Fix infinite loop in get_next_file_rr()
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index ab85193d1c95166dfcbd4eeea45a28637c788d4c..691f7afe36cd9b2ffa5072b265b446c685a6264e 100644 (file)
--- a/io_u.c
+++ b/io_u.c
@@ -15,7 +15,6 @@
 
 struct io_completion_data {
        int nr;                         /* input */
-       endio_handler *handler;         /* input */
 
        int error;                      /* output */
        unsigned long bytes_done[2];    /* output */
@@ -38,10 +37,10 @@ static int random_map_free(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 /*
  * 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)
+static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       unsigned int min_bs = td->rw_min_bs;
+       unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
+       struct fio_file *f = io_u->file;
        unsigned long long block;
        unsigned int blocks;
        unsigned int nr_blocks;
@@ -53,7 +52,11 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        while (blocks < nr_blocks) {
                unsigned int idx, bit;
 
-               if (!random_map_free(td, f, block))
+               /*
+                * If we have a mixed random workload, we may
+                * encounter blocks we already did IO to.
+                */
+               if (!td->o.ddir_nr && !random_map_free(td, f, block))
                        break;
 
                idx = RAND_MAP_IDX(td, f, block);
@@ -80,7 +83,7 @@ static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 
        i = f->last_free_lookup;
        *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
-       while ((*b) * td->rw_min_bs < f->real_file_size) {
+       while ((*b) * td->o.rw_min_bs < f->real_file_size) {
                if (f->file_map[i] != -1UL) {
                        *b += ffz(f->file_map[i]);
                        f->last_free_lookup = i;
@@ -94,73 +97,126 @@ static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        return 1;
 }
 
+static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                               int ddir, unsigned long long *b)
+{
+       unsigned long long max_blocks = f->io_size / td->o.min_bs[ddir];
+       unsigned long long r, rb;
+       int loops = 5;
+
+       do {
+               r = os_random_long(&td->random_state);
+               if (!max_blocks)
+                       *b = 0;
+               else
+                       *b = ((max_blocks - 1) * r / (unsigned long long) (RAND_MAX+1.0));
+               if (td->o.norandommap)
+                       break;
+               rb = *b + (f->file_offset / td->o.min_bs[ddir]);
+               loops--;
+       } while (!random_map_free(td, f, rb) && loops);
+
+       /*
+        * if we failed to retrieve a truly random offset within
+        * the loops assigned, see if there are free ones left at all
+        */
+       if (!loops && get_next_free_block(td, f, b))
+               return 1;
+
+       return 0;
+}
+
 /*
  * 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,
-                          struct io_u *io_u)
+static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
+       struct fio_file *f = io_u->file;
        const int ddir = io_u->ddir;
-       unsigned long long b, rb;
-       long r;
-
-       if (!td->sequential) {
-               unsigned long long max_blocks = f->file_size / td->min_bs[ddir];
-               int loops = 5;
+       unsigned long long b;
 
-               do {
-                       r = os_random_long(&td->random_state);
-                       b = ((max_blocks - 1) * r / (unsigned long long) (RAND_MAX+1.0));
-                       if (td->norandommap)
-                               break;
-                       rb = b + (f->file_offset / td->min_bs[ddir]);
-                       loops--;
-               } while (!random_map_free(td, f, rb) && loops);
+       if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
+               td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
 
-               /*
-                * if we failed to retrieve a truly random offset within
-                * the loops assigned, see if there are free ones left at all
-                */
-               if (!loops && get_next_free_block(td, f, &b))
+               if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b))
+                       return 1;
+       } else {
+               if (f->last_pos >= f->real_file_size)
                        return 1;
-       } else
-               b = f->last_pos / td->min_bs[ddir];
 
