Style fixup
[fio.git] / fio.h
diff --git a/fio.h b/fio.h
index b1360dd3504f69dde093e5fd518f0fc23556a558..db0a417fcfb4910b193546b7c10bd81e30a2904f 100644 (file)
--- a/fio.h
+++ b/fio.h
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
-#include <getopt.h>
 #include <inttypes.h>
 #include <assert.h>
 
+struct thread_data;
+
 #include "compiler/compiler.h"
 #include "flist.h"
 #include "fifo.h"
 #include "mutex.h"
 #include "log.h"
 #include "debug.h"
+#include "file.h"
+#include "io_ddir.h"
+#include "ioengine.h"
+#include "iolog.h"
+#include "helpers.h"
+#include "options.h"
+#include "profile.h"
+#include "time.h"
+#include "lib/getopt.h"
+#include "lib/rand.h"
+#include "server.h"
 
 #ifdef FIO_HAVE_GUASI
 #include <guasi.h>
 #include <sys/asynch.h>
 #endif
 
-enum fio_ddir {
-       DDIR_READ = 0,
-       DDIR_WRITE,
-       DDIR_SYNC,
-       DDIR_INVAL = -1,
-};
-
-enum td_ddir {
-       TD_DDIR_READ            = 1 << 0,
-       TD_DDIR_WRITE           = 1 << 1,
-       TD_DDIR_RAND            = 1 << 2,
-       TD_DDIR_RW              = TD_DDIR_READ | TD_DDIR_WRITE,
-       TD_DDIR_RANDREAD        = TD_DDIR_READ | TD_DDIR_RAND,
-       TD_DDIR_RANDWRITE       = TD_DDIR_WRITE | TD_DDIR_RAND,
-       TD_DDIR_RANDRW          = TD_DDIR_RW | TD_DDIR_RAND,
-};
-
-enum file_lock_mode {
-       FILE_LOCK_NONE,
-       FILE_LOCK_EXCLUSIVE,
-       FILE_LOCK_READWRITE,
-};
-
-/*
- * Use for maintaining statistics
- */
-struct io_stat {
-       unsigned long max_val;
-       unsigned long min_val;
-       unsigned long samples;
-
-       double mean;
-       double S;
-};
-
-/*
- * A single data sample
- */
-struct io_sample {
-       unsigned long time;
-       unsigned long val;
-       enum fio_ddir ddir;
-       unsigned int bs;
-};
-
-/*
- * Dynamically growing data sample log
- */
-struct io_log {
-       unsigned long nr_samples;
-       unsigned long max_samples;
-       struct io_sample *log;
-};
-
-/*
- * When logging io actions, this matches a single sent io_u
- */
-struct io_piece {
-       union {
-               struct rb_node rb_node;
-               struct flist_head list;
-       };
-       union {
-               int fileno;
-               struct fio_file *file;
-       };
-       unsigned long long offset;
-       unsigned long len;
-       enum fio_ddir ddir;
-       union {
-               unsigned long delay;
-               unsigned int file_action;
-       };
-};
-
-enum {
-       IO_U_F_FREE     = 1 << 0,
-       IO_U_F_FLIGHT   = 1 << 1,
-};
-
-struct thread_data;
-
-/*
- * The io unit
- */
-struct io_u {
-       union {
-#ifdef FIO_HAVE_LIBAIO
-               struct iocb iocb;
-#endif
-#ifdef FIO_HAVE_POSIXAIO
-               struct aiocb aiocb;
-#endif
-#ifdef FIO_HAVE_SGIO
-               struct sg_io_hdr hdr;
-#endif
-#ifdef FIO_HAVE_GUASI
-               guasi_req_t greq;
-#endif
-#ifdef FIO_HAVE_SOLARISAIO
-               aio_result_t resultp;
-#endif
-       };
-       struct timeval start_time;
-       struct timeval issue_time;
-
-       /*
-        * Allocated/set buffer and length
-        */
-       void *buf;
-       unsigned long buflen;
-       unsigned long long offset;
-       unsigned long long endpos;
-
-       /*
-        * IO engine state, may be different from above when we get
-        * partial transfers / residual data counts
-        */
-       void *xfer_buf;
-       unsigned long xfer_buflen;
-
-       unsigned int resid;
-       unsigned int error;
-
-       enum fio_ddir ddir;
-
-       /*
-        * io engine private data
-        */
-       union {
-               unsigned int index;
-               unsigned int seen;
-               void *engine_data;
-       };
-
-       unsigned int flags;
-
-       struct fio_file *file;
-
-       struct flist_head list;
-
-       /*
-        * Callback for io completion
-        */
-       int (*end_io)(struct thread_data *, struct io_u *);
-};
-
-/*
- * io_ops->queue() return values
- */
-enum {
-       FIO_Q_COMPLETED = 0,            /* completed sync */
-       FIO_Q_QUEUED    = 1,            /* queued, will complete async */
-       FIO_Q_BUSY      = 2,            /* no more room, call ->commit() */
-};
-
-#define FIO_HDR_MAGIC  0xf00baaef
-
-enum {
-       VERIFY_NONE = 0,                /* no verification */
-       VERIFY_MD5,                     /* md5 sum data blocks */
-       VERIFY_CRC64,                   /* crc64 sum data blocks */
-       VERIFY_CRC32,                   /* crc32 sum data blocks */
-       VERIFY_CRC32C,                  /* crc32c sum data blocks */
-       VERIFY_CRC32C_INTEL,            /* crc32c sum data blocks with hw */
-       VERIFY_CRC16,                   /* crc16 sum data blocks */
-       VERIFY_CRC7,                    /* crc7 sum data blocks */
-       VERIFY_SHA256,                  /* sha256 sum data blocks */
-       VERIFY_SHA512,                  /* sha512 sum data blocks */
-       VERIFY_META,                    /* block_num, timestamp etc. */
-       VERIFY_NULL,                    /* pretend to verify */
-};
-
-/*
- * A header structure associated with each checksummed data block. It is
- * followed by a checksum specific header that contains the verification
- * data.
- */
-struct verify_header {
-       unsigned int fio_magic;
-       unsigned int len;
-       unsigned int verify_type;
-};
-
-struct vhdr_md5 {
-       uint32_t md5_digest[16];
-};
-struct vhdr_sha512 {
-       uint8_t sha512[128];
-};
-struct vhdr_sha256 {
-       uint8_t sha256[128];
-};
-struct vhdr_crc64 {
-       uint64_t crc64;
-};
-struct vhdr_crc32 {
-       uint32_t crc32;
-};
-struct vhdr_crc16 {
-       uint16_t crc16;
-};
-struct vhdr_crc7 {
-       uint8_t crc7;
-};
-struct vhdr_meta {
-       uint64_t offset;
-       unsigned char thread;
-       unsigned short numberio;
-       unsigned long time_sec;
-       unsigned long time_usec;
-};
-
 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;
 };
 
