Bump disk util stats from 32 to 64-bit values

Robert reports:

A long run can result in wrapping in the disk stats
(ios, merge, ticks, in_queue).

In this example, there were 212,245,615,134 read IOs
(that is from uint64_t total_io_u[3]):
  read : io=101207GB, bw=491309KB/s, iops=982618, runt=216000016msec
  cpu          : usr=0.09%, sys=4.33%, ctx=152784302066, majf=0, minf=2928
  IO depths    : 1=0.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.5%, 16=0.5%, 32=1.0%, >=64=1.0%
     submit    : 0=0.0%, 4=18.0%, 8=6.6%, 16=8.5%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=15.0%, 32=0.1%, 64=0.1%, >=64=0.1%
     issued    : total=r=212245615134/w=0/d=0, short=r=0/w=0/d=0, drop=r=0/w=0/d=0
     latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=96

Run status group 0 (all jobs):
   READ: io=101207GB, aggrb=491309KB/s, minb=491309KB/s, maxb=491309KB/s, mint=216000016msec, maxt=216000016msec

All the disk stats, however, wrap at ios=4,294,967,295 (32 bit).
In this case it caught sdi falling a bit behind the others,
but all of them have wrapped multiple times.

Disk stats (read/write):
  sdb: ios=796157304/0, merge=0/0, ticks=722039638/0, in_queue=735284999, util=100.00%
  sdc: ios=725235994/0, merge=0/0, ticks=725893305/0, in_queue=738790349, util=100.00%
  sdd: ios=722370867/0, merge=0/0, ticks=724540972/0, in_queue=738926102, util=100.00%
  sde: ios=722490025/0, merge=0/0, ticks=724775894/0, in_queue=745581851, util=100.00%
  sdf: ios=719665329/0, merge=0/0, ticks=724281840/0, in_queue=740201203, util=100.00%
  sdg: ios=721386377/0, merge=0/0, ticks=725529483/0, in_queue=740729310, util=100.00%
  sdh: ios=720461888/0, merge=0/0, ticks=724759222/0, in_queue=741212131, util=100.00%
  sdi: ios=3280272329/0, merge=0/0, ticks=3337080572/0, in_queue=3340290775, util=81.57%
  sdj: ios=717395167/0, merge=0/0, ticks=723762993/0, in_queue=739136654, util=100.00%
  sdk: ios=824804416/0, merge=0/0, ticks=722973383/0, in_queue=734915061, util=100.00%
  sdl: ios=787317365/0, merge=0/0, ticks=720963594/0, in_queue=736506238, util=100.00%
  sdm: ios=791112845/0, merge=0/0, ticks=723371287/0, in_queue=745590636, util=100.00%
  sdn: ios=786009870/0, merge=0/0, ticks=721111447/0, in_queue=733786474, util=100.00%
  sdo: ios=787226466/0, merge=0/0, ticks=722200707/0, in_queue=737673635, util=100.00%
  sdp: ios=789062478/0, merge=0/0, ticks=723648481/0, in_queue=737820918, util=100.00%
  sdq: ios=786121713/0, merge=0/0, ticks=722203635/0, in_queue=752578258, util=100.00%

These structures are the reason:
struct disk_util_stats {
        uint32_t ios[2];
        uint32_t merges[2];
        uint64_t sectors[2];
        uint32_t ticks[2];
        uint32_t io_ticks;
        uint32_t time_in_queue;
        uint64_t msec;
};
struct disk_util_agg {
        uint32_t ios[2];
        uint32_t merges[2];
        uint64_t sectors[2];
        uint32_t ticks[2];
        uint32_t io_ticks;
        uint32_t time_in_queue;
        uint32_t slavecount;
        fio_fp64_t max_util;
};

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Make gfio build with --build-static

We can't build the gtk app statically, so filter out the static part
for just that. Fix up the Makefile so that fio doesn't include
all the gtk libs as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fixup t/ test apps for lfsr_next change()

Reported-by: Bruce Cran <bruce@cran.org.uk>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

lfsr: don't pass in last value to lfsr_next()

It's cached in the 'fl' struct. This means we can move the max
block calculation outside if the lfsr part, too.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

iolog: account for wasted time in ipo stall

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blktrace: correct setting of iodepth

We want to check for == 1, not != 1. Also set iodepth_low, like
we would have done for a "normal" job file.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

server: fix missing ETA in some cases

If we get an ETA request from the client, we pass in 'force' to
ignore any time constraints. But we fail to pass the force through,
so we can fail sending the requested ETA and the client just looks
like nothing is running even though it is.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

trigger: always send trigger, not just when remote command is set

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: defer local trigger execute until after state is received