-       io_u->offset = (b * td->min_bs[ddir]) + f->file_offset;
+               b = f->last_pos / td->o.min_bs[ddir];
+       }
+
+       io_u->offset = (b * td->o.min_bs[ddir]) + f->file_offset;
        if (io_u->offset >= f->real_file_size)
                return 1;
 
        return 0;
 }
 
-static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                                   struct io_u *io_u)
+static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
+       struct fio_file *f = io_u->file;
        const int ddir = io_u->ddir;
        unsigned int buflen;
        long r;
 
-       if (td->min_bs[ddir] == td->max_bs[ddir])
-               buflen = td->min_bs[ddir];
+       if (td->o.min_bs[ddir] == td->o.max_bs[ddir])
+               buflen = td->o.min_bs[ddir];
        else {
                r = os_random_long(&td->bsrange_state);
-               buflen = (unsigned int) (1 + (double) (td->max_bs[ddir] - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
-               if (!td->bs_unaligned)
-                       buflen = (buflen + td->min_bs[ddir] - 1) & ~(td->min_bs[ddir] - 1);
+               buflen = (unsigned int) (1 + (double) (td->o.max_bs[ddir] - 1) * r / (RAND_MAX + 1.0));
+               if (!td->o.bs_unaligned)
+                       buflen = (buflen + td->o.min_bs[ddir] - 1) & ~(td->o.min_bs[ddir] - 1);
        }
 
        while (buflen + io_u->offset > f->real_file_size) {
-               if (buflen == td->min_bs[ddir])
+               if (buflen == td->o.min_bs[ddir]) {
+                       if (!td->o.odirect) {
+                               assert(io_u->offset <= f->real_file_size);
+                               buflen = f->real_file_size - io_u->offset;
+                               return buflen;
+                       }
                        return 0;
+               }
 
-               buflen = td->min_bs[ddir];
+               buflen = td->o.min_bs[ddir];
        }
 
        return buflen;
 }
 
+static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
+{
+       unsigned long long rbytes;
+       unsigned int diff;
+
+       /*
+        * we do time or byte based switch. this is needed because
+        * buffered writes may issue a lot quicker than they complete,
+        * whereas reads do not.
+        */
+       rbytes = td->io_bytes[td->rwmix_ddir] - td->rwmix_bytes;
+       diff = td->o.rwmix[td->rwmix_ddir ^ 1];
+
+       td->rwmix_bytes = td->io_bytes[td->rwmix_ddir] + (rbytes * ((100 - diff)) / diff);
+}
+
+static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
+{
+       unsigned int v;
+       long r;
+
+       r = os_random_long(&td->rwmix_state);
+       v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
+       if (v < td->o.rwmix[DDIR_READ])
+               return DDIR_READ;
+
+       return DDIR_WRITE;
+}
+
 /*
  * 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
@@ -171,23 +227,45 @@ static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
        if (td_rw(td)) {
                struct timeval now;
                unsigned long elapsed;
+               unsigned int cycle;
 
                fio_gettime(&now, NULL);
                elapsed = mtime_since_now(&td->rwmix_switch);
 
+               /*
+                * if this is the first cycle, make it shorter
+                */
+               cycle = td->o.rwmixcycle;
+               if (!td->rwmix_bytes)
+                       cycle /= 10;
+
                /*
                 * Check if it's time to seed a new data direction.
                 */
-               if (elapsed >= td->rwmixcycle) {
-                       unsigned int v;
-                       long r;
-
-                       r = os_random_long(&td->rwmix_state);
-                       v = 1 + (int) (100.0 * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
-                       if (v < td->rwmixread)
-                               td->rwmix_ddir = DDIR_READ;
-                       else
-                               td->rwmix_ddir = DDIR_WRITE;
+               if (elapsed >= cycle ||
+                   td->io_bytes[td->rwmix_ddir] >= td->rwmix_bytes) {
+                       unsigned long long max_bytes;
+                       enum fio_ddir ddir;                     
+
+                       /*
+                        * Put a top limit on how many bytes we do for
+                        * one data direction, to avoid overflowing the
+                        * ranges too much
+                        */
+                       ddir = get_rand_ddir(td);
+                       max_bytes = td->this_io_bytes[ddir];
+                       if (max_bytes >= (td->o.size * td->o.rwmix[ddir] / 100)) {
+                               if (!td->rw_end_set[ddir]) {
+                                       td->rw_end_set[ddir] = 1;
+                                       memcpy(&td->rw_end[ddir], &now, sizeof(now));
+                               }
+                               ddir ^= 1;
+                       }
+
+                       if (ddir != td->rwmix_ddir)
+                               set_rwmix_bytes(td);
+
+                       td->rwmix_ddir = ddir;
                        memcpy(&td->rwmix_switch, &now, sizeof(now));
                }
                return td->rwmix_ddir;
@@ -212,29 +290,31 @@ void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
 {
        struct io_u *__io_u = *io_u;
 
