_rfile;
+       unsigned int io_log_current;
+       unsigned int io_log_checkmark;
+       unsigned int io_log_highmark;
+       struct timespec io_log_highmark_time;
 
        /*
         * For tracking/handling discards
@@ -363,8 +411,6 @@ struct thread_data {
        struct flist_head trim_list;
        unsigned long trim_entries;
 
-       struct flist_head next_rand_list;
-
        /*
         * for fileservice, how often to switch to a new file
         */
@@ -395,7 +441,21 @@ struct thread_data {
 
        void *pinned_mem;
 
+       struct steadystate_data ss;
+
        char verror[FIO_VERROR_SIZE];
+
+#ifdef CONFIG_CUDA
+       /*
+        * for GPU memory management
+        */
+       int gpu_dev_cnt;
+       int gpu_dev_id;
+       CUdevice  cu_dev;
+       CUcontext cu_ctx;
+       CUdeviceptr dev_mem_ptr;
+#endif 
+
 };
 
 /*
@@ -414,7 +474,9 @@ enum {
                        break;                                          \
                (td)->error = ____e;                                    \
                if (!(td)->first_error)                                 \
-                       snprintf(td->verror, sizeof(td->verror), "file:%s:%d, func=%s, error=%s", __FILE__, __LINE__, (func), (msg));           \
+                       nowarn_snprintf(td->verror, sizeof(td->verror), \
+                                       "file:%s:%d, func=%s, error=%s", \
+                                       __FILE__, __LINE__, (func), (msg)); \
        } while (0)
 
 
@@ -451,6 +513,7 @@ extern uintptr_t page_mask, page_size;
 extern int read_only;
 extern int eta_print;
 extern int eta_new_line;
+extern unsigned int eta_interval_msec;
 extern unsigned long done_secs;
 extern int fio_gtod_offload;
 extern int fio_gtod_cpu;
@@ -471,21 +534,24 @@ extern char *aux_path;
 
 extern struct thread_data *threads;
 
+extern bool eta_time_within_slack(unsigned int time);
+
 static inline void fio_ro_check(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       assert(!(io_u->ddir == DDIR_WRITE && !td_write(td)));
+       assert(!(io_u->ddir == DDIR_WRITE && !td_write(td)) &&
+              !(io_u->ddir == DDIR_TRIM && !td_trim(td)));
 }
 
-#define REAL_MAX_JOBS          2048
+#define REAL_MAX_JOBS          4096
 
-static inline int should_fsync(struct thread_data *td)
+static inline bool should_fsync(struct thread_data *td)
 {
        if (td->last_was_sync)
-               return 0;
-       if (td_write(td) || td_rw(td) || td->o.override_sync)
-               return 1;
+               return false;
+       if (td_write(td) || td->o.override_sync)
+               return true;
 
-       return 0;
+       return false;
 }
 
 /*
@@ -507,12 +573,11 @@ 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 char *fio_option_dup_subs(const char *);
 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 td_fill_verify_state_seed(struct thread_data *);
 extern void add_job_opts(const char **, int);
-extern char *num2str(uint64_t, int, int, int, int);
 extern int ioengine_load(struct thread_data *);
 extern bool parse_dryrun(void);
 extern int fio_running_or_pending_io_threads(void);
@@ -559,22 +624,19 @@ enum {
        TD_NR,
 };
 
-#define TD_ENG_FLAG_SHIFT      16
-#define TD_ENG_FLAG_MASK       ((1U << 16) - 1)
-
-static inline enum fio_ioengine_flags td_ioengine_flags(struct thread_data *td)
-{
-       return (td->flags >> TD_ENG_FLAG_SHIFT) & TD_ENG_FLAG_MASK;
-}
+#define TD_ENG_FLAG_SHIFT      17
+#define TD_ENG_FLAG_MASK       ((1U << 17) - 1)
 
 static inline void td_set_ioengine_flags(struct thread_data *td)
 {
-       td->flags |= (td->io_ops->flags << TD_ENG_FLAG_SHIFT);
+       td->flags = (~(TD_ENG_FLAG_MASK << TD_ENG_FLAG_SHIFT) & td->flags) |
+                   (td->io_ops->flags << TD_ENG_FLAG_SHIFT);
 }
 
-static inline bool td_ioengine_flagged(struct thread_data *td, unsigned int val)
+static inline bool td_ioengine_flagged(struct thread_data *td,
+                                      enum fio_ioengine_flags flags)
 {
-       return ((td->flags >> TD_ENG_FLAG_SHIFT) & val) != 0;
+       return ((td->flags >> TD_ENG_FLAG_SHIFT) & flags) != 0;
 }
 
 extern void td_set_runstate(struct thread_data *, int);
@@ -586,7 +648,7 @@ extern const char *runstate_to_name(int runstate);
  * Allow 60 seconds for a job to quit on its own, otherwise reap with
  * a vengeance.
  */
-#define FIO_REAP_TIMEOUT       60
+#define FIO_REAP_TIMEOUT       300
 