 /*
@@ -265,93 +65,113 @@ enum fio_memtype {
 };
 
 /*
- * The type of object we are working on
+ * offset generator types
  */
-enum fio_filetype {
-       FIO_TYPE_FILE = 1,              /* plain file */
-       FIO_TYPE_BD,                    /* block device */
-       FIO_TYPE_CHAR,                  /* character device */
-       FIO_TYPE_PIPE,                  /* pipe */
-};
-
-enum fio_ioengine_flags {
-       FIO_SYNCIO      = 1 << 0,       /* io engine has synchronous ->queue */
-       FIO_RAWIO       = 1 << 1,       /* some sort of direct/raw io */
-       FIO_DISKLESSIO  = 1 << 2,       /* no disk involved */
-       FIO_NOEXTEND    = 1 << 3,       /* engine can't extend file */
-       FIO_NODISKUTIL  = 1 << 4,       /* diskutil can't handle filename */
-       FIO_UNIDIR      = 1 << 5,       /* engine is uni-directional */
-       FIO_NOIO        = 1 << 6,       /* thread does only pseudo IO */
-       FIO_SIGQUIT     = 1 << 7,       /* needs SIGQUIT to exit */
-};
-
-enum fio_file_flags {
-       FIO_FILE_OPEN           = 1 << 0,       /* file is open */
-       FIO_FILE_CLOSING        = 1 << 1,       /* file being closed */
-       FIO_FILE_EXTEND         = 1 << 2,       /* needs extend */
-       FIO_FILE_DONE           = 1 << 3,       /* io completed to this file */
-       FIO_SIZE_KNOWN          = 1 << 4,       /* size has been set */
-       FIO_FILE_HASHED         = 1 << 5,       /* file is on hash */
-};
-
-/*
- * Each thread_data structure has a number of files associated with it,
- * this structure holds state information for a single file.
- */
-struct fio_file {
-       struct flist_head hash_list;
-       enum fio_filetype filetype;
-
-       /*
-        * A file may not be a file descriptor, let the io engine decide
-        */
-       union {
-               unsigned long file_data;
-               int fd;
-       };
-
-       /*
-        * filename and possible memory mapping
-        */
-       char *file_name;
-       void *mmap;
-       unsigned int major, minor;
-
-       /*
-        * size of the file, offset into file, and io size from that offset
-        */
-       unsigned long long real_file_size;
-       unsigned long long file_offset;
-       unsigned long long io_size;
-
-       unsigned long long last_pos;
-
-       /*
-        * if io is protected by a semaphore, this is set
-        */
-       struct fio_mutex *lock;
-       void *lock_owner;
-       unsigned int lock_batch;
-       enum fio_ddir lock_ddir;
-
-       /*
-        * block map for random io
-        */
-       unsigned int *file_map;
-       unsigned int num_maps;
-       unsigned int last_free_lookup;
-
-       int references;
-       enum fio_file_flags flags;
+enum {
+       RW_SEQ_SEQ      = 0,
+       RW_SEQ_IDENT,
 };
 
