verify.c

   1 /*
   2  * IO verification helpers
   3  */
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <assert.h>
   8 #include <pthread.h>
   9 #include <libgen.h>
  10
  11 #include "fio.h"
  12 #include "verify.h"
  13 #include "trim.h"
  14 #include "lib/rand.h"
  15 #include "lib/hweight.h"
  16 #include "lib/pattern.h"
  17
  18 #include "crc/md5.h"
  19 #include "crc/crc64.h"
  20 #include "crc/crc32.h"
  21 #include "crc/crc32c.h"
  22 #include "crc/crc16.h"
  23 #include "crc/crc7.h"
  24 #include "crc/sha256.h"
  25 #include "crc/sha512.h"
  26 #include "crc/sha1.h"
  27 #include "crc/xxhash.h"
  28
  29 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  30                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  31                          unsigned int header_len);
  32 static void fill_hdr(struct verify_header *hdr, int verify_type, uint32_t len,
  33                      uint64_t rand_seed);
  34 static void __fill_hdr(struct verify_header *hdr, int verify_type, uint32_t len,
  35                        uint64_t rand_seed);
  36
  37 void fill_buffer_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  38 {
  39         (void)cpy_pattern(td->o.buffer_pattern, td->o.buffer_pattern_bytes, p, len);
  40 }
  41
  42 void __fill_buffer(struct thread_options *o, unsigned long seed, void *p,
  43                    unsigned int len)
  44 {
  45         __fill_random_buf_percentage(seed, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  46 }
  47
  48 unsigned long fill_buffer(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  49 {
  50         struct frand_state *fs = &td->verify_state;
  51         struct thread_options *o = &td->o;
  52
  53         return fill_random_buf_percentage(fs, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  54 }
  55
  56 void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
  57                          struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  58 {
  59         struct thread_options *o = &td->o;
  60
  61         if (!o->verify_pattern_bytes) {
  62                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  63
  64                 if (use_seed)
  65                         __fill_buffer(o, seed, p, len);
  66                 else
  67                         io_u->rand_seed = fill_buffer(td, p, len);
  68                 return;
  69         }
  70
  71         /* Skip if we were here and we do not need to patch pattern
  72          * with format */
  73         if (!td->o.verify_fmt_sz && io_u->buf_filled_len >= len) {
  74                 dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  75                         o->verify_pattern_bytes, len);
  76                 return;
  77         }
  78
  79         (void)paste_format(td->o.verify_pattern, td->o.verify_pattern_bytes,
  80                            td->o.verify_fmt, td->o.verify_fmt_sz,
  81                            p, len, io_u);
  82         io_u->buf_filled_len = len;
  83 }
  84
  85 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  86 {
  87         unsigned int hdr_inc;
  88
  89         hdr_inc = io_u->buflen;
  90         if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
  91                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  92
  93         return hdr_inc;
  94 }
  95
  96 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  97                                  unsigned long seed, int use_seed)
  98 {
  99         unsigned int hdr_inc, header_num;
 100         struct verify_header *hdr;
 101         void *p = io_u->buf;
 102
 103         fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
 104
 105         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 106         header_num = 0;
 107         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 108                 hdr = p;
 109                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
 110                 header_num++;
 111         }
 112 }
 113
 114 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
 115 {
 116         char swap[200];
 117
 118         assert(len <= sizeof(swap));
 119
 120         memcpy(&swap, buf1, len);
 121         memcpy(buf1, buf2, len);
 122         memcpy(buf2, &swap, len);
 123 }
 124
 125 static void hexdump(void *buffer, int len)
 126 {
 127         unsigned char *p = buffer;
 128         int i;
 129
 130         for (i = 0; i < len; i++)
 131                 log_err("%02x", p[i]);
 132         log_err("\n");
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Prepare for separation of verify_header and checksum header
 137  */
 138 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 139 {
 140         unsigned int len = 0;
 141
 142         switch (verify_type) {
 143         case VERIFY_NONE:
 144         case VERIFY_NULL:
 145         case VERIFY_PATTERN:
 146                 len = 0;
 147                 break;
 148         case VERIFY_MD5:
 149                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 150                 break;
 151         case VERIFY_CRC64:
 152                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 153                 break;
 154         case VERIFY_CRC32C:
 155         case VERIFY_CRC32:
 156         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 157                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 158                 break;
 159         case VERIFY_CRC16:
 160                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 161                 break;
 162         case VERIFY_CRC7:
 163                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 164                 break;
 165         case VERIFY_SHA256:
 166                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 167                 break;
 168         case VERIFY_SHA512:
 169                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 170                 break;
 171         case VERIFY_XXHASH:
 172                 len = sizeof(struct vhdr_xxhash);
 173                 break;
 174         case VERIFY_META:
 175                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 176                 break;
 177         case VERIFY_SHA1:
 178                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 179                 break;
 180         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 181                 return 0;
 182         default:
 183                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 184                 assert(0);
 185         }
 186
 187         return len + sizeof(struct verify_header);
 188 }
 189
 190 static inline unsigned int hdr_size(struct thread_data *td,
 191                                     struct verify_header *hdr)
 192 {
 193         if (td->o.verify == VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
 194                 return 0;
 195
 196         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 197 }
 198
 199 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 200 {
 201         void *priv = hdr;
 202
 203         return priv + sizeof(struct verify_header);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 208  * pass info back in case of error
 209  */
 210 struct vcont {
 211         /*
 212          * Input
 213          */
 214         struct io_u *io_u;
 215         unsigned int hdr_num;
 216         struct thread_data *td;
 217
 218         /*
 219          * Output, only valid in case of error
 220          */
 221         const char *name;
 222         void *good_crc;
 223         void *bad_crc;