+       __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
+       __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
+
        list_del(&__io_u->list);
        list_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
        td->cur_depth--;
        *io_u = NULL;
 }
 
-static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
-                    struct io_u *io_u)
+static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        /*
         * If using an iolog, grab next piece if any available.
         */
-       if (td->read_iolog)
+       if (td->o.read_iolog)
                return read_iolog_get(td, io_u);
 
        /*
         * see if it's time to sync
         */
-       if (td->fsync_blocks && !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->fsync_blocks)
-           && td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
+       if (td->o.fsync_blocks &&
+          !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
+            td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td)) {
                io_u->ddir = DDIR_SYNC;
-               io_u->file = f;
-               return 0;
+               goto out;
        }
 
        io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
@@ -243,33 +323,36 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
         * No log, let the seq/rand engine retrieve the next buflen and
         * position.
         */
-       if (get_next_offset(td, f, io_u))
+       if (get_next_offset(td, io_u))
                return 1;
 
-       io_u->buflen = get_next_buflen(td, f, io_u);
+       io_u->buflen = get_next_buflen(td, io_u);
        if (!io_u->buflen)
                return 1;
 
        /*
         * mark entry before potentially trimming io_u
         */
-       if (!td->read_iolog && !td->sequential && !td->norandommap)
-               mark_random_map(td, f, io_u);
+       if (td_random(td) && !td->o.norandommap)
+               mark_random_map(td, io_u);
 
        /*
         * If using a write iolog, store this entry.
         */
-       if (td->write_iolog_file)
+out:
+       if (td->o.write_iolog_file)
                write_iolog_put(td, io_u);
 
-       io_u->file = f;
        return 0;
 }
 
-static void io_u_mark_depth(struct thread_data *td)
+void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        int index = 0;
 
+       if (io_u->ddir == DDIR_SYNC)
+               return;
+
        switch (td->cur_depth) {
        default:
                index++;
@@ -287,8 +370,8 @@ static void io_u_mark_depth(struct thread_data *td)
                break;
        }
 
-       td->io_u_map[index]++;
-       td->total_io_u++;
+       td->ts.io_u_map[index]++;
+       td->ts.total_io_u[io_u->ddir]++;
 }
 
 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long msec)
@@ -322,10 +405,36 @@ static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long msec)
                break;
        }
 
-       td->io_u_lat[index]++;
+       td->ts.io_u_lat[index]++;
 }
 
-static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
+/*
+ * Get next file to service by choosing one at random
+ */
+static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td, int goodf,
+                                          int badf)
+{
+       struct fio_file *f;
+       int fno;
+
+       do {
+               long r = os_random_long(&td->next_file_state);
+
+               fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files * (r / (RAND_MAX + 1.0)));
+               f = &td->files[fno];
+               if (f->flags & FIO_FILE_DONE)
+                       continue;
+
+               if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
+                       return f;
+       } while (1);
+}
+
+/*
+ * Get next file to service by doing round robin between all available ones
+ */
+static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
+                                        int badf)
 {
        unsigned int old_next_file = td->next_file;
        struct fio_file *f;
@@ -334,10 +443,15 @@ static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
                f = &td->files[td->next_file];
 
                td->next_file++;
-               if (td->next_file >= td->nr_files)
+               if (td->next_file >= td->o.nr_files)
                        td->next_file = 0;
 
