Fix segfault with verify_async
[fio.git] / io_u.c
diff --git a/io_u.c b/io_u.c
index 1a45706f160556f2c153bf82505370b484d7055e..fc3ee498e2b497d9d410970c1427bc06006e97d2 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 */
@@ -30,7 +31,7 @@ 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 +51,8 @@ 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 +76,9 @@ 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;
@@ -126,7 +127,7 @@ 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, lastb;
+       unsigned long long block, min_bs = td->o.rw_min_bs, lastb;
        int i;
 
        lastb = last_block(td, f, ddir);
@@ -134,18 +135,19 @@ static int get_next_free_block(struct thread_data *td, struct fio_file *f,
                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 > lastb)
+       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++;
        }
 
@@ -156,34 +158,47 @@ 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, lastb;
+       unsigned long long rmax, r, lastb;
        int loops = 5;
 
        lastb = last_block(td, f, ddir);
        if (!lastb)
                return 1;
 
+       if (f->failed_rands >= 200)
+               goto ffz;
+
+       rmax = td->o.use_os_rand ? OS_RAND_MAX : FRAND_MAX;
        do {
-               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);
+
+               *b = (lastb - 1) * (r / ((unsigned long long) rmax + 1.0));
+
                dprint(FD_RANDOM, "off rand %llu\n", r);
-               *b = (lastb - 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
@@ -192,18 +207,29 @@ 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))
-                       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,
@@ -224,7 +250,16 @@ 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;
+
+               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;
+
+               *b = pos / td->o.min_bs[ddir];
                return 0;
        }
 
@@ -316,12 +351,20 @@ 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));
 
@@ -329,12 +372,22 @@ 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 {
@@ -346,19 +399,16 @@ 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;
 }
@@ -389,10 +439,16 @@ 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;
 
@@ -435,6 +491,16 @@ 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);
@@ -531,13 +597,12 @@ 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);
@@ -808,11 +873,19 @@ 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;
@@ -1047,6 +1120,44 @@ static int check_get_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        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;
+
+       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.
@@ -1055,6 +1166,7 @@ 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) {
@@ -1096,11 +1208,14 @@ 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.verify != VERIFY_NONE)
+                               populate_verify_io_u(td, io_u);
+                       else if (td->o.refill_buffers)
+                               io_u_fill_buffer(td, io_u, io_u->xfer_buflen);
+                       else if (td->o.scramble_buffers)
+                               do_scramble = 1;
+               } 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.
@@ -1120,6 +1235,8 @@ 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:
@@ -1149,6 +1266,36 @@ 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 void io_completed(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                         struct io_completion_data *icd)
 {
@@ -1186,6 +1333,7 @@ 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;
 
@@ -1201,25 +1349,9 @@ 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) {
+                       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] *
@@ -1269,6 +1401,7 @@ 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;
@@ -1287,6 +1420,8 @@ 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;
        }
 }
 
@@ -1377,7 +1512,7 @@ void io_u_fill_buffer(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        io_u->buf_filled_len = 0;
 
        if (!td->o.zero_buffers)
-               fill_random_buf(io_u->buf, max_bs);
+               fill_random_buf(&td->buf_state, io_u->buf, max_bs);
        else
                memset(io_u->buf, 0, max_bs);
 }