 224         unsigned int crc_len;
 225 };
 226
 227 #define DUMP_BUF_SZ     255
 228 static int dump_buf_warned;
 229
 230 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 231                      const char *type, struct fio_file *f)
 232 {
 233         char *ptr, fname[DUMP_BUF_SZ];
 234         size_t buf_left = DUMP_BUF_SZ;
 235         int ret, fd;
 236
 237         ptr = strdup(f->file_name);
 238
 239         memset(fname, 0, sizeof(fname));
 240         if (aux_path)
 241                 sprintf(fname, "%s%s", aux_path, FIO_OS_PATH_SEPARATOR);
 242
 243         strncpy(fname + strlen(fname), basename(ptr), buf_left - 1);
 244
 245         buf_left -= strlen(fname);
 246         if (buf_left <= 0) {
 247                 if (!dump_buf_warned) {
 248                         log_err("fio: verify failure dump buffer too small\n");
 249                         dump_buf_warned = 1;
 250                 }
 251                 free(ptr);
 252                 return;
 253         }
 254
 255         snprintf(fname + strlen(fname), buf_left, ".%llu.%s", offset, type);
 256
 257         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 258         if (fd < 0) {
 259                 perror("open verify buf file");
 260                 return;
 261         }
 262
 263         while (len) {
 264                 ret = write(fd, buf, len);
 265                 if (!ret)
 266                         break;
 267                 else if (ret < 0) {
 268                         perror("write verify buf file");
 269                         break;
 270                 }
 271                 len -= ret;
 272                 buf += ret;
 273         }
 274
 275         close(fd);
 276         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 277         free(ptr);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 282  * and dump that too.
 283  */
 284 static void __dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 285 {
 286         struct thread_data *td = vc->td;
 287         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 288         unsigned long hdr_offset;
 289         struct io_u dummy;
 290         void *buf;
 291
 292         if (!td->o.verify_dump)
 293                 return;
 294
 295         /*
 296          * Dump the contents we just read off disk
 297          */
 298         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 299
 300         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 301                         "received", vc->io_u->file);
 302
 303         /*
 304          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 305          */
 306         buf = malloc(io_u->buflen);
 307         dummy = *io_u;
 308         dummy.buf = buf;
 309         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 310         dummy.buf_filled_len = 0;
 311         dummy.buflen = io_u->buflen;
 312
 313         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 314
 315         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 316                         "expected", vc->io_u->file);
 317         free(buf);
 318 }
 319
 320 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 321 {
 322         struct thread_data *td = vc->td;
 323         struct verify_header shdr;
 324
 325         if (td->o.verify == VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 326                 __fill_hdr(&shdr, td->o.verify, vc->io_u->buflen, 0);
 327                 hdr = &shdr;
 328         }
 329
 330         __dump_verify_buffers(hdr, vc);
 331 }
 332
 333 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 334 {
 335         unsigned long long offset;
 336
 337         offset = vc->io_u->offset;
 338         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 339         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 340                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 341
 342         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 343                 log_err("       Expected CRC: ");
 344                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 345                 log_err("       Received CRC: ");
 346                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 347         }
 348
 349         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Return data area 'header_num'
 354  */
 355 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 356 {
 357         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(vc->td, hdr);
 358 }
 359
 360 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 361 {
 362         struct thread_data *td = vc->td;
 363         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 364         char *buf, *pattern;
 365         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 366         unsigned int len, mod, i, pattern_size;
 367         int rc;
 368
 369         pattern = td->o.verify_pattern;
 370         pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
 371         assert(pattern_size != 0);
 372
 373         (void)paste_format_inplace(pattern, pattern_size,
 374                                    td->o.verify_fmt, td->o.verify_fmt_sz, io_u);
 375
 376         buf = (void *) hdr + header_size;
 377         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 378         mod = (get_hdr_inc(td, io_u) * vc->hdr_num + header_size) % pattern_size;
 379
 380         rc = cmp_pattern(pattern, pattern_size, mod, buf, len);
 381         if (!rc)
 382                 return 0;
 383
 384         /* Slow path, compare each byte */
 385         for (i = 0; i < len; i++) {
 386                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 387                         unsigned int bits;
 388
 389                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 390                         log_err("fio: got pattern '%02x', wanted '%02x'. Bad bits %d\n",
 391                                 (unsigned char)buf[i],
 392                                 (unsigned char)pattern[mod],
 393                                 bits);
 394                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 395                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 396                         return EILSEQ;
 397                 }
 398                 mod++;
 399                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 400                         mod = 0;
 401         }
 402
 403         /* Unreachable line */
 404         assert(0);
 405         return EILSEQ;
 406 }
 407
 408 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 409 {
 410         struct thread_data *td = vc->td;
 411         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 412         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 413         int ret = EILSEQ;
 414
 415         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 416
 417         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 418                 ret = 0;
 419
 420         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 421                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 422
 423         /*
 424          * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
 425          * last numberio written to a block. Checking of numberio will be
 426          * done only for workloads that write data.  For verify_only,
 427          * numberio will be checked in the last iteration when the correct
 428          * state of numberio, that would have been written to each block
 429          * in a previous run of fio, has been reached.
