Add support for absolute random zones
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index 1de35c8eb7f54ef1ee854e76bdbafc605cfaf35d..6ec04fa30607ba755835bf96034bff1edcf34bd5 100644 (file)
--- a/io_u.c
+++ b/io_u.c
@@ -20,7 +20,7 @@ struct io_completion_data {
 
        int error;                      /* output */
        uint64_t bytes_done[DDIR_RWDIR_CNT];    /* output */
-       struct timeval time;            /* output */
+       struct timespec time;           /* output */
 };
 
 /*
@@ -37,7 +37,7 @@ static bool random_map_free(struct fio_file *f, const uint64_t block)
  */
 static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       unsigned int min_bs = td->o.rw_min_bs;
+       unsigned int min_bs = td->o.min_bs[io_u->ddir];
        struct fio_file *f = io_u->file;
        unsigned int nr_blocks;
        uint64_t block;
@@ -157,6 +157,80 @@ static int __get_next_rand_offset_gauss(struct thread_data *td,
        return 0;
 }
 
+static int __get_next_rand_offset_zoned_abs(struct thread_data *td,
+                                           struct fio_file *f,
+                                           enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
+{
+       struct zone_split_index *zsi;
+       uint64_t offset, lastb;
+       uint64_t send, stotal;
+       static int warned;
+       unsigned int v;
+
+       lastb = last_block(td, f, ddir);
+       if (!lastb)
+               return 1;
+
+       if (!td->o.zone_split_nr[ddir]) {
+bail:
+               return __get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb);
+       }
+
+       /*
+        * Generate a value, v, between 1 and 100, both inclusive
+        */
+       v = rand32_between(&td->zone_state, 1, 100);
+
+       zsi = &td->zone_state_index[ddir][v - 1];
+       stotal = zsi->size_prev / td->o.ba[ddir];
+       send = zsi->size / td->o.ba[ddir];
+
+       /*
+        * Should never happen
+        */
+       if (send == -1U) {
+               if (!warned) {
+                       log_err("fio: bug in zoned generation\n");
+                       warned = 1;
+               }
+               goto bail;
+       } else if (send > lastb) {
+               /*
+                * This happens if the user specifies ranges that exceed
+                * the file/device size. We can't handle that gracefully,
+                * so error and exit.
+                */
+               log_err("fio: zoned_abs sizes exceed file size\n");
+               return 1;
+       }
+
+       /*
+        * 'send' is some percentage below or equal to 100 that
+        * marks the end of the current IO range. 'stotal' marks
+        * the start, in percent.
+        */
+       if (stotal)
+               offset = stotal;
+       else
+               offset = 0;
+
+       lastb = send - stotal;
+
+       /*
+        * Generate index from 0..send-of-lastb
+        */
+       if (__get_next_rand_offset(td, f, ddir, b, lastb) == 1)
+               return 1;
+
+       /*
+        * Add our start offset, if any
+        */
+       if (offset)
+               *b += offset;
+
+       return 0;
+}
+
 static int __get_next_rand_offset_zoned(struct thread_data *td,
                                        struct fio_file *f, enum fio_ddir ddir,
                                        uint64_t *b)
@@ -249,6 +323,8 @@ static int get_off_from_method(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                return __get_next_rand_offset_gauss(td, f, ddir, b);
        else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED)
                return __get_next_rand_offset_zoned(td, f, ddir, b);
+       else if (td->o.random_distribution == FIO_RAND_DIST_ZONED_ABS)
+               return __get_next_rand_offset_zoned_abs(td, f, ddir, b);
 
        log_err("fio: unknown random distribution: %d\n", td->o.random_distribution);
        return 1;
@@ -323,6 +399,17 @@ fetch:
        goto fetch;
 }
 
+static void loop_cache_invalidate(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
+{
+       struct thread_options *o = &td->o;
+
+       if (o->invalidate_cache && !o->odirect) {
+               int fio_unused ret;
+
+               ret = file_invalidate_cache(td, f);
+       }
+}
+
 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                               enum fio_ddir ddir, uint64_t *b)
 {
@@ -334,6 +421,7 @@ static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                fio_file_reset(td, f);
                if (!get_next_rand_offset(td, f, ddir, b))
                        return 0;
+               loop_cache_invalidate(td, f);
        }
 
        dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
@@ -349,15 +437,14 @@ static int get_next_seq_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 
        assert(ddir_rw(ddir));
 
+       /*
+        * If we reach the end for a time based run, reset us back to 0
+        * and invalidate the cache, if we need to.
+        */
        if (f->last_pos[ddir] >= f->io_size + get_start_offset(td, f) &&
            o->time_based) {
-               struct thread_options *o = &td->o;
-               uint64_t io_size = f->io_size + (f->io_size % o->min_bs[ddir]);
-
-               if (io_size > f->last_pos[ddir])
-                       f->last_pos[ddir] = 0;
-               else
-                       f->last_pos[ddir] = f->last_pos[ddir] - io_size;
+               f->last_pos[ddir] = f->file_offset;
+               loop_cache_invalidate(td, f);
        }
 
        if (f->last_pos[ddir] < f->real_file_size) {
@@ -552,9 +639,9 @@ static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
                return 0;
 