 /*
  * How many depth levels to log
  */
-#define FIO_IO_U_MAP_NR        8
+#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.
+ */
+
+#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;
@@ -363,6 +183,7 @@ struct thread_stat {
 
        struct io_log *slat_log;
        struct io_log *clat_log;
+       struct io_log *lat_log;
        struct io_log *bw_log;
 
        /*
@@ -370,6 +191,7 @@ struct thread_stat {
         */
        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];
@@ -388,19 +210,32 @@ struct thread_stat {
        /*
         * 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 long total_io_u[2];
-       unsigned long short_io_u[2];
+       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 runtime[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;
 };
 
 struct bssplit {
@@ -417,13 +252,17 @@ struct thread_options {
        char *opendir;
        char *ioengine;
        enum td_ddir td_ddir;
-       unsigned int ddir_nr;
+       unsigned int rw_seq;
+       unsigned int kb_base;
+       unsigned int ddir_seq_nr;
+       long ddir_seq_add;
        unsigned int iodepth;
        unsigned int iodepth_low;
        unsigned int iodepth_batch;
        unsigned int iodepth_batch_complete;
 
        unsigned long long size;
+       unsigned int size_percent;
        unsigned int fill_device;
        unsigned long long file_size_low;
        unsigned long long file_size_high;
@@ -454,14 +293,19 @@ struct thread_options {
        unsigned int verifysort;
        unsigned int verify_interval;
        unsigned int verify_offset;
-       unsigned int verify_pattern;
+       char verify_pattern[MAX_PATTERN_SIZE];
        unsigned int verify_pattern_bytes;
        unsigned int verify_fatal;
+       unsigned int verify_dump;
+       unsigned int verify_async;
+       unsigned long long verify_backlog;
+       unsigned int verify_batch;
        unsigned int use_thread;
        unsigned int unlink;
        unsigned int do_disk_util;
        unsigned int override_sync;
        unsigned int rand_repeatable;
+       unsigned int use_os_rand;
        unsigned int write_lat_log;
        unsigned int write_bw_log;
        unsigned int norandommap;
@@ -475,7 +319,9 @@ struct thread_options {
        unsigned int thinktime_spin;
        unsigned int thinktime_blocks;
        unsigned int fsync_blocks;
-       unsigned int start_delay;
+       unsigned int fdatasync_blocks;
+       unsigned int barrier_blocks;
+       unsigned long long start_delay;
        unsigned long long timeout;
        unsigned long long ramp_time;
        unsigned int overwrite;
@@ -484,12 +330,15 @@ struct thread_options {
        unsigned long long zone_size;
        unsigned long long zone_skip;
        enum fio_memtype mem_type;
+       unsigned int mem_align;
 