 430          */
 431         if ((td_write(td) || td_rw(td)) && (td_min_bs(td) == td_max_bs(td)) &&
 432             !td->o.time_based)
 433                 if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
 434                         if (vh->numberio != io_u->numberio)
 435                                 ret = EILSEQ;
 436
 437         if (!ret)
 438                 return 0;
 439
 440         vc->name = "meta";
 441         log_verify_failure(hdr, vc);
 442         return ret;
 443 }
 444
 445 static int verify_io_u_xxhash(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 446 {
 447         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 448         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 449         uint32_t hash;
 450         void *state;
 451
 452         dprint(FD_VERIFY, "xxhash verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 453
 454         state = XXH32_init(1);
 455         XXH32_update(state, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 456         hash = XXH32_digest(state);
 457
 458         if (vh->hash == hash)
 459                 return 0;
 460
 461         vc->name = "xxhash";
 462         vc->good_crc = &vh->hash;
 463         vc->bad_crc = &hash;
 464         vc->crc_len = sizeof(hash);
 465         log_verify_failure(hdr, vc);
 466         return EILSEQ;
 467 }
 468
 469 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 470 {
 471         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 472         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 473         uint8_t sha512[128];
 474         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 475                 .buf = sha512,
 476         };
 477
 478         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 479
 480         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 481         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 482
 483         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 484                 return 0;
 485
 486         vc->name = "sha512";
 487         vc->good_crc = vh->sha512;
 488         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 489         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 490         log_verify_failure(hdr, vc);
 491         return EILSEQ;
 492 }
 493
 494 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 495 {
 496         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 497         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 498         uint8_t sha256[64];
 499         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 500                 .buf = sha256,
 501         };
 502
 503         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 504
 505         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 506         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 507         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 508
 509         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 510                 return 0;
 511
 512         vc->name = "sha256";
 513         vc->good_crc = vh->sha256;
 514         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 515         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 516         log_verify_failure(hdr, vc);
 517         return EILSEQ;
 518 }
 519
 520 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 521 {
 522         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 523         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 524         uint32_t sha1[5];
 525         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 526                 .H = sha1,
 527         };
 528
 529         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 530
 531         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 532         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 533         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 534
 535         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 536                 return 0;
 537
 538         vc->name = "sha1";
 539         vc->good_crc = vh->sha1;
 540         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 541         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 542         log_verify_failure(hdr, vc);
 543         return EILSEQ;
 544 }
 545
 546 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 547 {
 548         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 549         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 550         unsigned char c;
 551
 552         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 553
 554         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 555
 556         if (c == vh->crc7)
 557                 return 0;
 558
 559         vc->name = "crc7";
 560         vc->good_crc = &vh->crc7;
 561         vc->bad_crc = &c;
 562         vc->crc_len = 1;
 563         log_verify_failure(hdr, vc);
 564         return EILSEQ;
 565 }
 566
 567 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 568 {
 569         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 570         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 571         unsigned short c;
 572
 573         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 574
 575         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 576
 577         if (c == vh->crc16)
 578                 return 0;
 579
 580         vc->name = "crc16";
 581         vc->good_crc = &vh->crc16;
 582         vc->bad_crc = &c;
 583         vc->crc_len = 2;
 584         log_verify_failure(hdr, vc);
 585         return EILSEQ;
 586 }
 587
 588 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 589 {
 590         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 591         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 592         unsigned long long c;
 593
 594         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 595
 596         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 597
 598         if (c == vh->crc64)
 599                 return 0;
 600
 601         vc->name = "crc64";
 602         vc->good_crc = &vh->crc64;
 603         vc->bad_crc = &c;
 604         vc->crc_len = 8;
 605         log_verify_failure(hdr, vc);
 606         return EILSEQ;
 607 }
 608
 609 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 610 {
 611         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 612         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 613         uint32_t c;
 614
 615         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 616
 617         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 618
 619         if (c == vh->crc32)
 620                 return 0;
 621
 622         vc->name = "crc32";
 623         vc->good_crc = &vh->crc32;
 624         vc->bad_crc = &c;
 625         vc->crc_len = 4;
 626         log_verify_failure(hdr, vc);
 627         return EILSEQ;
 628 }
 629
 630 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 631 {
 632         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 633         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 634         uint32_t c;
 635
 636         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 637
 638         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 639
 640         if (c == vh->crc32)
 641                 return 0;
 642
 643         vc->name = "crc32c";
 644         vc->good_crc = &vh->crc32;
 645         vc->bad_crc = &c;
 646         vc->crc_len = 4;
 647         log_verify_failure(hdr, vc);
 648         return EILSEQ;
 649 }
 650
 651 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 652 {
 653         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 654         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 655         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 656         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 657                 .hash = hash,
 658         };
 659
 660         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 661
 662         fio_md5_init(&md5_ctx);
 663         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 664         fio_md5_final(&md5_ctx);
 665
 666         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 667                 return 0;
 668
 669         vc->name = "md5";
 670         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 671         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 672         vc->crc_len = sizeof(hash);
 673         log_verify_failure(hdr, vc);
 674         return EILSEQ;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Push IO verification to a separate thread
 679  */
 680 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 681 {
 682         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 683
 684         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 685
