Fix bad latency reporting for rated IO jobs
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index baa961b103cd954a8536a5e1f1a28777526b95ef..7709df5fe55bf7fb6237d6b93476b2f09a2d3d3d 100644 (file)
--- a/io_u.c
+++ b/io_u.c
@@ -30,7 +30,7 @@ static int random_map_free(struct fio_file *f, const unsigned long long block)
 
        dprint(FD_RANDOM, "free: b=%llu, idx=%u, bit=%u\n", block, idx, bit);
 
-       return (f->file_map[idx] & (1 << bit)) == 0;
+       return (f->file_map[idx] & (1UL << bit)) == 0;
 }
 
 /*
@@ -50,8 +50,8 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        busy_check = !(io_u->flags & IO_U_F_BUSY_OK);
 
        while (nr_blocks) {
-               unsigned int this_blocks, mask;
                unsigned int idx, bit;
+               unsigned long mask, this_blocks;
 
                /*
                 * If we have a mixed random workload, we may
@@ -75,9 +75,9 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
                do {
                        if (this_blocks == BLOCKS_PER_MAP)
-                               mask = -1U;
+                               mask = -1UL;
                        else
-                               mask = ((1U << this_blocks) - 1) << bit;
+                               mask = ((1UL << this_blocks) - 1) << bit;
        
                        if (!(f->file_map[idx] & mask))
                                break;
@@ -126,22 +126,27 @@ static unsigned long long last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                               enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 {
-       unsigned long long min_bs = td->o.rw_min_bs;
+       unsigned long long block, min_bs = td->o.rw_min_bs, lastb;
        int i;
 
+       lastb = last_block(td, f, ddir);
+       if (!lastb)
+               return 1;
+
        i = f->last_free_lookup;
-       *b = (i * BLOCKS_PER_MAP);
-       while ((*b) * min_bs < f->real_file_size &&
-               (*b) * min_bs < f->io_size) {
-               if (f->file_map[i] != (unsigned int) -1) {
-                       *b += ffz(f->file_map[i]);
-                       if (*b > last_block(td, f, ddir))
+       block = i * BLOCKS_PER_MAP;
+       while (block * min_bs < f->real_file_size &&
+               block * min_bs < f->io_size) {
+               if (f->file_map[i] != -1UL) {
+                       block += ffz(f->file_map[i]);
+                       if (block > lastb)
                                break;
                        f->last_free_lookup = i;
+                       *b = block;
                        return 0;
                }
 
-               *b += BLOCKS_PER_MAP;
+               block += BLOCKS_PER_MAP;
                i++;
        }
 
@@ -152,31 +157,47 @@ static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
 static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                                enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
 {
-       unsigned long long r;
+       unsigned long long r, lastb;
        int loops = 5;
 
+       lastb = last_block(td, f, ddir);
+       if (!lastb)
+               return 1;
+
+       if (f->failed_rands >= 200)
+               goto ffz;
+
        do {
-               r = os_random_long(&td->random_state);
+               if (td->o.use_os_rand) {
+                       r = os_random_long(&td->random_state);
+                       *b = (lastb - 1) * (r / ((unsigned long long) OS_RAND_MAX + 1.0));
+               } else {
+                       r = __rand(&td->__random_state);
+                       *b = (lastb - 1) * (r / ((unsigned long long) FRAND_MAX + 1.0));
+               }
+
                dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
-               *b = (last_block(td, f, ddir) - 1)
-                       * (r / ((unsigned long long) OS_RAND_MAX + 1.0));
+
 
                /*
                 * if we are not maintaining a random map, we are done.
                 */
                if (!file_randommap(td, f))
-                       return 0;
+                       goto ret_good;
 
                /*
                 * calculate map offset and check if it's free
                 */
                if (random_map_free(f, *b))
-                       return 0;
+                       goto ret_good;
 
                dprint(FD_RANDOM, "get_next_rand_offset: offset %llu busy\n",
                                                                        *b);
        } while (--loops);
 
+       if (!f->failed_rands++)
+               f->last_free_lookup = 0;
+
        /*
         * we get here, if we didn't suceed in looking up a block. generate
         * a random start offset into the filemap, and find the first free
@@ -187,16 +208,27 @@ static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) *
                                        (r / (OS_RAND_MAX + 1.0));
                if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
-                       return 0;
+                       goto ret;
 
-               r = os_random_long(&td->random_state);
+               if (td->o.use_os_rand)
+                       r = os_random_long(&td->random_state);
+               else
+                       r = __rand(&td->__random_state);
        } while (--loops);
 
        /*
         * that didn't work either, try exhaustive search from the start
         */
        f->last_free_lookup = 0;
+ffz:
+       if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
+               return 0;
+       f->last_free_lookup = 0;
        return get_next_free_block(td, f, ddir, b);
+ret_good:
+       f->failed_rands = 0;
+ret:
+       return 0;
 }
 
 static int get_next_rand_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
@@ -217,7 +249,12 @@ static int get_next_seq_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        assert(ddir_rw(ddir));
 
        if (f->last_pos < f->real_file_size) {
-               *b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
+               unsigned long long pos = f->last_pos - f->file_offset;
+
+               if (pos)
+                       pos += td->o.ddir_seq_add;
+
+               *b = pos / td->o.min_bs[ddir];
                return 0;
        }
 