        unsigned int stonewall;
        unsigned int new_group;
        unsigned int numjobs;
        os_cpu_mask_t cpumask;
        unsigned int cpumask_set;
+       os_cpu_mask_t verify_cpumask;
+       unsigned int verify_cpumask_set;
        unsigned int iolog;
        unsigned int rwmixcycle;
        unsigned int rwmix[2];
@@ -497,20 +346,33 @@ struct thread_options {
        unsigned int file_service_type;
        unsigned int group_reporting;
        unsigned int fadvise_hint;
+       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;
        unsigned int disable_slat;
        unsigned int disable_bw;
        unsigned int gtod_reduce;
        unsigned int gtod_cpu;
        unsigned int gtod_offload;
+       enum fio_cs clocksource;
+       unsigned int no_stall;
+       unsigned int trim_percentage;
+       unsigned int trim_batch;
+       unsigned int trim_zero;
+       unsigned long long trim_backlog;
+       unsigned int clat_percentiles;
+       unsigned int overwrite_plist;
+       double 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 *replay_redirect;
 
        /*
         * Pre-run and post-run shell
@@ -518,11 +380,11 @@ struct thread_options {
        char *exec_prerun;
        char *exec_postrun;
 
-       unsigned int rate;
-       unsigned int ratemin;
+       unsigned int rate[2];
+       unsigned int ratemin[2];
        unsigned int ratecycle;
-       unsigned int rate_iops;
-       unsigned int rate_iops_min;
+       unsigned int rate_iops[2];
+       unsigned int rate_iops_min[2];
 
        char *ioscheduler;
 
@@ -531,6 +393,30 @@ struct thread_options {
         */
        unsigned int cpuload;
        unsigned int cpucycle;
+
+       /*
+        * I/O Error handling
+        */
+       unsigned int continue_on_error;
+
+       /*
+        * Benchmark profile type
+        */
+       char *profile;
+
+       /*
+        * blkio cgroup support
+        */
+       char *cgroup;
+       unsigned int cgroup_weight;
+       unsigned int cgroup_nodelete;
+
+       unsigned int uid;
+       unsigned int gid;
+
+       unsigned int sync_file_range;
+
+       unsigned int userspace_libaio_reap;
 };
 
 #define FIO_VERROR_SIZE        128
@@ -554,6 +440,7 @@ struct thread_data {
        union {
                unsigned int next_file;
                os_random_state_t next_file_state;
+               struct frand_state __next_file_state;
        };
        int error;
        int done;
@@ -565,6 +452,7 @@ struct thread_data {
        unsigned int ioprio;
        unsigned int ioprio_set;
        unsigned int last_was_sync;
+       enum fio_ddir last_ddir;
 
        char *mmapfile;
        int mmapfd;
@@ -574,10 +462,25 @@ struct thread_data {
 
        char *sysfs_root;
 
-       unsigned long rand_seeds[6];
+       unsigned long rand_seeds[8];
+
+       union {
+               os_random_state_t bsrange_state;
+               struct frand_state __bsrange_state;
+       };
+       union {
+               os_random_state_t verify_state;
+               struct frand_state __verify_state;
+       };
+       union {
+               os_random_state_t trim_state;
+               struct frand_state __trim_state;
+       };
 
-       os_random_state_t bsrange_state;
-       os_random_state_t verify_state;
+       struct frand_state buf_state;
+
+       unsigned int verify_batch;
+       unsigned int trim_batch;
 
        int shm_id;
 
@@ -595,17 +498,29 @@ struct thread_data {
        struct flist_head io_u_freelist;
        struct flist_head io_u_busylist;
        struct flist_head io_u_requeues;
+       pthread_mutex_t io_u_lock;
+       pthread_cond_t free_cond;
+
+       /*
+        * async verify offload
+        */
+       struct flist_head verify_list;
+       pthread_t *verify_threads;
+       unsigned int nr_verify_threads;
+       pthread_cond_t verify_cond;
+       int verify_thread_exit;
 
        /*
         * Rate state
         */
-       unsigned long rate_usec_cycle;
-       long rate_pending_usleep;
-       unsigned long rate_bytes;
-       unsigned long rate_blocks;
-       struct timeval lastrate;
+       unsigned long rate_nsec_cycle[2];
+       long rate_pending_usleep[2];
+       unsigned long rate_bytes[2];
+       unsigned long rate_blocks[2];
+       struct timeval lastrate[2];
 
        unsigned long long total_io_size;
+       unsigned long long fill_device_size;
 
        unsigned long io_issues[2];
        unsigned long long io_blocks[2];
@@ -618,25 +533,29 @@ struct thread_data {
        /*
         * State for random io, a bitmap of blocks done vs not done
         */
-       os_random_state_t random_state;
+       union {
+               os_random_state_t random_state;
+               struct frand_state __random_state;
+       };
 
        struct timeval start;   /* start of this loop */
        struct timeval epoch;   /* time job was started */
-       struct timeval rw_end[2];
        struct timeval last_issue;
        struct timeval tv_cache;
        unsigned int tv_cache_nr;
        unsigned int tv_cache_mask;
-       unsigned int rw_end_set[2];
        unsigned int ramp_time_over;
 