-       frand_max = rand_max(&td->bsrange_state);
+       frand_max = rand_max(&td->bsrange_state[ddir]);
        do {
-               r = __rand(&td->bsrange_state);
+               r = __rand(&td->bsrange_state[ddir]);
 
                if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
                        buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
@@ -662,7 +749,7 @@ int io_u_quiesce(struct thread_data *td)
 static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
 {
        enum fio_ddir odir = ddir ^ 1;
-       long usec;
+       uint64_t usec;
        uint64_t now;
 
        assert(ddir_rw(ddir));
@@ -717,28 +804,22 @@ static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
        enum fio_ddir ddir;
 
        /*
-        * see if it's time to fsync
+        * See if it's time to fsync/fdatasync/sync_file_range first,
+        * and if not then move on to check regular I/Os.
         */
-       if (td->o.fsync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
-           !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks) &&
-           should_fsync(td))
-               return DDIR_SYNC;
-
-       /*
-        * see if it's time to fdatasync
-        */
-       if (td->o.fdatasync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
-           !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks) &&
-           should_fsync(td))
-               return DDIR_DATASYNC;
-
-       /*
-        * see if it's time to sync_file_range
-        */
-       if (td->sync_file_range_nr && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
-           !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr) &&
-           should_fsync(td))
-               return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
+       if (should_fsync(td)) {
+               if (td->o.fsync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
+                   !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fsync_blocks))
+                       return DDIR_SYNC;
+
+               if (td->o.fdatasync_blocks && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
+                   !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.fdatasync_blocks))
+                       return DDIR_DATASYNC;
+
+               if (td->sync_file_range_nr && td->io_issues[DDIR_WRITE] &&
+                   !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->sync_file_range_nr))
+                       return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
+       }
 
        if (td_rw(td)) {
                /*
@@ -905,8 +986,9 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        }
 
        if (io_u->offset + io_u->buflen > io_u->file->real_file_size) {
-               dprint(FD_IO, "io_u %p, offset too large\n", io_u);
-               dprint(FD_IO, "  off=%llu/%lu > %llu\n",
+               dprint(FD_IO, "io_u %p, offset + buflen exceeds file size\n",
+                       io_u);
+               dprint(FD_IO, "  offset=%llu/buflen=%lu > %llu\n",
                        (unsigned long long) io_u->offset, io_u->buflen,
                        (unsigned long long) io_u->file->real_file_size);
                return 1;
@@ -994,11 +1076,52 @@ void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
        td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 }
 
-static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
+static void io_u_mark_lat_nsec(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
 {
        int idx = 0;
 
-       assert(usec < 1000);
+       assert(nsec < 1000);
+
+       switch (nsec) {
+       case 750 ... 999:
+               idx = 9;
+               break;
+       case 500 ... 749:
+               idx = 8;
+               break;
+       case 250 ... 499:
+               idx = 7;
+               break;
+       case 100 ... 249:
+               idx = 6;
+               break;
+       case 50 ... 99:
+               idx = 5;
+               break;
+       case 20 ... 49:
+               idx = 4;
+               break;
+       case 10 ... 19:
+               idx = 3;
+               break;
+       case 4 ... 9:
+               idx = 2;
+               break;
+       case 2 ... 3:
+               idx = 1;
+       case 0 ... 1:
+               break;
+       }
+
+       assert(idx < FIO_IO_U_LAT_N_NR);
+       td->ts.io_u_lat_n[idx]++;
+}
+
+static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long long usec)
+{
+       int idx = 0;
+
+       assert(usec < 1000 && usec >= 1);
 
        switch (usec) {
        case 750 ... 999:
@@ -1035,10 +1158,12 @@ static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
        td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 }
 
-static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
+static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long long msec)
 {
        int idx = 0;
 
+       assert(msec >= 1);
+
        switch (msec) {
        default:
                idx = 11;
@@ -1080,12 +1205,14 @@ static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
        td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 }
 
-static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
+static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long long nsec)
 {
-       if (usec < 1000)
-               io_u_mark_lat_usec(td, usec);
+       if (nsec < 1000)
+               io_u_mark_lat_nsec(td, nsec);
+       else if (nsec < 1000000)
+               io_u_mark_lat_usec(td, nsec / 1000);
        else
-               io_u_mark_lat_msec(td, usec / 1000);
+               io_u_mark_lat_msec(td, nsec / 1000000);
 }
 
 static unsigned int __get_next_fileno_rand(struct thread_data *td)
@@ -1562,7 +1689,7 @@ static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
        unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
        uint64_t boffset;
        unsigned int offset;
-       void *p, *end;
+       char *p, *end;
 
        if (!nr_blocks)
                return;
@@ -1577,7 +1704,7 @@ static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
                 * the buffer, given by the product of the usec time
                 * and the actual offset.
                 */
-               offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
+               offset = ((io_u->start_time.tv_nsec/1000) ^ boffset) & 511;
                offset &= ~(sizeof(uint64_t) - 1);
                if (offset >= 512 - sizeof(uint64_t))
                        offset -= sizeof(uint64_t);
@@ -1679,8 +1806,10 @@ out:
        if (!td_io_prep(td, io_u)) {
                if (!td->o.disable_lat)
                        fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
+
                if (do_scramble)
                        small_content_scramble(io_u);
+
                return io_u;
        }
 err_put:
@@ -1732,46 +1861,46 @@ static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                                  const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
 {
        const int no_reduce = !gtod_reduce(td);
-       unsigned long lusec = 0;
+       unsigned long long llnsec = 0;
 
        if (td->parent)
                td = td->parent;
 