 686         if (io_u->file)
 687                 put_file_log(td, io_u->file);
 688
 689         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 690                 td->cur_depth--;
 691                 io_u_clear(io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
 692         }
 693         flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
 694         *io_u_ptr = NULL;
 695         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 696
 697         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 698         return 0;
 699 }
 700
 701 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 702 {
 703         static char zero_buf[1024];
 704         unsigned int this_len, len;
 705         int ret = 0;
 706         void *p;
 707
 708         if (!td->o.trim_zero)
 709                 return 0;
 710
 711         len = io_u->buflen;
 712         p = io_u->buf;
 713         do {
 714                 this_len = sizeof(zero_buf);
 715                 if (this_len > len)
 716                         this_len = len;
 717                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 718                         ret = EILSEQ;
 719                         break;
 720                 }
 721                 len -= this_len;
 722                 p += this_len;
 723         } while (len);
 724
 725         if (!ret)
 726                 return 0;
 727
 728         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 729                 ", block offset %lu\n",
 730                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 731                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 732         return ret;
 733 }
 734
 735 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct verify_header *hdr,
 736                          unsigned int hdr_num, unsigned int hdr_len)
 737 {
 738         void *p = hdr;
 739         uint32_t crc;
 740
 741         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 742                 log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x",
 743                         hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC);
 744                 goto err;
 745         }
 746         if (hdr->len != hdr_len) {
 747                 log_err("verify: bad header length %u, wanted %u",
 748                         hdr->len, hdr_len);
 749                 goto err;
 750         }
 751         if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed) {
 752                 log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
 753                         ", wanted %"PRIu64,
 754                         hdr->rand_seed, io_u->rand_seed);
 755                 goto err;
 756         }
 757
 758         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 759         if (crc != hdr->crc32) {
 760                 log_err("verify: bad header crc %x, calculated %x",
 761                         hdr->crc32, crc);
 762                 goto err;
 763         }
 764         return 0;
 765
 766 err:
 767         log_err(" at file %s offset %llu, length %u\n",
 768                 io_u->file->file_name,
 769                 io_u->offset + hdr_num * hdr_len, hdr_len);
 770         return EILSEQ;
 771 }
 772
 773 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 774 {
 775         struct verify_header *hdr;
 776         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 777         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 778         void *p;
 779         int ret;
 780
 781         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 782                 return 0;
 783         /*
 784          * If the IO engine is faking IO (like null), then just pretend
 785          * we verified everything.
 786          */
 787         if (td->io_ops->flags & FIO_FAKEIO)
 788                 return 0;
 789
 790         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 791                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 792                 goto done;
 793         }
 794
 795         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 796
 797         ret = 0;
 798         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 799              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 800                 struct vcont vc = {
 801                         .io_u           = io_u,
 802                         .hdr_num        = hdr_num,
 803                         .td             = td,
 804                 };
 805                 unsigned int verify_type;
 806
 807                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 808                         break;
 809
 810                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 811                 if (td->o.verify_offset)
 812                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 813                 hdr = p;
 814
 815                 /*
 816                  * Make rand_seed check pass when have verifysort or
 817                  * verify_backlog.
 818                  */
 819                 if (td->o.verifysort || (td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
 820                         io_u->rand_seed = hdr->rand_seed;
 821
 822                 if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 823                         ret = verify_header(io_u, hdr, hdr_num, hdr_inc);
 824                         if (ret)
 825                                 return ret;
 826                 }
 827
 828                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 829                         verify_type = td->o.verify;
 830                 else
 831                         verify_type = hdr->verify_type;
 832
 833                 switch (verify_type) {
 834                 case VERIFY_MD5:
 835                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 836                         break;
 837                 case VERIFY_CRC64:
 838                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 839                         break;
 840                 case VERIFY_CRC32C:
 841                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 842                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 843                         break;
 844                 case VERIFY_CRC32:
 845                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 846                         break;
 847                 case VERIFY_CRC16:
 848                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 849                         break;
 850                 case VERIFY_CRC7:
 851                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 852                         break;
 853                 case VERIFY_SHA256:
 854                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 855                         break;
 856                 case VERIFY_SHA512:
 857                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 858                         break;
 859                 case VERIFY_XXHASH:
 860                         ret = verify_io_u_xxhash(hdr, &vc);
 861                         break;
 862                 case VERIFY_META:
 863                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 864                         break;
 865                 case VERIFY_SHA1:
 866                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 867                         break;
 868                 case VERIFY_PATTERN:
 869                 case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 870                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 871                         break;
 872                 default:
 873                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 874                         ret = EINVAL;
 875                 }
 876
 877                 if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
 878                         log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
 879                                         hdr->verify_type, verify_type);
 880         }
 881
 882 done:
 883         if (ret && td->o.verify_fatal)
 884                 fio_mark_td_terminate(td);
 885
 886         return ret;
 887 }
 888
 889 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 890                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 891 {
 892         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 893
 894         vh->thread = td->thread_number;
 895
 896         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 897         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 898
 899         vh->numberio = io_u->numberio;
 900
 901         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 902 }
 903
 904 static void fill_xxhash(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 905 {