@@ -309,12 +346,20 @@ static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return __get_next_offset(td, io_u);
 }
 
+static inline int io_u_fits(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
+                           unsigned int buflen)
+{
+       struct fio_file *f = io_u->file;
+
+       return io_u->offset + buflen <= f->io_size + td->o.start_offset;
+}
+
 static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        const int ddir = io_u->ddir;
        unsigned int uninitialized_var(buflen);
        unsigned int minbs, maxbs;
-       long r;
+       unsigned long r, rand_max;
 
        assert(ddir_rw(ddir));
 
@@ -322,12 +367,22 @@ static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 
        if (minbs == maxbs)
-               buflen = minbs;
-       else {
-               r = os_random_long(&td->bsrange_state);
+               return minbs;
+
+       if (td->o.use_os_rand)
+               rand_max = OS_RAND_MAX;
+       else
+               rand_max = FRAND_MAX;
+
+       do {
+               if (td->o.use_os_rand)
+                       r = os_random_long(&td->bsrange_state);
+               else
+                       r = __rand(&td->__bsrange_state);
+
                if (!td->o.bssplit_nr[ddir]) {
                        buflen = 1 + (unsigned int) ((double) maxbs *
-                                       (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
+                                       (r / (rand_max + 1.0)));
                        if (buflen < minbs)
                                buflen = minbs;
                } else {
@@ -339,19 +394,16 @@ static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
                                buflen = bsp->bs;
                                perc += bsp->perc;
-                               if (r <= ((OS_RAND_MAX / 100L) * perc))
+                               if ((r <= ((rand_max / 100L) * perc)) &&
+                                   io_u_fits(td, io_u, buflen))
                                        break;
                        }
                }
+
                if (!td->o.bs_unaligned && is_power_of_2(minbs))
                        buflen = (buflen + minbs - 1) & ~(minbs - 1);
-       }
 
-       if (io_u->offset + buflen > io_u->file->real_file_size) {
-               dprint(FD_IO, "lower buflen %u -> %u (ddir=%d)\n", buflen,
-                                               minbs, ddir);
-               buflen = minbs;
-       }
+       } while (!io_u_fits(td, io_u, buflen));
 
        return buflen;
 }
@@ -382,10 +434,16 @@ static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 static inline enum fio_ddir get_rand_ddir(struct thread_data *td)
 {
        unsigned int v;
-       long r;
+       unsigned long r;
+
+       if (td->o.use_os_rand) {
+               r = os_random_long(&td->rwmix_state);
+               v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
+       } else {
+               r = __rand(&td->__rwmix_state);
+               v = 1 + (int) (100.0 * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
+       }
 
-       r = os_random_long(&td->rwmix_state);
-       v = 1 + (int) (100.0 * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
        if (v <= td->o.rwmix[DDIR_READ])
                return DDIR_READ;
 
@@ -428,6 +486,16 @@ static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
        } else
                usec = td->rate_pending_usleep[ddir];
 
+       /*
+        * We are going to sleep, ensure that we flush anything pending as
+        * not to skew our latency numbers
+        */
+       if (td->cur_depth) {
+               int fio_unused ret;
+
+               ret = io_u_queued_complete(td, td->cur_depth, NULL);
+       }
+
        fio_gettime(&t, NULL);
        usec_sleep(td, usec);
        usec = utime_since_now(&t);
@@ -501,6 +569,17 @@ static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
        return td->rwmix_ddir;
 }
 
+static void set_rw_ddir(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
+
+       if (io_u->ddir == DDIR_WRITE && (td->io_ops->flags & FIO_BARRIER) &&
+           td->o.barrier_blocks &&
+          !(td->io_issues[DDIR_WRITE] % td->o.barrier_blocks) &&
+            td->io_issues[DDIR_WRITE])
+               io_u->flags |= IO_U_F_BARRIER;
+}
+
 void put_file_log(struct thread_data *td, struct fio_file *f)
 {
        int ret = put_file(td, f);
@@ -560,7 +639,7 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (td->io_ops->flags & FIO_NOIO)
                goto out;
 
-       io_u->ddir = get_rw_ddir(td);
+       set_rw_ddir(td, io_u);
 
        /*
         * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
@@ -617,31 +696,31 @@ out:
 
 static void __io_u_mark_map(unsigned int *map, unsigned int nr)
 {
-       int index = 0;
+       int idx = 0;
 
        switch (nr) {
        default:
-               index = 6;
+               idx = 6;
                break;
        case 33 ... 64:
-               index = 5;
+               idx = 5;
                break;
        case 17 ... 32:
-               index = 4;
+               idx = 4;
                break;
        case 9 ... 16:
-               index = 3;
+               idx = 3;
                break;
        case 5 ... 8:
-               index = 2;
+               idx = 2;
                break;
        case 1 ... 4:
-               index = 1;
+               idx = 1;
        case 0:
                break;
        }
 
