Switch the latter part of the offset generation to __rand() too
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index 654980481c8f7fbd5450991684ed6a171fdf8931..c672993414b480d33e5e4224ab84e727249e81e6 100644 (file)
--- a/io_u.c
+++ b/io_u.c
@@ -8,6 +8,8 @@
 #include "fio.h"
 #include "hash.h"
 #include "verify.h"
+#include "trim.h"
+#include "lib/rand.h"
 
 struct io_completion_data {
        int nr;                         /* input */
@@ -28,7 +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;
 }
 
 /*
@@ -40,24 +42,27 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        struct fio_file *f = io_u->file;
        unsigned long long block;
        unsigned int blocks, nr_blocks;
+       int busy_check;
 
        block = (io_u->offset - f->file_offset) / (unsigned long long) min_bs;
        nr_blocks = (io_u->buflen + min_bs - 1) / min_bs;
        blocks = 0;
+       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
                 * encounter blocks we already did IO to.
                 */
-               if ((td->o.ddir_nr == 1) && !random_map_free(f, block)) {
-                       if (!blocks)
-                               blocks = 1;
+               if (!busy_check) {
+                       blocks = nr_blocks;
                        break;
                }
+               if ((td->o.ddir_seq_nr == 1) && !random_map_free(f, block))
+                       break;
 
                idx = RAND_MAP_IDX(f, block);
                bit = RAND_MAP_BIT(f, block);
@@ -68,10 +73,20 @@ static void mark_random_map(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                if (this_blocks + bit > BLOCKS_PER_MAP)
                        this_blocks = BLOCKS_PER_MAP - bit;
 
-               if (this_blocks == BLOCKS_PER_MAP)
-                       mask = -1U;
-               else
-                       mask = ((1U << this_blocks) - 1) << bit;
+               do {
+                       if (this_blocks == BLOCKS_PER_MAP)
+                               mask = -1UL;
+                       else
+                               mask = ((1UL << this_blocks) - 1) << bit;
+       
+                       if (!(f->file_map[idx] & mask))
+                               break;
+
+                       this_blocks--;
+               } while (this_blocks);
+
+               if (!this_blocks)
+                       break;
 
                f->file_map[idx] |= mask;
                nr_blocks -= this_blocks;
@@ -89,6 +104,8 @@ static unsigned long long last_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
        unsigned long long max_blocks;
        unsigned long long max_size;
 
+       assert(ddir_rw(ddir));
+
        /*
         * Hmm, should we make sure that ->io_size <= ->real_file_size?
         */
@@ -109,22 +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++;
        }
 
@@ -135,31 +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
@@ -170,16 +208,88 @@ 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,
+                              enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
+{
+       if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, b)) {
+               dprint(FD_IO, "%s: rand offset failed, last=%llu, size=%llu\n",
+                               f->file_name, f->last_pos, f->real_file_size);
+               return 1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int get_next_seq_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
+                             enum fio_ddir ddir, unsigned long long *b)
+{
+       assert(ddir_rw(ddir));
+
+       if (f->last_pos < f->real_file_size) {
+               *b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
+               return 0;
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+static int get_next_block(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
+                         enum fio_ddir ddir, int rw_seq, unsigned long long *b)
+{
+       struct fio_file *f = io_u->file;
+       int ret;
+
+       assert(ddir_rw(ddir));
+
+       if (rw_seq) {
+               if (td_random(td))
+                       ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, b);
+               else
+                       ret = get_next_seq_block(td, f, ddir, b);
+       } else {
+               io_u->flags |= IO_U_F_BUSY_OK;
+
+               if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_SEQ) {
+                       ret = get_next_seq_block(td, f, ddir, b);
+                       if (ret)
+                               ret = get_next_rand_block(td, f, ddir, b);
+               } else if (td->o.rw_seq == RW_SEQ_IDENT) {
+                       if (f->last_start != -1ULL)
+                               *b = (f->last_start - f->file_offset)
+                                       / td->o.min_bs[ddir];
+                       else
+                               *b = 0;
+                       ret = 0;
+               } else {
+                       log_err("fio: unknown rw_seq=%d\n", td->o.rw_seq);
+                       ret = 1;
+               }
+       }
+       
+       return ret;
 }
 
 /*
@@ -187,33 +297,23 @@ static int get_next_rand_offset(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
  * 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 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;
        unsigned long long b;
        enum fio_ddir ddir = io_u->ddir;
+       int rw_seq_hit = 0;
 