 906         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 907         void *state;
 908
 909         state = XXH32_init(1);
 910         XXH32_update(state, p, len);
 911         vh->hash = XXH32_digest(state);
 912 }
 913
 914 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 915 {
 916         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 917         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 918                 .buf = vh->sha512,
 919         };
 920
 921         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 922         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 923 }
 924
 925 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 926 {
 927         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 928         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 929                 .buf = vh->sha256,
 930         };
 931
 932         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 933         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 934         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 935 }
 936
 937 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 938 {
 939         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 940         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 941                 .H = vh->sha1,
 942         };
 943
 944         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 945         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 946         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 947 }
 948
 949 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 950 {
 951         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 952
 953         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 954 }
 955
 956 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 957 {
 958         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 959
 960         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 961 }
 962
 963 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 964 {
 965         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 966
 967         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 968 }
 969
 970 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 971 {
 972         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 973
 974         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 975 }
 976
 977 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 978 {
 979         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 980
 981         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 982 }
 983
 984 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 985 {
 986         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 987         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 988                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 989         };
 990
 991         fio_md5_init(&md5_ctx);
 992         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 993         fio_md5_final(&md5_ctx);
 994 }
 995
 996 static void __fill_hdr(struct verify_header *hdr, int verify_type,
 997                        uint32_t len, uint64_t rand_seed)
 998 {
 999         void *p = hdr;
1000
1001         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
1002         hdr->verify_type = verify_type;
1003         hdr->len = len;
1004         hdr->rand_seed = rand_seed;
1005         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
1006 }
1007
1008
1009 static void fill_hdr(struct verify_header *hdr, int verify_type, uint32_t len,
1010                      uint64_t rand_seed)
1011 {
1012         if (verify_type != VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
1013                 __fill_hdr(hdr, verify_type, len, rand_seed);
1014 }
1015
1016 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1017                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
1018                          unsigned int header_len)
1019 {
1020         unsigned int data_len;
1021         void *data, *p;
1022
1023         p = (void *) hdr;
1024
1025         fill_hdr(hdr, td->o.verify, header_len, io_u->rand_seed);
1026
1027         data_len = header_len - hdr_size(td, hdr);
1028
1029         data = p + hdr_size(td, hdr);
1030         switch (td->o.verify) {
1031         case VERIFY_MD5:
1032                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
1033                                                 io_u, hdr->len);
1034                 fill_md5(hdr, data, data_len);
1035                 break;
1036         case VERIFY_CRC64:
1037                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
1038                                                 io_u, hdr->len);
1039                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
1040                 break;
1041         case VERIFY_CRC32C:
1042         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
1043                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
1044                                                 io_u, hdr->len);
1045                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
1046                 break;
1047         case VERIFY_CRC32:
1048                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
1049                                                 io_u, hdr->len);
1050                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
1051                 break;
1052         case VERIFY_CRC16:
1053                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
1054                                                 io_u, hdr->len);
1055                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
1056                 break;
1057         case VERIFY_CRC7:
1058                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
1059                                                 io_u, hdr->len);
1060                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
1061                 break;
1062         case VERIFY_SHA256:
1063                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
1064                                                 io_u, hdr->len);
1065                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
1066                 break;
1067         case VERIFY_SHA512:
1068                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
1069                                                 io_u, hdr->len);
1070                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
1071                 break;
1072         case VERIFY_XXHASH:
1073                 dprint(FD_VERIFY, "fill xxhash io_u %p, len %u\n",
1074                                                 io_u, hdr->len);
1075                 fill_xxhash(hdr, data, data_len);
1076                 break;
1077         case VERIFY_META:
1078                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
1079                                                 io_u, hdr->len);
1080                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
1081                 break;
1082         case VERIFY_SHA1:
1083                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
1084                                                 io_u, hdr->len);
1085                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
1086                 break;
1087         case VERIFY_PATTERN:
1088         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
1089                 /* nothing to do here */
1090                 break;
1091         default:
1092                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
1093                 assert(0);
1094         }
1095
1096         if (td->o.verify_offset && hdr_size(td, hdr))
1097                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(td, hdr));
1098 }
1099
1100 /*
1101  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
1102  * checksum of choice
1103  */
1104 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1105 {
1106         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
1107                 return;
1108
1109         io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
1110
1111         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
1112 }
1113
1114 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1115 {
1116         struct io_piece *ipo = NULL;
1117
1118         /*
1119          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
1120          */
1121         if (io_u->file)
1122                 return 0;
1123
1124         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
1125                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
1126
1127                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
1128
1129                 /*
1130                  * Ensure that the associated IO has completed
