Add buffer_compress_chunk option
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index 6a53bdaab074fcf9660c6e25e08c19408bd0dca2..a0020d27b427e9bc21b184238898ac89bddd1e0c 100644 (file)
--- a/io_u.c
+++ b/io_u.c
@@ -13,6 +13,7 @@
 
 struct io_completion_data {
        int nr;                         /* input */
+       int account;                    /* input */
 
        int error;                      /* output */
        unsigned long bytes_done[2];    /* output */
@@ -113,6 +114,9 @@ static unsigned long long last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        if (max_size > f->real_file_size)
                max_size = f->real_file_size;
 
+       if (td->o.zone_range)
+               max_size = td->o.zone_range;
+
        max_blocks = max_size / (unsigned long long) td->o.ba[ddir];
        if (!max_blocks)
                return 0;
@@ -157,7 +161,7 @@ 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, lastb;
+       unsigned long long rmax, r, lastb;
        int loops = 5;
 
        lastb = last_block(td, f, ddir);
@@ -167,14 +171,14 @@ static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        if (f->failed_rands >= 200)
                goto ffz;
 
+       rmax = td->o.use_os_rand ? OS_RAND_MAX : FRAND_MAX;
        do {
-               if (td->o.use_os_rand) {
+               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 {
+               else
                        r = __rand(&td->__random_state);
-                       *b = (lastb - 1) * (r / ((unsigned long long) FRAND_MAX + 1.0));
-               }
+
+               *b = (lastb - 1) * (r / ((unsigned long long) rmax + 1.0));
 
                dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
 
@@ -206,7 +210,7 @@ static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        loops = 10;
        do {
                f->last_free_lookup = (f->num_maps - 1) *
-                                       (r / (OS_RAND_MAX + 1.0));
+                                       (r / ((unsigned long long) rmax + 1.0));
                if (!get_next_free_block(td, f, ddir, b))
                        goto ret;
 
@@ -249,8 +253,12 @@ 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) {
-               unsigned long long pos = f->last_pos - f->file_offset;
+               unsigned long long pos;
 
+               if (f->last_pos == f->file_offset && td->o.ddir_seq_add < 0)
+                       f->last_pos = f->real_file_size;
+
+               pos = f->last_pos - f->file_offset;
                if (pos)
                        pos += td->o.ddir_seq_add;
 
@@ -369,6 +377,12 @@ static unsigned int __get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (minbs == maxbs)
                return minbs;
 
+       /*
+        * If we can't satisfy the min block size from here, then fail
+        */
+       if (!io_u_fits(td, io_u, minbs))
+               return 0;
+
        if (td->o.use_os_rand)
                rand_max = OS_RAND_MAX;
        else
@@ -486,6 +500,21 @@ 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.
+        *
+        * Changed to only monitor 'in flight' requests here instead of the
+        * td->cur_depth, b/c td->cur_depth does not accurately represent
+        * io's that have been actually submitted to an async engine,
+        * and cur_depth is meaningless for sync engines.
+        */
+       if (td->io_u_in_flight) {
+               int fio_unused ret;
+
+               ret = io_u_queued_complete(td, td->io_u_in_flight, NULL);
+       }
+
        fio_gettime(&t, NULL);
        usec_sleep(td, usec);
        usec = utime_since_now(&t);
@@ -582,13 +611,12 @@ void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        td_io_u_lock(td);
 
-       io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
-       io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
-
-       if (io_u->file)
+       if (io_u->file && !(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
                put_file_log(td, io_u->file);
-
        io_u->file = NULL;
+       io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
+       io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
+
        if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
                td->cur_depth--;
        flist_del_init(&io_u->list);
@@ -640,9 +668,10 @@ static int fill_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        /*
         * See if it's time to switch to a new zone
         */
-       if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size) {
+       if (td->zone_bytes >= td->o.zone_size && td->o.zone_skip) {
                td->zone_bytes = 0;
-               io_u->file->last_pos += td->o.zone_skip;
+               io_u->file->file_offset += td->o.zone_range + td->o.zone_skip;
+               io_u->file->last_pos = io_u->file->file_offset;
                td->io_skip_bytes += td->o.zone_skip;
        }
 
@@ -1088,10 +1117,9 @@ static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (td->o.verify_backlog && td->io_hist_len) {
                int get_verify = 0;
 