        /*
         * read/write mixed workload state
         */
-       os_random_state_t rwmix_state;
+       union {
+               os_random_state_t rwmix_state;
+               struct frand_state __rwmix_state;
+       };
        unsigned long rwmix_issues;
        enum fio_ddir rwmix_ddir;
-       unsigned int ddir_nr;
+       unsigned int ddir_seq_nr;
 
        /*
         * IO history logs for verification. We use a tree for sorting,
@@ -644,12 +563,19 @@ struct thread_data {
         */
        struct rb_root io_hist_tree;
        struct flist_head io_hist_list;
+       unsigned long io_hist_len;
 
        /*
         * For IO replaying
         */
        struct flist_head io_log_list;
 
+       /*
+        * For tracking/handling discards
+        */
+       struct flist_head trim_list;
+       unsigned long trim_entries;
+
        /*
         * for fileservice, how often to switch to a new file
         */
@@ -657,20 +583,27 @@ struct thread_data {
        unsigned int file_service_left;
        struct fio_file *file_service_file;
 
+       unsigned int sync_file_range_nr;
+
        /*
         * For generating file sizes
         */
-       os_random_state_t file_size_state;
-};
+       union {
+               os_random_state_t file_size_state;
+               struct frand_state __file_size_state;
+       };
 
-/*
- * roundrobin available files, or choose one at random, or do each one
- * serially.
- */
-enum {
-       FIO_FSERVICE_RANDOM     = 1,
-       FIO_FSERVICE_RR         = 2,
-       FIO_FSERVICE_SEQ        = 3,
+       /*
+        * Error counts
+        */
+       unsigned int total_err_count;
+       int first_error;
+
+       /*
+        * Can be overloaded by profiles
+        */
+       struct prof_io_ops prof_io_ops;
+       void *prof_data;
 };
 
 /*
@@ -688,10 +621,13 @@ enum {
                        break;                                          \
                int e = (err);                                          \
                (td)->error = e;                                        \
-               snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, func=%s, error=%s", __FILE__, __LINE__, (func), (msg));       \
+               if (!(td)->first_error)                                 \
+                       snprintf(td->verror, sizeof(td->verror) - 1, "file:%s:%d, func=%s, error=%s", __FILE__, __LINE__, (func), (msg));               \
        } while (0)
 
 
+#define td_clear_error(td)             \
+       (td)->error = 0;
 #define td_verror(td, err, func)       \
        __td_verror((td), (err), strerror((err)), (func))
 #define td_vmsg(td, err, msg, func)    \
@@ -712,26 +648,34 @@ extern unsigned long done_secs;
 extern char *job_section;
 extern int fio_gtod_offload;
 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 struct thread_data *threads;
 
-#define td_read(td)            ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_READ)
-#define td_write(td)           ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_WRITE)
-#define td_rw(td)              (((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_RW) == TD_DDIR_RW)
-#define td_random(td)          ((td)->o.td_ddir & TD_DDIR_RAND)
-#define file_randommap(td, f)  (!(td)->o.norandommap && (f)->file_map)
-
 static inline void fio_ro_check(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        assert(!(io_u->ddir == DDIR_WRITE && !td_write(td)));
 }
 
-#define BLOCKS_PER_MAP         (8 * sizeof(int))
+#define BLOCKS_PER_MAP         (8 * sizeof(unsigned long))
 #define TO_MAP_BLOCK(f, b)     (b)
 #define RAND_MAP_IDX(f, b)     (TO_MAP_BLOCK(f, b) / BLOCKS_PER_MAP)
 #define RAND_MAP_BIT(f, b)     (TO_MAP_BLOCK(f, b) & (BLOCKS_PER_MAP - 1))
 