-               if (f->fd != -1)
+               if (f->flags & FIO_FILE_DONE) {
+                       f = NULL;
+                       continue;
+               }
+
+               if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
                        break;
 
                f = NULL;
@@ -346,6 +460,41 @@ static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
        return f;
 }
 
+static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
+{
+       struct fio_file *f;
+
+       assert(td->o.nr_files <= td->files_index);
+
+       if (!td->nr_open_files)
+               return NULL;
+
+       f = td->file_service_file;
+       if (f && (f->flags & FIO_FILE_OPEN) && td->file_service_left--)
+               return f;
+
+       if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
+               f = get_next_file_rr(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
+       else
+               f = get_next_file_rand(td, FIO_FILE_OPEN, FIO_FILE_CLOSING);
+
+       td->file_service_file = f;
+       td->file_service_left = td->file_service_nr - 1;
+       return f;
+}
+
+static struct fio_file *find_next_new_file(struct thread_data *td)
+{
+       struct fio_file *f;
+
+       if (td->o.file_service_type == FIO_FSERVICE_RR)
+               f = get_next_file_rr(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
+       else
+               f = get_next_file_rand(td, 0, FIO_FILE_OPEN);
+
+       return f;
+}
+
 struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
 {
        struct io_u *io_u = NULL;
@@ -358,6 +507,7 @@ struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
                io_u->buflen = 0;
                io_u->resid = 0;
                io_u->file = NULL;
+               io_u->end_io = NULL;
        }
 
        if (io_u) {
@@ -368,7 +518,6 @@ struct io_u *__get_io_u(struct thread_data *td)
                list_del(&io_u->list);
                list_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
                td->cur_depth++;
-               io_u_mark_depth(td);
        }
 
        return io_u;
@@ -382,6 +531,7 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 {
        struct fio_file *f;
        struct io_u *io_u;
+       int ret;
 
        io_u = __get_io_u(td);
        if (!io_u)
@@ -393,22 +543,45 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
        if (io_u->file)
                goto out;
 
-       f = get_next_file(td);
-       if (!f) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
-       }
+       do {
+               f = get_next_file(td);
+               if (!f) {
+                       put_io_u(td, io_u);
+                       return NULL;
+               }
 
-       io_u->file = f;
+set_file:
+               io_u->file = f;
 
-       if (td->zone_bytes >= td->zone_size) {
-               td->zone_bytes = 0;
-               f->last_pos += td->zone_skip;
-       }
+               if (!fill_io_u(td, io_u))
+                       break;
 
-       if (fill_io_u(td, f, io_u)) {
-               put_io_u(td, io_u);
-               return NULL;
+               /*
+                * No more to do for this file, close it
+                */
+               io_u->file = NULL;
+               td_io_close_file(td, f);
+               f->flags |= FIO_FILE_DONE;
+
+               /*
+                * probably not the right place to do this, but see
+                * if we need to open a new file
+                */
+               if (td->nr_open_files < td->o.open_files &&
+                   td->o.open_files != td->o.nr_files) {
+                       f = find_next_new_file(td);
+
+                       if (!f || (ret = td_io_open_file(td, f))) {
+                               put_io_u(td, io_u);
+                               return NULL;
+                       }
+                       goto set_file;
+               }
+       } while (1);
+
+       if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
+               td->zone_bytes = 0;
+               f->last_pos += td->o.zone_skip;
        }
 
        if (io_u->buflen + io_u->offset > f->real_file_size) {
@@ -428,7 +601,7 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 
                f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 
-               if (td->verify != VERIFY_NONE)
+               if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
                        populate_verify_io_u(td, io_u);
        }
 