-       map[index]++;
+       map[idx]++;
 }
 
 void io_u_mark_submit(struct thread_data *td, unsigned int nr)
@@ -658,117 +737,117 @@ void io_u_mark_complete(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 
 void io_u_mark_depth(struct thread_data *td, unsigned int nr)
 {
-       int index = 0;
+       int idx = 0;
 
        switch (td->cur_depth) {
        default:
-               index = 6;
+               idx = 6;
                break;
        case 32 ... 63:
-               index = 5;
+               idx = 5;
                break;
        case 16 ... 31:
-               index = 4;
+               idx = 4;
                break;
        case 8 ... 15:
-               index = 3;
+               idx = 3;
                break;
        case 4 ... 7:
-               index = 2;
+               idx = 2;
                break;
        case 2 ... 3:
-               index = 1;
+               idx = 1;
        case 1:
                break;
        }
 
-       td->ts.io_u_map[index] += nr;
+       td->ts.io_u_map[idx] += nr;
 }
 
 static void io_u_mark_lat_usec(struct thread_data *td, unsigned long usec)
 {
-       int index = 0;
+       int idx = 0;
 
        assert(usec < 1000);
 
        switch (usec) {
        case 750 ... 999:
-               index = 9;
+               idx = 9;
                break;
        case 500 ... 749:
-               index = 8;
+               idx = 8;
                break;
        case 250 ... 499:
-               index = 7;
+               idx = 7;
                break;
        case 100 ... 249:
-               index = 6;
+               idx = 6;
                break;
        case 50 ... 99:
-               index = 5;
+               idx = 5;
                break;
        case 20 ... 49:
-               index = 4;
+               idx = 4;
                break;
        case 10 ... 19:
-               index = 3;
+               idx = 3;
                break;
        case 4 ... 9:
-               index = 2;
+               idx = 2;
                break;
        case 2 ... 3:
-               index = 1;
+               idx = 1;
        case 0 ... 1:
                break;
        }
 
-       assert(index < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
-       td->ts.io_u_lat_u[index]++;
+       assert(idx < FIO_IO_U_LAT_U_NR);
+       td->ts.io_u_lat_u[idx]++;
 }
 
 static void io_u_mark_lat_msec(struct thread_data *td, unsigned long msec)
 {
-       int index = 0;
+       int idx = 0;
 
        switch (msec) {
        default:
-               index = 11;
+               idx = 11;
                break;
        case 1000 ... 1999:
-               index = 10;
+               idx = 10;
                break;
        case 750 ... 999:
-               index = 9;
+               idx = 9;
                break;
        case 500 ... 749:
-               index = 8;
+               idx = 8;
                break;
        case 250 ... 499:
-               index = 7;
+               idx = 7;
                break;
        case 100 ... 249:
-               index = 6;
+               idx = 6;
                break;
        case 50 ... 99:
-               index = 5;
+               idx = 5;
                break;
        case 20 ... 49:
-               index = 4;
+               idx = 4;
                break;
        case 10 ... 19:
-               index = 3;
+               idx = 3;
                break;
        case 4 ... 9:
-               index = 2;
+               idx = 2;
                break;
        case 2 ... 3:
-               index = 1;
+               idx = 1;
        case 0 ... 1:
                break;
        }
 
-       assert(index < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
-       td->ts.io_u_lat_m[index]++;
+       assert(idx < FIO_IO_U_LAT_M_NR);
+       td->ts.io_u_lat_m[idx]++;
 }
 
 static void io_u_mark_latency(struct thread_data *td, unsigned long usec)
@@ -790,11 +869,19 @@ static struct fio_file *get_next_file_rand(struct thread_data *td,
        int fno;
 
        do {
-               long r = os_random_long(&td->next_file_state);
                int opened = 0;
+               unsigned long r;
+
+               if (td->o.use_os_rand) {
+                       r = os_random_long(&td->next_file_state);
+                       fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
+                               * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
+               } else {
+                       r = __rand(&td->__next_file_state);
+                       fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
+                               * (r / (FRAND_MAX + 1.0)));
+               }
 
-               fno = (unsigned int) ((double) td->o.nr_files
-                       * (r / (OS_RAND_MAX + 1.0)));
                f = td->files[fno];
                if (fio_file_done(f))
                        continue;
@@ -963,7 +1050,7 @@ again:
        if (io_u) {
                assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
                io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
-               io_u->flags &= ~IO_U_F_TRIMMED;
+               io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
 
                io_u->error = 0;
                flist_del(&io_u->list);
@@ -1356,6 +1443,8 @@ void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                      unsigned int max_bs)
 {
+       io_u->buf_filled_len = 0;
+
        if (!td->o.zero_buffers)
                fill_random_buf(io_u->buf, max_bs);
        else