-#define MAX_JOBS       (1024)
+#define REAL_MAX_JOBS          2048
+
+#define td_non_fatal_error(e)  ((e) == EIO || (e) == EILSEQ)
+
+static inline void update_error_count(struct thread_data *td, int err)
+{
+       td->total_err_count++;
+       if (td->total_err_count == 1)
+               td->first_error = err;
+}
 
 static inline int should_fsync(struct thread_data *td)
 {
@@ -745,116 +689,15 @@ static inline int should_fsync(struct thread_data *td)
        return 0;
 }
 
-/*
- * Disk utils as read in /sys/block/<dev>/stat
- */
-struct disk_util_stat {
-       unsigned ios[2];
-       unsigned merges[2];
-       unsigned long long sectors[2];
-       unsigned ticks[2];
-       unsigned io_ticks;
-       unsigned time_in_queue;
-};
-
-/*
- * Per-device disk util management
- */
-struct disk_util {
-       struct flist_head list;
-       /* If this disk is a slave, hook it into the master's
-        * list using this head.
-        */
-       struct flist_head slavelist;
-
-       char *name;
-       char *sysfs_root;
-       char path[256];
-       int major, minor;
-
-       struct disk_util_stat dus;
-       struct disk_util_stat last_dus;
-
-       /* For software raids, this entry maintains pointers to the
-        * entries for the slave devices. The disk_util entries for
-        * the slaves devices should primarily be maintained through
-        * the disk_list list, i.e. for memory allocation and
-        * de-allocation, etc. Whereas this list should be used only
-        * for aggregating a software RAID's disk util figures.
-        */
-       struct flist_head slaves;
-
-       unsigned long msec;
-       struct timeval time;
-};
-
-#define DISK_UTIL_MSEC (250)
-
-/*
- * Log exports
- */
-enum file_log_act {
-       FIO_LOG_ADD_FILE,
-       FIO_LOG_OPEN_FILE,
-       FIO_LOG_CLOSE_FILE,
-       FIO_LOG_UNLINK_FILE,
-};
-
-extern int __must_check read_iolog_get(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void log_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void log_file(struct thread_data *, struct fio_file *, enum file_log_act);
-extern int __must_check init_iolog(struct thread_data *td);
-extern void log_io_piece(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void queue_io_piece(struct thread_data *, struct io_piece *);
-extern void prune_io_piece_log(struct thread_data *);
-extern void write_iolog_close(struct thread_data *);
-
-/*
- * Logging
- */
-extern void add_clat_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, unsigned long,
-                               unsigned int);
-extern void add_slat_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, unsigned long,
-                               unsigned int);
-extern void add_bw_sample(struct thread_data *, enum fio_ddir, unsigned int,
-                               struct timeval *);
-extern void show_run_stats(void);
-extern void init_disk_util(struct thread_data *);
-extern void update_rusage_stat(struct thread_data *);
-extern void update_io_ticks(void);
-extern void setup_log(struct io_log **);
-extern void finish_log(struct thread_data *, struct io_log *, const char *);
-extern void finish_log_named(struct thread_data *, struct io_log *, const char *, const char *);
-extern void __finish_log(struct io_log *, const char *);
-extern struct io_log *agg_io_log[2];
-extern int write_bw_log;
-extern void add_agg_sample(unsigned long, enum fio_ddir, unsigned int);
-
-/*
- * Time functions
- */
-extern unsigned long long utime_since(struct timeval *, struct timeval *);
-extern unsigned long long utime_since_now(struct timeval *);
-extern unsigned long mtime_since(struct timeval *, struct timeval *);
-extern unsigned long mtime_since_now(struct timeval *);
-extern unsigned long time_since_now(struct timeval *);
-extern unsigned long mtime_since_genesis(void);
-extern void usec_spin(unsigned int);
-extern void usec_sleep(struct thread_data *, unsigned long);
-extern void rate_throttle(struct thread_data *, unsigned long, unsigned int);
-extern void fill_start_time(struct timeval *);
-extern void fio_gettime(struct timeval *, void *);
-extern void fio_gtod_init(void);
-extern void fio_gtod_update(void);
-extern void set_genesis_time(void);
-extern int ramp_time_over(struct thread_data *);
-extern int in_ramp_time(struct thread_data *);
-
 /*
  * Init/option functions
  */
 extern int __must_check parse_options(int, char **);
+extern int parse_jobs_ini(char *, int, int);
+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 void fio_fill_default_options(struct thread_data *);
 extern int fio_show_option_help(const char *);
@@ -862,31 +705,11 @@ 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 td_fill_rand_seeds(struct thread_data *);
-#define FIO_GETOPT_JOB         0x89988998
-#define FIO_NR_OPTIONS         128
+extern void add_job_opts(const char **);
+extern char *num2str(unsigned long, int, int, int);
 