Don't run it immediately, we have to wait until we receive the
data from the server.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

HOWTO: add description and examples of verify triggers

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

trigger: enable separate remote and local trigger

Change the options so that we have the trigger file and command
separate, and remote and local trigger command separate as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Kill off -Wshadow again

Too many warnings, even for system headers.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

verify: allow empty/no trigger file

If we use a trigger timeout, we don't need the file.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix some shadow warnings for some gcc variants

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

verify: verify_state_gen_name() should check size

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Merge branch 'verify-trigger'

Fio 2.1.14

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: replace duplicate code with read_data()

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add support for verify triggers and verify state saving

This allows you to (for instance) instantly terminate a verify
write workload, and then later that everything was written
correctly up to that very point. This can be useful for testing
powercut scenarios, which is often problematic on storage
devices.

The trigger part is a file based notification scheme, similar
to what is provided for the status dumps. When triggered,
fio will exit immediately and write the verify state safely
to disk. A trigger can be accompanied by a trigger command.
Say you wanted to test powercut safety, the trigger could be
something that immediately cut power to the machine.

The verify state is either saved locally (if run locally),
or saved over the network if run in client/server mode.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/btrace2fio: don't dec inflight for requeue

We don't inc it again on issue, so we'll end up with an assert
trigger on inflight going negative.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/btrace2fio: fix divide-by-zero in rate calculation

If usec is less than 1000, it'd crash.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Makefile: add -Wshadow

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fixup some of the time (usec) based conversions

Modified by Jens to fixup some of the mtime/utime confusion,
and add a specific ->is_time to options to get rid of future
issues in this area.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Get rid if ddir_trim() macro

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix crash on threads being reaped before they are created

If we do that, then ->rusage_sem is never allocated.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add option for statically build fio

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/btrace2fio: cap depth if we don't see completion traces

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix for a race when fio prints I/O statistics periodically

Below is the demonstration for the latest code in git:

Job-file:

[job]
filename=/dev/sda
rw=randread
blocksize=4096
direct=1
time_based=1
runtime=300
numjobs=16

Command line:

fio --output-format=json --status-interval=10  /tmp/job.file | tee /tmp/fio.out

After parsing json and printing per-job "read->runtime" and "read->iops" in two
columns, one can see this:

runtime iops
9854 4762
19861 4724
29867 4711
39873 4705
49880 4701
59886 4698
69894 4696
79900 4694
89907 4693
99913 4692
109919 4692
119926 4691
129933 4691
139940 4691
149946 4691
159953 4690
169959 4690
179966 4690
189972 4690
199978 4690
209984 4690
219990 4690
229996 4690
240002 4690
250009 4690
260015 4690
270021 4690
280027 4690
290033 4690
600043 2344 <--- You can see a spurious jump in runtime here
300001 4690

The problem is two-fold, IMHO:

1) td->ts.runtime[DDIR_READ/DDIR_WRITE/DDIR_TRIM] are set in microseconds
   instead of milliseconds in thread_main() function. The values are later
   converted to milliseconds (after exiting from the loop in thread_main()),
   but it is too late for the out-of-band access by the helper_thread
   (the one that prints periodic statistics).

2) The helper_thread in __show_running_run_stats() temporarily adds to
   td->ts.runtime[DDIR_READ/DDIR_WRITE/DDIR_TRIM]
   the time that has passed since the beginning of the loop (td->start).
   However, the same addition happens in thread_main() by the job
   thread and td->start is not reset atomically with this addition.
   As a result, the runtime can be added twice. (That's why in the output
   we see 600043, which is approximately twice larger than the
   previous reading).

My proposal is to make the job threads updating both td->ts.runtime and
td->start atomically by using an already existing stat_mutex.
__show_running_run_stats() already takes this mutex where needed.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client/server: percentile_precision wasn't net converted

We'd get 0 precision on the percentile dumps, which was confusing
and lost info.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

iolog: fix intermittent crash on exit with verify enabled

Commit 9342d5f807795 added flist_first_entry(), but the
conversion io iolog hist list pruning was wrong. Fix it.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add time_since_genesis()

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

smalloc: add zeroing scalloc() variant

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Make fio -Wshadow clean

Found a few issues, actually.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Get rid of __ prefix for internal frand state

It made (some) sense when we had both OS and frand in anon unions,
but now lets just kill it.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Remove use of OS provided random functions

We added the internal random generator a long time ago, and kept
the OS variant around as an opt-in feature with using use_os_rand=1.
We defaulted to using the fio provided one, and I doubt that
anyone has used the option.