1131                  */
1132                 read_barrier();
1133                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1134                         goto nothing;
1135
1136                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
1137                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
1138                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
1139         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
1140                 ipo = flist_first_entry(&td->io_hist_list, struct io_piece, list);
1141
1142                 /*
1143                  * Ensure that the associated IO has completed
1144                  */
1145                 read_barrier();
1146                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1147                         goto nothing;
1148
1149                 flist_del(&ipo->list);
1150                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
1151                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
1152         }
1153
1154         if (ipo) {
1155                 td->io_hist_len--;
1156
1157                 io_u->offset = ipo->offset;
1158                 io_u->buflen = ipo->len;
1159                 io_u->numberio = ipo->numberio;
1160                 io_u->file = ipo->file;
1161                 io_u_set(io_u, IO_U_F_VER_LIST);
1162
1163                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
1164                         io_u_set(io_u, IO_U_F_TRIMMED);
1165
1166                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
1167                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
1168
1169                         if (r) {
1170                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
1171                                                 io_u->file->file_name);
1172                                 return 1;
1173                         }
1174                 }
1175
1176                 get_file(ipo->file);
1177                 assert(fio_file_open(io_u->file));
1178                 io_u->ddir = DDIR_READ;
1179                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1180                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1181
1182                 remove_trim_entry(td, ipo);
1183                 free(ipo);
1184                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1185
1186                 if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
1187                         io_u->rand_seed = __rand(&td->verify_state);
1188                         if (sizeof(int) != sizeof(long *))
1189                                 io_u->rand_seed *= __rand(&td->verify_state);
1190                 }
1191                 return 0;
1192         }
1193
1194 nothing:
1195         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1196         return 1;
1197 }
1198
1199 void fio_verify_init(struct thread_data *td)
1200 {
1201         if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
1202             td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
1203                 crc32c_intel_probe();
1204         }
1205 }
1206
1207 static void *verify_async_thread(void *data)
1208 {
1209         struct thread_data *td = data;
1210         struct io_u *io_u;
1211         int ret = 0;
1212
1213         if (fio_option_is_set(&td->o, verify_cpumask) &&
1214             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1215                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1216                 goto done;
1217         }
1218
1219         do {
1220                 FLIST_HEAD(list);
1221
1222                 read_barrier();
1223                 if (td->verify_thread_exit)
1224                         break;
1225
1226                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1227
1228                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1229                        !td->verify_thread_exit) {
1230                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1231                                                         &td->io_u_lock);
1232                         if (ret) {
1233                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1234                                 break;
1235                         }
1236                 }
1237
1238                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1239                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1240
1241                 if (flist_empty(&list))
1242                         continue;
1243
1244                 while (!flist_empty(&list)) {
1245                         io_u = flist_first_entry(&list, struct io_u, verify_list);
1246                         flist_del_init(&io_u->verify_list);
1247
1248                         io_u_set(io_u, IO_U_F_NO_FILE_PUT);
1249                         ret = verify_io_u(td, &io_u);
1250
1251                         put_io_u(td, io_u);
1252                         if (!ret)
1253                                 continue;
1254                         if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
1255                                 update_error_count(td, ret);
1256                                 td_clear_error(td);
1257                                 ret = 0;
1258                         }
1259                 }
1260         } while (!ret);
1261
1262         if (ret) {
1263                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1264                 if (td->o.verify_fatal)
1265                         fio_mark_td_terminate(td);
1266         }
1267
1268 done:
1269         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1270         td->nr_verify_threads--;
1271         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1272
1273         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1274         return NULL;
1275 }
1276
1277 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1278 {
1279         int i, ret;
1280         pthread_attr_t attr;
1281
1282         pthread_attr_init(&attr);
1283         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1284
1285         td->verify_thread_exit = 0;
1286
1287         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1288         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1289                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1290                                         verify_async_thread, td);
1291                 if (ret) {
1292                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1293                                         strerror(ret));
1294                         break;
1295                 }
1296                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1297                 if (ret) {
1298                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1299                                         strerror(ret));
1300                         break;
1301                 }
1302                 td->nr_verify_threads++;
1303         }
1304
1305         pthread_attr_destroy(&attr);
1306
1307         if (i != td->o.verify_async) {
1308                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1309                 td->verify_thread_exit = 1;
1310                 write_barrier();
1311                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1312                 return 1;
1313         }
1314
1315         return 0;
1316 }
1317
1318 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1319 {
1320         td->verify_thread_exit = 1;
1321         write_barrier();
1322         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1323
1324         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1325
1326         while (td->nr_verify_threads)
1327                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1328
1329         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1330         free(td->verify_threads);
1331         td->verify_threads = NULL;
1332 }
1333
1334 int paste_blockoff(char *buf, unsigned int len, void *priv)
1335 {
1336         struct io_u *io = priv;
1337         unsigned long long off;
1338
1339         typecheck(typeof(off), io->offset);
1340         off = cpu_to_le64((uint64_t)io->offset);
1341         len = min(len, (unsigned int)sizeof(off));
1342         memcpy(buf, &off, len);
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 struct all_io_list *get_all_io_list(int save_mask, size_t *sz)
1347 {
1348         struct all_io_list *rep;
1349         struct thread_data *td;
1350         size_t depth;
1351         void *next;
1352         int i, nr;
1353
1354         compiletime_assert(sizeof(struct all_io_list) == 8, "all_io_list");
1355
1356         /*
1357          * Calculate reply space needed. We need one 'io_state' per thread,
1358          * and the size will vary depending on depth.