 #define TERMINATE_ALL          (-1U)
 extern void fio_terminate_threads(unsigned int);
@@ -601,22 +663,19 @@ extern int __must_check allocate_io_mem(struct thread_data *);
 extern void free_io_mem(struct thread_data *);
 extern void free_threads_shm(void);
 
+#ifdef FIO_INTERNAL
+#define PTR_ALIGN(ptr, mask)   \
+       (char *) (((uintptr_t) (ptr) + (mask)) & ~(mask))
+#endif
+
 /*
  * Reset stats after ramp time completes
  */
 extern void reset_all_stats(struct thread_data *);
 
-/*
- * blktrace support
- */
-#ifdef FIO_HAVE_BLKTRACE
-extern int is_blktrace(const char *, int *);
-extern int load_blktrace(struct thread_data *, const char *, int);
-#endif
-
 extern int io_queue_event(struct thread_data *td, struct io_u *io_u, int *ret,
                   enum fio_ddir ddir, uint64_t *bytes_issued, int from_verify,
-                  struct timeval *comp_time);
+                  struct timespec *comp_time);
 
 /*
  * Latency target helpers
@@ -625,6 +684,9 @@ extern void lat_target_check(struct thread_data *);
 extern void lat_target_init(struct thread_data *);
 extern void lat_target_reset(struct thread_data *);
 
+/*
+ * Iterates all threads/processes within all the defined jobs
+ */
 #define for_each_td(td, i)     \
        for ((i) = 0, (td) = &threads[0]; (i) < (int) thread_number; (i)++, (td)++)
 #define for_each_file(td, f, i)        \
@@ -652,8 +714,7 @@ static inline bool fio_fill_issue_time(struct thread_data *td)
        return false;
 }
 
-static inline bool __should_check_rate(struct thread_data *td,
-                                      enum fio_ddir ddir)
+static inline bool option_check_rate(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 {
        struct thread_options *o = &td->o;
 
@@ -667,29 +728,30 @@ static inline bool __should_check_rate(struct thread_data *td,
        return false;
 }
 
+static inline bool __should_check_rate(struct thread_data *td)
+{
+       return (td->flags & TD_F_CHECK_RATE) != 0;
+}
+
 static inline bool should_check_rate(struct thread_data *td)
 {
-       if (td->bytes_done[DDIR_READ] && __should_check_rate(td, DDIR_READ))
-               return true;
-       if (td->bytes_done[DDIR_WRITE] && __should_check_rate(td, DDIR_WRITE))
-               return true;
-       if (td->bytes_done[DDIR_TRIM] && __should_check_rate(td, DDIR_TRIM))
-               return true;
+       if (!__should_check_rate(td))
+               return false;
 
-       return false;
+       return ddir_rw_sum(td->bytes_done) != 0;
 }
 
-static inline unsigned int td_max_bs(struct thread_data *td)
+static inline unsigned long long td_max_bs(struct thread_data *td)
 {
-       unsigned int max_bs;
+       unsigned long long max_bs;
 
        max_bs = max(td->o.max_bs[DDIR_READ], td->o.max_bs[DDIR_WRITE]);
        return max(td->o.max_bs[DDIR_TRIM], max_bs);
 }
 
-static inline unsigned int td_min_bs(struct thread_data *td)
+static inline unsigned long long td_min_bs(struct thread_data *td)
 {
-       unsigned int min_bs;
+       unsigned long long min_bs;
 
        min_bs = min(td->o.min_bs[DDIR_READ], td->o.min_bs[DDIR_WRITE]);
        return min(td->o.min_bs[DDIR_TRIM], min_bs);
@@ -743,11 +805,6 @@ static inline void td_flags_set(struct thread_data *td, unsigned int *flags,
 extern const char *fio_get_arch_string(int);
 extern const char *fio_get_os_string(int);
 
-#ifdef FIO_INTERNAL
-#define ARRAY_SIZE(x)    (sizeof((x)) / (sizeof((x)[0])))
-#define FIELD_SIZE(s, f) (sizeof(((typeof(s))0)->f))
-#endif
-
 enum {
        __FIO_OUTPUT_TERSE      = 0,
        __FIO_OUTPUT_JSON       = 1,
@@ -767,6 +824,7 @@ enum {
        FIO_RAND_DIST_PARETO,
        FIO_RAND_DIST_GAUSS,
        FIO_RAND_DIST_ZONED,
+       FIO_RAND_DIST_ZONED_ABS,
 };
 
 #define FIO_DEF_ZIPF           1.1