-               if (td->verify_batch) {
-                       td->verify_batch--;
+               if (td->verify_batch)
                        get_verify = 1;
-               else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
+               else if (!(td->io_hist_len % td->o.verify_backlog) &&
                         td->last_ddir != DDIR_READ) {
                        td->verify_batch = td->o.verify_batch;
                        if (!td->verify_batch)
@@ -1099,13 +1127,54 @@ static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        get_verify = 1;
                }
 
-               if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u))
+               if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u)) {
+                       td->verify_batch--;
                        return 1;
+               }
        }
 
        return 0;
 }
 
+/*
+ * Fill offset and start time into the buffer content, to prevent too
+ * easy compressible data for simple de-dupe attempts. Do this for every
+ * 512b block in the range, since that should be the smallest block size
+ * we can expect from a device.
+ */
+static void small_content_scramble(struct io_u *io_u)
+{
+       unsigned int i, nr_blocks = io_u->buflen / 512;
+       unsigned long long boffset;
+       unsigned int offset;
+       void *p, *end;
+
+       if (!nr_blocks)
+               return;
+
+       p = io_u->xfer_buf;
+       boffset = io_u->offset;
+       io_u->buf_filled_len = 0;
+
+       for (i = 0; i < nr_blocks; i++) {
+               /*
+                * Fill the byte offset into a "random" start offset of
+                * the buffer, given by the product of the usec time
+                * and the actual offset.
+                */
+               offset = (io_u->start_time.tv_usec ^ boffset) & 511;
+               offset &= ~(sizeof(unsigned long long) - 1);
+               if (offset >= 512 - sizeof(unsigned long long))
+                       offset -= sizeof(unsigned long long);
+               memcpy(p + offset, &boffset, sizeof(boffset));
+
+               end = p + 512 - sizeof(io_u->start_time);
+               memcpy(end, &io_u->start_time, sizeof(io_u->start_time));
+               p += 512;
+               boffset += 512;
+       }
+}
+
 /*
  * Return an io_u to be processed. Gets a buflen and offset, sets direction,
  * etc. The returned io_u is fully ready to be prepped and submitted.
@@ -1114,6 +1183,7 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
 {
        struct fio_file *f;
        struct io_u *io_u;
+       int do_scramble = 0;
 
        io_u = __get_io_u(td);
        if (!io_u) {
@@ -1155,11 +1225,17 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
                f->last_start = io_u->offset;
                f->last_pos = io_u->offset + io_u->buflen;
 
-               if (td->o.verify != VERIFY_NONE && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
-                       populate_verify_io_u(td, io_u);
-               else if (td->o.refill_buffers && io_u->ddir == DDIR_WRITE)
-                       io_u_fill_buffer(td, io_u, io_u->xfer_buflen);
-               else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
+               if (io_u->ddir == DDIR_WRITE) {
+                       if (td->o.refill_buffers) {
+                               io_u_fill_buffer(td, io_u,
+                                       io_u->xfer_buflen, io_u->xfer_buflen);
+                       } else if (td->o.scramble_buffers)
+                               do_scramble = 1;
+                       if (td->o.verify != VERIFY_NONE) {
+                               populate_verify_io_u(td, io_u);
+                               do_scramble = 0;
+                       }
+               } else if (io_u->ddir == DDIR_READ) {
                        /*
                         * Reset the buf_filled parameters so next time if the
                         * buffer is used for writes it is refilled.
@@ -1179,6 +1255,8 @@ out:
        if (!td_io_prep(td, io_u)) {
                if (!td->o.disable_slat)
                        fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
+               if (do_scramble)
+                       small_content_scramble(io_u);
                return io_u;
        }
 err_put:
@@ -1208,6 +1286,46 @@ void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                td_verror(td, io_u->error, "io_u error");
 }
 