-       if (td_random(td) && (td->o.ddir_nr && !--td->ddir_nr)) {
-               td->ddir_nr = td->o.ddir_nr;
+       assert(ddir_rw(ddir));
 
-               if (get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b)) {
-                       dprint(FD_IO, "%s: getting rand offset failed\n",
-                               f->file_name);
-                       return 1;
-               }
-       } else {
-               if (f->last_pos >= f->real_file_size) {
-                       if (!td_random(td) ||
-                            get_next_rand_offset(td, f, ddir, &b)) {
-                               dprint(FD_IO, "%s: pos %llu > size %llu\n",
-                                               f->file_name, f->last_pos,
-                                               f->real_file_size);
-                               return 1;
-                       }
-               } else
-                       b = (f->last_pos - f->file_offset) / td->o.min_bs[ddir];
+       if (td->o.ddir_seq_nr && !--td->ddir_seq_nr) {
+               rw_seq_hit = 1;
+               td->ddir_seq_nr = td->o.ddir_seq_nr;
        }
 
+       if (get_next_block(td, io_u, ddir, rw_seq_hit, &b))
+               return 1;
+
        io_u->offset = b * td->o.ba[ddir];
        if (io_u->offset >= f->io_size) {
                dprint(FD_IO, "get_next_offset: offset %llu >= io_size %llu\n",
@@ -231,13 +331,25 @@ static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return 0;
 }
 
-static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+static int get_next_offset(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
+
+       if (ops->fill_io_u_off)
+               return ops->fill_io_u_off(td, io_u);
+
+       return __get_next_offset(td, io_u);
+}
+
+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;
 
+       assert(ddir_rw(ddir));
+
        minbs = td->o.min_bs[ddir];
        maxbs = td->o.max_bs[ddir];
 
@@ -276,6 +388,16 @@ static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return buflen;
 }
 
+static unsigned int get_next_buflen(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
+
+       if (ops->fill_io_u_size)
+               return ops->fill_io_u_size(td, io_u);
+
+       return __get_next_buflen(td, io_u);
+}
+
 static void set_rwmix_bytes(struct thread_data *td)
 {
        unsigned int diff;
@@ -308,6 +430,8 @@ static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
        struct timeval t;
        long usec;
 
+       assert(ddir_rw(ddir));
+
        if (td->rate_pending_usleep[ddir] <= 0)
                return ddir;
 
@@ -345,7 +469,7 @@ static enum fio_ddir rate_ddir(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir)
        odir = ddir ^ 1;
        if (td_rw(td) && __should_check_rate(td, odir))
                td->rate_pending_usleep[odir] -= usec;
-       
+
        return ddir;
 }
 
@@ -374,6 +498,14 @@ static enum fio_ddir get_rw_ddir(struct thread_data *td)
             td->io_issues[DDIR_WRITE] && 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->sync_file_range_nr) &&
+            td->io_issues[DDIR_WRITE] && should_fsync(td))
+               return DDIR_SYNC_FILE_RANGE;
+
        if (td_rw(td)) {
                /*
                 * Check if it's time to seed a new data direction.
@@ -401,6 +533,17 @@ 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);
@@ -413,7 +556,6 @@ void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        td_io_u_lock(td);
 
-       assert((io_u->flags & IO_U_F_FREE) == 0);
        io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
        io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
 
@@ -421,9 +563,10 @@ void put_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                put_file_log(td, io_u->file);
 
        io_u->file = NULL;
+       if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
+               td->cur_depth--;
        flist_del_init(&io_u->list);
        flist_add(&io_u->list, &td->io_u_freelist);
-       td->cur_depth--;
        td_io_u_unlock(td);
        td_io_u_free_notify(td);
 }
@@ -443,14 +586,14 @@ void requeue_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u)
        td_io_u_lock(td);
 
        __io_u->flags |= IO_U_F_FREE;
-       if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && !ddir_sync(__io_u->ddir))
+       if ((__io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT) && ddir_rw(__io_u->ddir))
                td->io_issues[__io_u->ddir]--;
 
        __io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
-
+       if (__io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH)
+               td->cur_depth--;
        flist_del(&__io_u->list);
        flist_add_tail(&__io_u->list, &td->io_u_requeues);
-       td->cur_depth--;
        td_io_u_unlock(td);
        *io_u = NULL;
 }
@@ -460,12 +603,12 @@ 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(), we are done
+        * fsync() or fdatasync() or trim etc, we are done
         */
-       if (ddir_sync(io_u->ddir))
+       if (!ddir_rw(io_u->ddir))
                goto out;
 