The time has come to kill it.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add basic DragonFly support

Saw the build failing in their logs, and it hurt my feelings.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Merge branch 'master' of ssh://git.kernel.dk/data/git/fio

Merge branch 'master' of ssh://git.kernel.dk/data/git/fio

configure: disable lex/yacc on Solaris

It currently breaks, disable it until we can figure it out:

   LEX lex.yy.c
"exp/expression-parser.l":line 166: Warning: Non-portable Character Class
  YACC y.tab.c
    CC lex.yy.o
exp/expression-parser.l:43:37: error: conflicting types for ‘yyunput’
lex.yy.c:31:7: note: previous declaration of ‘yyunput’ was here
exp/expression-parser.l:44:46: error: macro "input" passed 1 arguments, but takes just 0
exp/expression-parser.l: In function ‘yylex’:
exp/expression-parser.l:61:1: warning: label ‘yyfussy’ defined but not used
exp/expression-parser.l:54:22: warning: unused variable ‘yyprevious’
exp/expression-parser.l: At top level:
exp/expression-parser.l:297:1: warning: missing braces around initializer
exp/expression-parser.l:297:1: warning: (near initialization for ‘yycrank[0]’)
exp/expression-parser.l:376:1: warning: missing braces around initializer
exp/expression-parser.l:376:1: warning: (near initialization for ‘yysvec[0]’)
exp/expression-parser.l:714:6: error: conflicting types for ‘yyunput’
exp/expression-parser.l:43:37: note: previous declaration of ‘yyunput’ was here
make: *** [lex.yy.o] Error 1

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

mmap: set 'fd' to -1

This looks like a typo, using '1' makes no sense. This fixes Solaris
anon allocs.

Reported-by: Sébastien Bouchex Bellomié <sbouchex@infovista.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines: rename option specific pad from 'td' to 'pad'

Except the net engine, they all just use it as padding to avoid
having a zero offset member. The latter makes the parser think
the offset isn't set, so not valid.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/rbd: sort IO by start time before waiting on it

Instead of waiting on the first random IO we find, wait on the
oldest one. For higher queue depth, this should yield better
performance and lower latencies.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Merge branch 'optimize-busy-poll' of https://github.com/ketor/fio

Ketor writes:

Origin code use rbd_aio_is_complete to check if the io is complete.But
this function use mutex lock and unlock to get the complete result, this
will cause the thread context switch and lock wait latency. And also
because the lock and context switch latency is in the getevents thread,
will decrease the getevents speed and increase the test latency.

This patch go back to use an varible io_complete to check if the io is
complete. This variable is updated in the aiocb callback function and
will not influence the getevents speed.

In our practice, we run fio test jobs=1 iodepth=1 bs=4k busy_poll=1.
Before this patch: IOPS is 30930 After this patch: IOPS is 37300.  And
also after this patch we get avg 25us latency, is nearly equal to the
systemtap test result of the librbd randwrite process.

So I think this patch is realy needed.

use io_complete var to avoid the rbd_aio_is_complete lock and context switch

Signed-off-by: Ketor Meng <d.ketor@gmail.com>

fix rbd_option parse error

Signed-off-by: Ketor Meng <d.ketor@gmail.com>

Merge branch 'fix-rbd-options-parse' of https://github.com/ketor/fio

Ketor writes:

There is two bug in the rbd_options parse:
1. The memeber struct thread_data *td of struct rbd_options is filled in
the cmdline parse process.So it is usable and cannot be deleted.

2.The busy_poll offset of struct rbd_options is not the "busy_poll" but
"client_name"

After fix these two bugs, the fio test then can run.

engines/glusterfs_async: remove no-op prep function

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/glusterfs_async: cleanups

- Style issues
- Unnecessary casts
- Unnecessary variables inits

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/glfs_async: add trim support

If available.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/rbd: add option to busy poll on event completion

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/rbd: remove unused rbd_options->td

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/rbd: use rbd_aio_is_complete() and add TRIM support

Using fri->io_complete is potentially racy, since we have no
locking around checking and waiting. Use the API provided
function to check for completion instead.

Add support for TRIM through rbd_aio_discard().

Cleanup the queue interface and completion creation.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/rbd: add support for rbd_invalidate_cache()

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

rbd: various fixes and cleanups

- Don't use usleep() when no completions are available, call into
  rbd to wait for one.

- Check for errors on reads/writes/syncs instead of just assuming
  that everything went fine.