-/*
- * File setup/shutdown
- */
-extern void close_files(struct thread_data *);
-extern void close_and_free_files(struct thread_data *);
-extern int __must_check setup_files(struct thread_data *);
-extern int __must_check file_invalidate_cache(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check generic_open_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check generic_close_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check generic_get_file_size(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check pre_read_files(struct thread_data *);
-extern int add_file(struct thread_data *, const char *);
-extern void get_file(struct fio_file *);
-extern int __must_check put_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern void lock_file(struct thread_data *, struct fio_file *, enum fio_ddir);
-extern void unlock_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern void unlock_file_all(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int add_dir_files(struct thread_data *, const char *);
-extern int init_random_map(struct thread_data *);
-extern void dup_files(struct thread_data *, struct thread_data *);
-extern int get_fileno(struct thread_data *, const char *);
-extern void free_release_files(struct thread_data *);
+#define FIO_GETOPT_JOB         0x89988998
+#define FIO_NR_OPTIONS         (FIO_MAX_OPTS + 128)
 
 /*
  * ETA/status stuff
@@ -894,19 +717,6 @@ extern void free_release_files(struct thread_data *);
 extern void print_thread_status(void);
 extern void print_status_init(int);
 
-/*
- * disk util stuff
- */
-#ifdef FIO_HAVE_DISK_UTIL
-extern void show_disk_util(void);
-extern void init_disk_util(struct thread_data *);
-extern void update_io_ticks(void);
-#else
-#define show_disk_util()
-#define init_disk_util(td)
-#define update_io_ticks()
-#endif
-
 /*
  * Thread life cycle. Once a thread has a runstate beyond TD_INITIALIZED, it
  * will never back again. It may cycle between running/verififying/fsyncing.
@@ -928,13 +738,6 @@ enum {
 
 extern void td_set_runstate(struct thread_data *, int);
 
-/*
- * Verify helpers
- */
-extern void populate_verify_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern int __must_check get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *);
-extern int __must_check verify_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
-
 /*
  * Memory helpers
  */
@@ -943,41 +746,11 @@ extern void fio_unpin_memory(void);
 extern int __must_check allocate_io_mem(struct thread_data *);
 extern void free_io_mem(struct thread_data *);
 
-/*
- * io unit handling
- */
-#define queue_full(td) flist_empty(&(td)->io_u_freelist)
-extern struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *);
-extern struct io_u *get_io_u(struct thread_data *);
-extern void put_io_u(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void requeue_io_u(struct thread_data *, struct io_u **);
-extern long __must_check io_u_sync_complete(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern long __must_check io_u_queued_complete(struct thread_data *, int);
-extern void io_u_queued(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void io_u_log_error(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern void io_u_mark_depth(struct thread_data *, unsigned int);
-extern void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *, unsigned int);
-void io_u_mark_complete(struct thread_data *, unsigned int);
-void io_u_mark_submit(struct thread_data *, unsigned int);
-
 /*
  * Reset stats after ramp time completes
  */
 extern void reset_all_stats(struct thread_data *);
 
-/*
- * io engine entry points
- */
-extern int __must_check td_io_init(struct thread_data *);
-extern int __must_check td_io_prep(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern int __must_check td_io_queue(struct thread_data *, struct io_u *);
-extern int __must_check td_io_sync(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check td_io_getevents(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, struct timespec *);
-extern int __must_check td_io_commit(struct thread_data *);
-extern int __must_check td_io_open_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int td_io_close_file(struct thread_data *, struct fio_file *);
-extern int __must_check td_io_get_file_size(struct thread_data *, struct fio_file *);
-
 /*
  * blktrace support
  */
@@ -986,34 +759,6 @@ extern int is_blktrace(const char *);
 extern int load_blktrace(struct thread_data *, const char *);
 #endif
 