1359          */
1360         depth = 0;
1361         nr = 0;
1362         for_each_td(td, i) {
1363                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1364                         continue;
1365                 td->stop_io = 1;
1366                 td->flags |= TD_F_VSTATE_SAVED;
1367                 depth += td->o.iodepth;
1368                 nr++;
1369         }
1370
1371         if (!nr)
1372                 return NULL;
1373
1374         *sz = sizeof(*rep);
1375         *sz += nr * sizeof(struct thread_io_list);
1376         *sz += depth * sizeof(uint64_t);
1377         rep = malloc(*sz);
1378
1379         rep->threads = cpu_to_le64((uint64_t) nr);
1380
1381         next = &rep->state[0];
1382         for_each_td(td, i) {
1383                 struct thread_io_list *s = next;
1384                 unsigned int comps;
1385
1386                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1387                         continue;
1388
1389                 if (td->last_write_comp) {
1390                         int j, k;
1391
1392                         if (td->io_blocks[DDIR_WRITE] < td->o.iodepth)
1393                                 comps = td->io_blocks[DDIR_WRITE];
1394                         else
1395                                 comps = td->o.iodepth;
1396
1397                         k = td->last_write_idx - 1;
1398                         for (j = 0; j < comps; j++) {
1399                                 if (k == -1)
1400                                         k = td->o.iodepth - 1;
1401                                 s->offsets[j] = cpu_to_le64(td->last_write_comp[k]);
1402                                 k--;
1403                         }
1404                 } else
1405                         comps = 0;
1406
1407                 s->no_comps = cpu_to_le64((uint64_t) comps);
1408                 s->depth = cpu_to_le64((uint64_t) td->o.iodepth);
1409                 s->numberio = cpu_to_le64((uint64_t) td->io_issues[DDIR_WRITE]);
1410                 s->index = cpu_to_le64((uint64_t) i);
1411                 if (td->random_state.use64) {
1412                         s->rand.state64.s[0] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s1);
1413                         s->rand.state64.s[1] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s2);
1414                         s->rand.state64.s[2] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s3);
1415                         s->rand.state64.s[3] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s4);
1416                         s->rand.state64.s[4] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s5);
1417                         s->rand.state64.s[5] = 0;
1418                         s->rand.use64 = cpu_to_le64((uint64_t)1);
1419                 } else {
1420                         s->rand.state32.s[0] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s1);
1421                         s->rand.state32.s[1] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s2);
1422                         s->rand.state32.s[2] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s3);
1423                         s->rand.state32.s[3] = 0;
1424                         s->rand.use64 = 0;
1425                 }
1426                 s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
1427                 strncpy((char *) s->name, td->o.name, sizeof(s->name) - 1);
1428                 next = io_list_next(s);
1429         }
1430
1431         return rep;
1432 }
1433
1434 static int open_state_file(const char *name, const char *prefix, int num,
1435                            int for_write)
1436 {
1437         char out[64];
1438         int flags;
1439         int fd;
1440
1441         if (for_write)
1442                 flags = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY | O_SYNC;
1443         else
1444                 flags = O_RDONLY;
1445
1446         verify_state_gen_name(out, sizeof(out), name, prefix, num);
1447
1448         fd = open(out, flags, 0644);
1449         if (fd == -1) {
1450                 perror("fio: open state file");
1451                 return -1;
1452         }
1453
1454         return fd;
1455 }
1456
1457 static int write_thread_list_state(struct thread_io_list *s,
1458                                    const char *prefix)
1459 {
1460         struct verify_state_hdr hdr;
1461         uint64_t crc;
1462         ssize_t ret;
1463         int fd;
1464
1465         fd = open_state_file((const char *) s->name, prefix, s->index, 1);
1466         if (fd == -1)
1467                 return 1;
1468
1469         crc = fio_crc32c((void *)s, thread_io_list_sz(s));
1470
1471         hdr.version = cpu_to_le64((uint64_t) VSTATE_HDR_VERSION);
1472         hdr.size = cpu_to_le64((uint64_t) thread_io_list_sz(s));
1473         hdr.crc = cpu_to_le64(crc);
1474         ret = write(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1475         if (ret != sizeof(hdr))
1476                 goto write_fail;
1477
1478         ret = write(fd, s, thread_io_list_sz(s));
1479         if (ret != thread_io_list_sz(s)) {
1480 write_fail:
1481                 if (ret < 0)
1482                         perror("fio: write state file");
1483                 log_err("fio: failed to write state file\n");
1484                 ret = 1;
1485         } else
1486                 ret = 0;
1487
1488         close(fd);
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 void __verify_save_state(struct all_io_list *state, const char *prefix)
1493 {
1494         struct thread_io_list *s = &state->state[0];
1495         unsigned int i;
1496
1497         for (i = 0; i < le64_to_cpu(state->threads); i++) {
1498                 write_thread_list_state(s,  prefix);
1499                 s = io_list_next(s);
1500         }
1501 }
1502
1503 void verify_save_state(int mask)
1504 {
1505         struct all_io_list *state;
1506         size_t sz;
1507
1508         state = get_all_io_list(mask, &sz);
1509         if (state) {
1510                 char prefix[PATH_MAX];
1511
1512                 if (aux_path)
1513                         sprintf(prefix, "%s%slocal", aux_path, FIO_OS_PATH_SEPARATOR);
1514                 else
1515                         strcpy(prefix, "local");
1516
1517                 __verify_save_state(state, prefix);