- Fix leak of completions when read/write/sync fails.

- Style cleanups, and remove unnecessary casts.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

fio: Fix padding properly

Completely fix padding:
- use anonymous union for padding.
- move existing padding in thread_stat.
- add alignment checks.

Signed-off-by: Gwendal Grignou <gwendal@chromium.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Loop Iteration Offset Bug

Reset file descriptor offset value to the initial value when file is
closed and io state is cleared. This fixes the bug where previous offset
values persist between loop iterations.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix fp alignment

Commit a5bbbd8a324a fixed alignment earlier up, but then screwed
it up further down. Fix it.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

fio: fix alignement to prevent bus error on ARM

Add a filler field to be ensure 64bit alignment.
Otherwise, we would trigger SIGBUS error in sum_stat()

Signed-off-by: Gwendal Grignou <gwendal@chromium.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

diskutil: get rid of disk_util_start_exit()

No need to wrap this in a function, just set the exit variable.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Consolidate disk util, eta, and status check thread

We don't need two, we can just have one do everything.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

stat: avoid hang with race in stat thread exit and rusage update

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Start and stop status interval (or file) thread separately

This gets rid of the need to create threads on the fly for this,
and we can manage it and stop it before we do real stats at
the end.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

backend: remove debug du thread exit notice

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Get rid of (now unused) disk_util_mutex

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix exit being slowed by disk util stat time

Add a cv/lock to handle exit of the disk util thread. This is a
lot cleaner than the adhoc method that was used before, and it
means that we can signal the exit immediately instead of waiting
for DISKUTIL_MSEC to pass.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/dedupe: fix init of all thread variables

->dupes wasn't initialized, for instance. Just memset the
whole thing, so we don't run into this again.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

compiler: improve gcc 4.x compile time check

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Fix typo in alignment check

It checks percentile_list twice and forgets latency_percentile
in the thread_options_pack structure. Add alignment after the
32-bit sync_file_range to make it align properly.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add alignment to thread_options_pack for proper fp alignment

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

fio: add alignment check for fp fields

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

stat: ensure that the fp fields are 64-bit aligned

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Add some build assert macros

Stolen from the linux kernel.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

BSD Yacc doesn't understand --no-lines, so use -l instead

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/net: get rid of conversion warning on clang/OSX

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Get rid if --header-file argument for lex

Since we now wrap the lexer_input() call, should be safe to just
get rid of the lexer.h define since we don't need size_t/yy_size_t.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: fix potential NULL dereference

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/btrace2fio: fix fd leak on error

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

t/dedupe: fix bogus items NULL compare

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

sha256: cast shift to uint64_t

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

crc/test: fix potential div by zero

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/libaio: fix wrong setting of wait_start

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

server/client: don't use __ conversion functions if not needed

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines: don't use printf or stderr directly

For networked runs, we can't just print to stdout or stderr.
Use the appropriate logging functions.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

backend: use log_info_flush(), not fflush()

f_out may not be stdout, so use the appropriate wrapper
that flushes the appropriate FILE (or nothing, if nothing
needs to be done).

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

smalloc: use log_err() for errors

If this happens at runtime, stderr/stdout may have been closed
and used for server/client connections.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: partial revert of 9899aff3e345

We do need the client->nr_stat, otherwise things break when
group reporting is not used. We need it to keep track of
how many thread_stat's we are expecting to receive from
each client.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: get rid of (now) unused client->nr_stat

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

client: always output summed output for all clients

At least if we have more than 1 client.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

stat: set kb/unit_base, if not already set

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Set genesis time when running only network clients

Otherwise we get potentially no or erratic ETA reporting,
depending on the system.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Makefile: don't install test binaries

Split the t/ binaries into internal test, and external test
tools. Prefix the external test tools with fio-, so that we
know where they are from when they are installed.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/libaio: better protect against a busy loop in getevents()

If we reap nothing and we were asked to reap > 0 events, then
reuse our commit, sleep, and retry loop.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

stat: add total/short/drop ios to the json output

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Update documentation on net engine port usage

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/net: add subjob number to given port

If we use numjobs=x where x > 1, then we don't want to reuse the
same port. Bump it within a group, using the subjob number.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

configure: only print gtk status if --enable-gfio used

Otherwise we always just print no, even though we did not check.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/net: use link close message on TCP as well

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

eta: don't count TD_SETTING_UP as a running process

We don't want to spam the console with waiting lines.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

engines/net: turn off UDP package dropping if buf size doesn't match

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

stat: add dropped ios to the standard output

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>