-struct ioengine_ops {
-       struct flist_head list;
-       char name[16];
-       int version;
-       int flags;
-       int (*setup)(struct thread_data *);
-       int (*init)(struct thread_data *);
-       int (*prep)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       int (*queue)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       int (*commit)(struct thread_data *);
-       int (*getevents)(struct thread_data *, unsigned int, unsigned int, struct timespec *);
-       struct io_u *(*event)(struct thread_data *, int);
-       int (*cancel)(struct thread_data *, struct io_u *);
-       void (*cleanup)(struct thread_data *);
-       int (*open_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
-       int (*close_file)(struct thread_data *, struct fio_file *);
-       int (*get_file_size)(struct thread_data *, struct fio_file *);
-       void *data;
-       void *dlhandle;
-};
-
-#define FIO_IOOPS_VERSION      10
-
-extern struct ioengine_ops *load_ioengine(struct thread_data *, const char *);
-extern void register_ioengine(struct ioengine_ops *);
-extern void unregister_ioengine(struct ioengine_ops *);
-extern void close_ioengine(struct thread_data *);
-
 /*
  * Mark unused variables passed to ops functions as unused, to silence gcc
  */
@@ -1033,52 +778,74 @@ extern void close_ioengine(struct thread_data *);
        if (!(cond)) {                  \
                int *__foo = NULL;      \
                fprintf(stderr, "file:%s:%d, assert %s failed\n", __FILE__, __LINE__, #cond);   \
-               (td)->runstate = TD_EXITED;     \
+               td_set_runstate((td), TD_EXITED);       \
                (td)->error = EFAULT;           \
                *__foo = 0;                     \
        }       \
 } while (0)
 
-static inline void fio_file_reset(struct fio_file *f)
+static inline int fio_fill_issue_time(struct thread_data *td)
 {
-       f->last_free_lookup = 0;
-       f->last_pos = f->file_offset;
-       if (f->file_map)
-               memset(f->file_map, 0, f->num_maps * sizeof(int));
+       if (td->o.read_iolog_file ||
+           !td->o.disable_clat || !td->o.disable_slat || !td->o.disable_bw)
+               return 1;
+
+       return 0;
 }
 
-static inline void clear_error(struct thread_data *td)
+static inline int __should_check_rate(struct thread_data *td,
+                                     enum fio_ddir ddir)
 {
-       td->error = 0;
-       td->verror[0] = '\0';
+       struct thread_options *o = &td->o;
+
+       /*
+        * If some rate setting was given, we need to check it
+        */
+       if (o->rate[ddir] || o->ratemin[ddir] || o->rate_iops[ddir] ||
+           o->rate_iops_min[ddir])
+               return 1;
+
+       return 0;
 }
 
-#ifdef FIO_INC_DEBUG
-static inline void dprint_io_u(struct io_u *io_u, const char *p)
+static inline int should_check_rate(struct thread_data *td,
+                                   unsigned long *bytes_done)
 {
-       struct fio_file *f = io_u->file;
+       int ret = 0;
 
-       dprint(FD_IO, "%s: io_u %p: off=%llu/len=%lu/ddir=%d", p, io_u,
-                                       (unsigned long long) io_u->offset,
-                                       io_u->buflen, io_u->ddir);
-       if (fio_debug & (1 << FD_IO)) {
-               if (f)
-                       log_info("/%s", f->file_name);
+       if (bytes_done[0])
+               ret |= __should_check_rate(td, 0);
+       if (bytes_done[1])
+               ret |= __should_check_rate(td, 1);
 
-               log_info("\n");
-       }
+       return ret;
 }
-#else
-#define dprint_io_u(io_u, p)
-#endif
 
-static inline int fio_fill_issue_time(struct thread_data *td)
+static inline int is_power_of_2(unsigned int val)
 {
-       if (td->o.read_iolog_file ||
-           !td->o.disable_clat || !td->o.disable_slat || !td->o.disable_bw)
-               return 1;
+       return (val != 0 && ((val & (val - 1)) == 0));
+}
 
-       return 0;
+/*
+ * We currently only need to do locking if we have verifier threads
+ * accessing our internal structures too
+ */
+static inline void td_io_u_lock(struct thread_data *td)
+{
+       if (td->o.verify_async)
+               pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
+}
+
+static inline void td_io_u_unlock(struct thread_data *td)
+{
+       if (td->o.verify_async)
+               pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
+}
+
+static inline void td_io_u_free_notify(struct thread_data *td)
+{
+       if (td->o.verify_async)
+               pthread_cond_signal(&td->free_cond);
 }
 
 #endif