@@ -448,6 +621,23 @@ out:
        return io_u;
 }
 
+void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
+
+       log_err("fio: io_u error");
+
+       if (io_u->file)
+               log_err(" on file %s", io_u->file->file_name);
+
+       log_err(": %s\n", strerror(io_u->error));
+
+       log_err("     %s offset=%llu, buflen=%lu\n", msg[io_u->ddir], io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
+
+       if (!td->error)
+               td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
+}
+
 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                         struct io_completion_data *icd)
 {
@@ -456,6 +646,8 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
        io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
 
+       put_file(td, io_u->file);
+
        if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
                td->last_was_sync = 1;
                return;
@@ -481,26 +673,27 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                add_bw_sample(td, idx, &icd->time);
                io_u_mark_latency(td, msec);
 
-               if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE)
+               if ((td_rw(td) || td_write(td)) && idx == DDIR_WRITE &&
+                   td->o.verify != VERIFY_NONE)
                        log_io_piece(td, io_u);
 
                icd->bytes_done[idx] += bytes;
 
-               if (icd->handler) {
-                       ret = icd->handler(io_u);
+               if (io_u->end_io) {
+                       ret = io_u->end_io(td, io_u);
                        if (ret && !icd->error)
                                icd->error = ret;
                }
-       } else
+       } else {
                icd->error = io_u->error;
+               io_u_log_error(td, io_u);
+       }
 }
 
-static void init_icd(struct io_completion_data *icd, endio_handler *handler,
-                    int nr)
+static void init_icd(struct io_completion_data *icd, int nr)
 {
        fio_gettime(&icd->time, NULL);
 
-       icd->handler = handler;
        icd->nr = nr;
 
        icd->error = 0;
@@ -524,43 +717,33 @@ static void ios_completed(struct thread_data *td,
 /*
  * Complete a single io_u for the sync engines.
  */
-long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
-                       endio_handler *handler)
+long io_u_sync_complete(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct io_completion_data icd;
 
-       init_icd(&icd, handler, 1);
+       init_icd(&icd, 1);
        io_completed(td, io_u, &icd);
        put_io_u(td, io_u);
 
        if (!icd.error)
                return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 
+       td_verror(td, icd.error, "io_u_sync_complete");
        return -1;
 }
 
 /*
  * Called to complete min_events number of io for the async engines.
  */
-long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events,
-                         endio_handler *handler)
-
+long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events)
 {
        struct io_completion_data icd;
        struct timespec *tvp = NULL;
        int ret;
+       struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
 
-       if (min_events > 0) {
-               ret = td_io_commit(td);
-               if (ret < 0) {
-                       td_verror(td, -ret, "td_io_commit");
-                       return ret;
-               }
-       } else {
-               struct timespec ts = { .tv_sec = 0, .tv_nsec = 0, };
-
+       if (!min_events)
                tvp = &ts;
-       }
 
        ret = td_io_getevents(td, min_events, td->cur_depth, tvp);
        if (ret < 0) {
@@ -569,11 +752,12 @@ long io_u_queued_complete(struct thread_data *td, int min_events,
        } else if (!ret)
                return ret;
 
-       init_icd(&icd, handler, ret);
+       init_icd(&icd, ret);
        ios_completed(td, &icd);
        if (!icd.error)
                return icd.bytes_done[0] + icd.bytes_done[1];
 
+       td_verror(td, icd.error, "io_u_queued_complete");
        return -1;
 }
 
@@ -648,7 +832,7 @@ static void io_u_timeout_handler(int fio_unused sig)
                return;
        }
 
-       log_err("fio: io_u timeout: job=%s, pid=%d\n", td->name, td->pid);
+       log_err("fio: io_u timeout: job=%s, pid=%d\n", td->o.name, td->pid);
 
        list_for_each(entry, &td->io_u_busylist) {
                io_u = list_entry(entry, struct io_u, list);