+static void account_io_completion(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
+                                 struct io_completion_data *icd,
+                                 const enum fio_ddir idx, unsigned int bytes)
+{
+       unsigned long uninitialized_var(lusec);
+
+       if (!icd->account)
+               return;
+
+       if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
+               lusec = utime_since(&io_u->issue_time, &icd->time);
+
+       if (!td->o.disable_lat) {
+               unsigned long tusec;
+
+               tusec = utime_since(&io_u->start_time, &icd->time);
+               add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
+       }
+
+       if (!td->o.disable_clat) {
+               add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
+               io_u_mark_latency(td, lusec);
+       }
+
+       if (!td->o.disable_bw)
+               add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
+
+       add_iops_sample(td, idx, &icd->time);
+}
+
+static long long usec_for_io(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
+{
+       unsigned long long secs, remainder, bps, bytes;
+       bytes = td->this_io_bytes[ddir];
+       bps = td->rate_bps[ddir];
+       secs = bytes / bps;
+       remainder = bytes % bps;
+       return remainder * 1000000 / bps + secs * 1000000;
+}
+
 static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                         struct io_completion_data *icd)
 {
@@ -1245,6 +1363,7 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                int ret;
 
                td->io_blocks[idx]++;
+               td->this_io_blocks[idx]++;
                td->io_bytes[idx] += bytes;
                td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 
@@ -1260,35 +1379,18 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                        }
                }
 
-               if (ramp_time_over(td)) {
-                       unsigned long uninitialized_var(lusec);
+               if (ramp_time_over(td) && (td->runstate == TD_RUNNING ||
+                                          td->runstate == TD_VERIFYING)) {
+                       account_io_completion(td, io_u, icd, idx, bytes);
 
-                       if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
-                               lusec = utime_since(&io_u->issue_time,
-                                                       &icd->time);
-                       if (!td->o.disable_lat) {
-                               unsigned long tusec;
-
-                               tusec = utime_since(&io_u->start_time,
-                                                       &icd->time);
-                               add_lat_sample(td, idx, tusec, bytes);
-                       }
-                       if (!td->o.disable_clat) {
-                               add_clat_sample(td, idx, lusec, bytes);
-                               io_u_mark_latency(td, lusec);
-                       }
-                       if (!td->o.disable_bw)
-                               add_bw_sample(td, idx, bytes, &icd->time);
                        if (__should_check_rate(td, idx)) {
                                td->rate_pending_usleep[idx] =
-                                       ((td->this_io_bytes[idx] *
-                                         td->rate_nsec_cycle[idx]) / 1000 -
+                                       (usec_for_io(td, idx) -
                                         utime_since_now(&td->start));
                        }
-                       if (__should_check_rate(td, idx ^ 1))
+                       if (__should_check_rate(td, odx))
                                td->rate_pending_usleep[odx] =
-                                       ((td->this_io_bytes[odx] *
-                                         td->rate_nsec_cycle[odx]) / 1000 -
+                                       (usec_for_io(td, odx) -
                                         utime_since_now(&td->start));
                }
 
@@ -1308,8 +1410,8 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                icd->error = io_u->error;
                io_u_log_error(td, io_u);
        }
-       if (td->o.continue_on_error && icd->error &&
-           td_non_fatal_error(icd->error)) {
+       if (icd->error && td_non_fatal_error(icd->error) &&
+           (td->o.continue_on_error & td_error_type(io_u->ddir, icd->error))) {
                /*
                 * If there is a non_fatal error, then add to the error count
                 * and clear all the errors.
@@ -1328,6 +1430,7 @@ static void init_icd(struct thread_data *td, struct io_completion_data *icd,
                fio_gettime(&icd->time, NULL);
 
        icd->nr = nr;
+       icd->account = 1;
 
        icd->error = 0;
        icd->bytes_done[0] = icd->bytes_done[1] = 0;
@@ -1346,6 +1449,8 @@ static void ios_completed(struct thread_data *td,
 
                if (!(io_u->flags & IO_U_F_FREE_DEF))
                        put_io_u(td, io_u);
+
+               icd->account = 0;
        }
 }
 
@@ -1431,12 +1536,21 @@ void io_u_queued(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  * "randomly" fill the buffer contents
  */
 void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
-                     unsigned int max_bs)
+                     unsigned int min_write, unsigned int max_bs)
 {
        io_u->buf_filled_len = 0;
 
-       if (!td->o.zero_buffers)
-               fill_random_buf(io_u->buf, max_bs);
-       else
+       if (!td->o.zero_buffers) {
+               unsigned int perc = td->o.compress_percentage;
+
+               if (perc) {
+                       unsigned int seg = min_write;
+
+                       seg = min(min_write, td->o.compress_chunk);
+                       fill_random_buf_percentage(&td->buf_state, io_u->buf,
+                                               perc, seg, max_bs);
+               } else
+                       fill_random_buf(&td->buf_state, io_u->buf, max_bs);
+       } else
                memset(io_u->buf, 0, max_bs);
 }