-       if (!td->o.stats)
+       if (!td->o.stats || td_ioengine_flagged(td, FIO_NOSTATS))
                return;
 
        if (no_reduce)
-               lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
+               llnsec = ntime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
 
        if (!td->o.disable_lat) {
-               unsigned long tusec;
+               unsigned long long tnsec;
 
-               tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
-               add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes, io_u->offset);
+               tnsec = ntime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
+               add_lat_sample(td, idx, tnsec, bytes, io_u->offset);
 
                if (td->flags & TD_F_PROFILE_OPS) {
                        struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
 
                        if (ops->io_u_lat)
-                               icd->error = ops->io_u_lat(td, tusec);
+                               icd->error = ops->io_u_lat(td, tnsec/1000);
                }
 
-               if (td->o.max_latency && tusec > td->o.max_latency)
-                       lat_fatal(td, icd, tusec, td->o.max_latency);
-               if (td->o.latency_target && tusec > td->o.latency_target) {
+               if (td->o.max_latency && tnsec/1000 > td->o.max_latency)
+                       lat_fatal(td, icd, tnsec/1000, td->o.max_latency);
+               if (td->o.latency_target && tnsec/1000 > td->o.latency_target) {
                        if (lat_target_failed(td))
-                               lat_fatal(td, icd, tusec, td->o.latency_target);
+                               lat_fatal(td, icd, tnsec/1000, td->o.latency_target);
                }
        }
 
        if (ddir_rw(idx)) {
                if (!td->o.disable_clat) {
-                       add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes, io_u->offset);
-                       io_u_mark_latency(td, lusec);
+                       add_clat_sample(td, idx, llnsec, bytes, io_u->offset);
+                       io_u_mark_latency(td, llnsec);
                }
 
                if (!td->o.disable_bw && per_unit_log(td->bw_log))
-                       add_bw_sample(td, io_u, bytes, lusec);
+                       add_bw_sample(td, io_u, bytes, llnsec);
 
                if (no_reduce && per_unit_log(td->iops_log))
                        add_iops_sample(td, io_u, bytes);
@@ -2003,7 +2132,7 @@ void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (!td->o.disable_slat && ramp_time_over(td) && td->o.stats) {
                unsigned long slat_time;
 
-               slat_time = utime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
+               slat_time = ntime_since(&io_u->start_time, &io_u->issue_time);
 
                if (td->parent)
                        td = td->parent;
@@ -2048,6 +2177,9 @@ void fill_io_buffer(struct thread_data *td, void *buf, unsigned int min_write,
 {
        struct thread_options *o = &td->o;
 
+       if (o->mem_type == MEM_CUDA_MALLOC)
+               return;
+
        if (o->compress_percentage || o->dedupe_percentage) {
                unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
                struct frand_state *rs;
@@ -2093,3 +2225,61 @@ void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        io_u->buf_filled_len = 0;
        fill_io_buffer(td, io_u->buf, min_write, max_bs);
 }
+
+static int do_sync_file_range(const struct thread_data *td,
+                             struct fio_file *f)
+{
+       off64_t offset, nbytes;
+
+       offset = f->first_write;
+       nbytes = f->last_write - f->first_write;
+
+       if (!nbytes)
+               return 0;
+
+       return sync_file_range(f->fd, offset, nbytes, td->o.sync_file_range);
+}
+
+int do_io_u_sync(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       int ret;
+
+       if (io_u->ddir == DDIR_SYNC) {
+               ret = fsync(io_u->file->fd);
+       } else if (io_u->ddir == DDIR_DATASYNC) {
+#ifdef CONFIG_FDATASYNC
+               ret = fdatasync(io_u->file->fd);
+#else
+               ret = io_u->xfer_buflen;
+               io_u->error = EINVAL;
+#endif
+       } else if (io_u->ddir == DDIR_SYNC_FILE_RANGE)
+               ret = do_sync_file_range(td, io_u->file);
+       else {
+               ret = io_u->xfer_buflen;
+               io_u->error = EINVAL;
+       }
+
+       if (ret < 0)
+               io_u->error = errno;
+
+       return ret;
+}
+
+int do_io_u_trim(const struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+#ifndef FIO_HAVE_TRIM
+       io_u->error = EINVAL;
+       return 0;
+#else
+       struct fio_file *f = io_u->file;
+       int ret;
+
+       ret = os_trim(f, io_u->offset, io_u->xfer_buflen);
+       if (!ret)
+               return io_u->xfer_buflen;
+
+       io_u->error = ret;
+       return 0;
+#endif
+}