        /*
@@ -517,31 +660,31 @@ 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)
@@ -558,117 +701,117 @@ 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)
@@ -754,7 +897,8 @@ static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
                        opened = 1;
                }
 
-               dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf, f->flags);
+               dprint(FD_FILE, "goodf=%x, badf=%x, ff=%x\n", goodf, badf,
+                                                               f->flags);
                if ((!goodf || (f->flags & goodf)) && !(f->flags & badf))
                        break;
 
@@ -768,7 +912,7 @@ static struct fio_file *get_next_file_rr(struct thread_data *td, int goodf,
        return f;
 }
 
-static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
+static struct fio_file *__get_next_file(struct thread_data *td)
 {
        struct fio_file *f;
 
@@ -803,6 +947,16 @@ out:
        return f;
 }
 
+static struct fio_file *get_next_file(struct thread_data *td)
+{
+       struct prof_io_ops *ops = &td->prof_io_ops;
+
+       if (ops->get_next_file)
+               return ops->get_next_file(td);
+
+       return __get_next_file(td);
+}
+
 static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct fio_file *f;
@@ -823,7 +977,8 @@ static int set_io_u_file(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                io_u->file = NULL;
                fio_file_set_done(f);
                td->nr_done_files++;
-               dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name, td->nr_done_files, td->o.nr_files);
+               dprint(FD_FILE, "%s: is done (%d of %d)\n", f->file_name,
+                                       td->nr_done_files, td->o.nr_files);
        } while (1);
 
        return 0;
@@ -848,29 +1003,75 @@ again:
                io_u->end_io = NULL;
        }
 
-       /*
-        * We ran out, wait for async verify threads to finish and return one
-        */
-       if (!io_u && td->o.verify_async) {
-               pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
-               goto again;
-       }
-
        if (io_u) {
                assert(io_u->flags & IO_U_F_FREE);
-               io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE;
-               io_u->flags &= ~IO_U_F_FREE_DEF;
+               io_u->flags &= ~(IO_U_F_FREE | IO_U_F_FREE_DEF);
+               io_u->flags &= ~(IO_U_F_TRIMMED | IO_U_F_BARRIER);
 
                io_u->error = 0;
                flist_del(&io_u->list);
                flist_add(&io_u->list, &td->io_u_busylist);
                td->cur_depth++;
+               io_u->flags |= IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
+       } else if (td->o.verify_async) {
+               /*
+                * We ran out, wait for async verify threads to finish and
+                * return one
+                */
+               pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
+               goto again;
        }
 
        td_io_u_unlock(td);
        return io_u;
 }
 
+static int check_get_trim(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
+{
+       if (td->o.trim_backlog && td->trim_entries) {
+               int get_trim = 0;
+
+               if (td->trim_batch) {
+                       td->trim_batch--;
+                       get_trim = 1;
+               } else if (!(td->io_hist_len % td->o.trim_backlog) &&
+                        td->last_ddir != DDIR_READ) {
+                       td->trim_batch = td->o.trim_batch;
+                       if (!td->trim_batch)
+                               td->trim_batch = td->o.trim_backlog;
+                       get_trim = 1;
+               }
+
+               if (get_trim && !get_next_trim(td, io_u))
+                       return 1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+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--;
+                       get_verify = 1;
+               } 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)
+                               td->verify_batch = td->o.verify_backlog;
+                       get_verify = 1;
+               }
+
+               if (get_verify && !get_next_verify(td, io_u))
+                       return 1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
 /*
  * 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.
@@ -886,6 +1087,11 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
                return NULL;
        }
 
+       if (check_get_verify(td, io_u))
+               goto out;
+       if (check_get_trim(td, io_u))
+               goto out;
+
        /*
         * from a requeue, io_u already setup
         */
@@ -906,18 +1112,26 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
        f = io_u->file;
        assert(fio_file_open(f));
 
-       if (!ddir_sync(io_u->ddir)) {
+       if (ddir_rw(io_u->ddir)) {
                if (!io_u->buflen && !(td->io_ops->flags & FIO_NOIO)) {
                        dprint(FD_IO, "get_io_u: zero buflen on %p\n", io_u);
                        goto err_put;
                }
 
+               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) {
+                       /*
+                        * Reset the buf_filled parameters so next time if the
+                        * buffer is used for writes it is refilled.
+                        */
+                       io_u->buf_filled_len = 0;
+               }
        }
 
        /*
@@ -927,6 +1141,7 @@ struct io_u *get_io_u(struct thread_data *td)
        io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 
 out:
+       assert(io_u->file);
        if (!td_io_prep(td, io_u)) {
                if (!td->o.disable_slat)
                        fio_gettime(&io_u->start_time, NULL);
@@ -940,7 +1155,10 @@ err_put:
 
 void io_u_log_error(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
-       const char *msg[] = { "read", "write", "sync" };
+       const char *msg[] = { "read", "write", "sync", "datasync",
+                               "sync_file_range", "wait", "trim" };
+
+
 
        log_err("fio: io_u error");
 
@@ -964,52 +1182,80 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
         * initialized, silence that warning.
         */
        unsigned long uninitialized_var(usec);
+       struct fio_file *f;
 
        dprint_io_u(io_u, "io complete");
 
+       td_io_u_lock(td);
        assert(io_u->flags & IO_U_F_FLIGHT);
-       io_u->flags &= ~IO_U_F_FLIGHT;
+       io_u->flags &= ~(IO_U_F_FLIGHT | IO_U_F_BUSY_OK);
+       td_io_u_unlock(td);
 
        if (ddir_sync(io_u->ddir)) {
                td->last_was_sync = 1;
+               f = io_u->file;
+               if (f) {
+                       f->first_write = -1ULL;
+                       f->last_write = -1ULL;
+               }
                return;
        }
 
        td->last_was_sync = 0;
+       td->last_ddir = io_u->ddir;
 
-       if (!io_u->error) {
+       if (!io_u->error && ddir_rw(io_u->ddir)) {
                unsigned int bytes = io_u->buflen - io_u->resid;
                const enum fio_ddir idx = io_u->ddir;
+               const enum fio_ddir odx = io_u->ddir ^ 1;
                int ret;
 
                td->io_blocks[idx]++;
                td->io_bytes[idx] += bytes;
                td->this_io_bytes[idx] += bytes;
 
+               if (idx == DDIR_WRITE) {
+                       f = io_u->file;
+                       if (f) {
+                               if (f->first_write == -1ULL ||
+                                   io_u->offset < f->first_write)
+                                       f->first_write = io_u->offset;
+                               if (f->last_write == -1ULL ||
+                                   ((io_u->offset + bytes) > f->last_write))
+                                       f->last_write = io_u->offset + bytes;
+                       }
+               }
+
                if (ramp_time_over(td)) {
                        unsigned long uninitialized_var(lusec);
-                       unsigned long uninitialized_var(rusec);
 
                        if (!td->o.disable_clat || !td->o.disable_bw)
                                lusec = utime_since(&io_u->issue_time,
                                                        &icd->time);
-                       if (__should_check_rate(td, idx) ||
-                           __should_check_rate(td, idx ^ 1))
-                               rusec = utime_since(&io_u->start_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, usec, bytes);
+                               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] +=
-                                       (long) td->rate_usec_cycle[idx] - rusec;
+                               td->rate_pending_usleep[idx] =
+                                       ((td->this_io_bytes[idx] *
+                                         td->rate_nsec_cycle[idx]) / 1000 -
+                                        utime_since_now(&td->start));
                        }
                        if (__should_check_rate(td, idx ^ 1))
-                               td->rate_pending_usleep[idx ^ 1] -= rusec;
+                               td->rate_pending_usleep[odx] =
+                                       ((td->this_io_bytes[odx] *
+                                         td->rate_nsec_cycle[odx]) / 1000 -
+                                        utime_since_now(&td->start));
                }
 
                if (td_write(td) && idx == DDIR_WRITE &&
@@ -1024,7 +1270,7 @@ static void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                        if (ret && !icd->error)
                                icd->error = ret;
                }
-       } else {
+       } else if (io_u->error) {
                icd->error = io_u->error;
                io_u_log_error(td, io_u);
        }
@@ -1153,13 +1399,10 @@ 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)
 {
-       long *ptr = io_u->buf;
+       io_u->buf_filled_len = 0;
 
-       if (!td->o.zero_buffers) {
-               while ((void *) ptr - io_u->buf < max_bs) {
-                       *ptr = rand() * GOLDEN_RATIO_PRIME;
-                       ptr++;
-               }
-       } else
-               memset(ptr, 0, max_bs);
+       if (!td->o.zero_buffers)
+               fill_random_buf(io_u->buf, max_bs);
+       else
+               memset(io_u->buf, 0, max_bs);
 }