1518                 free(state);
1519         }
1520 }
1521
1522 void verify_free_state(struct thread_data *td)
1523 {
1524         if (td->vstate)
1525                 free(td->vstate);
1526 }
1527
1528 static struct thread_io_list *convert_v1_list(struct thread_io_list_v1 *s)
1529 {
1530         struct thread_io_list *til;
1531         int i;
1532
1533         til = malloc(__thread_io_list_sz(s->no_comps));
1534         til->no_comps = s->no_comps;
1535         til->depth = s->depth;
1536         til->numberio = s->numberio;
1537         til->index = s->index;
1538         memcpy(til->name, s->name, sizeof(til->name));
1539
1540         til->rand.use64 = 0;
1541         for (i = 0; i < 4; i++)
1542                 til->rand.state32.s[i] = s->rand.s[i];
1543
1544         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1545                 til->offsets[i] = s->offsets[i];
1546
1547         return til;
1548 }
1549
1550 void verify_convert_assign_state(struct thread_data *td, void *p, int version)
1551 {
1552         struct thread_io_list *til;
1553         int i;
1554
1555         if (version == 1) {
1556                 struct thread_io_list_v1 *s = p;
1557
1558                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1559                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1560                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1561                 for (i = 0; i < 4; i++)
1562                         s->rand.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.s[i]);
1563                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1564                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1565
1566                 til = convert_v1_list(s);
1567                 free(s);
1568         } else {
1569                 struct thread_io_list *s = p;
1570
1571                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1572                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1573                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1574                 s->rand.use64 = le64_to_cpu(s->rand.use64);
1575
1576                 if (s->rand.use64) {
1577                         for (i = 0; i < 6; i++)
1578                                 s->rand.state64.s[i] = le64_to_cpu(s->rand.state64.s[i]);
1579                 } else {
1580                         for (i = 0; i < 4; i++)
1581                                 s->rand.state32.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.state32.s[i]);
1582                 }
1583                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1584                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1585
1586                 til = p;
1587         }
1588
1589         td->vstate = til;
1590 }
1591
1592 int verify_state_hdr(struct verify_state_hdr *hdr, struct thread_io_list *s,
1593                      int *version)
1594 {
1595         uint64_t crc;
1596
1597         hdr->version = le64_to_cpu(hdr->version);
1598         hdr->size = le64_to_cpu(hdr->size);
1599         hdr->crc = le64_to_cpu(hdr->crc);
1600
1601         if (hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION ||
1602             hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION_V1)
1603                 return 1;
1604
1605         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr->size);
1606         if (crc != hdr->crc)
1607                 return 1;
1608
1609         *version = hdr->version;
1610         return 0;
1611 }
1612
1613 int verify_load_state(struct thread_data *td, const char *prefix)
1614 {
1615         struct verify_state_hdr hdr;
1616         void *s = NULL;
1617         uint64_t crc;
1618         ssize_t ret;
1619         int fd;
1620
1621         if (!td->o.verify_state)
1622                 return 0;
1623
1624         fd = open_state_file(td->o.name, prefix, td->thread_number - 1, 0);
1625         if (fd == -1)
1626                 return 1;
1627
1628         ret = read(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1629         if (ret != sizeof(hdr)) {
1630                 if (ret < 0)
1631                         td_verror(td, errno, "read verify state hdr");
1632                 log_err("fio: failed reading verify state header\n");
1633                 goto err;
1634         }
1635
1636         hdr.version = le64_to_cpu(hdr.version);
1637         hdr.size = le64_to_cpu(hdr.size);
1638         hdr.crc = le64_to_cpu(hdr.crc);
1639
1640         if (hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION &&
1641             hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION_V1) {
1642                 log_err("fio: bad version in verify state header\n");
1643                 goto err;
1644         }
1645
1646         s = malloc(hdr.size);
1647         ret = read(fd, s, hdr.size);
1648         if (ret != hdr.size) {
1649                 if (ret < 0)
1650                         td_verror(td, errno, "read verify state");
1651                 log_err("fio: failed reading verity state\n");
1652                 goto err;
1653         }
1654
1655         crc = fio_crc32c(s, hdr.size);
1656         if (crc != hdr.crc) {
1657                 log_err("fio: verify state is corrupt\n");
1658                 goto err;
1659         }
1660
1661         close(fd);
1662
1663         verify_convert_assign_state(td, s, hdr.version);
1664         return 0;
1665 err:
1666         if (s)
1667                 free(s);
1668         close(fd);
1669         return 1;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Use the loaded verify state to know when to stop doing verification
1674  */
1675 int verify_state_should_stop(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1676 {
1677         struct thread_io_list *s = td->vstate;
1678         int i;
1679
1680         if (!s)
1681                 return 0;
1682
1683         /*
1684          * If we're not into the window of issues - depth yet, continue. If
1685          * issue is shorter than depth, do check.
1686          */
1687         if ((td->io_blocks[DDIR_READ] < s->depth ||
1688             s->numberio - td->io_blocks[DDIR_READ] > s->depth) &&
1689             s->numberio > s->depth)
1690                 return 0;
1691
1692         /*
1693          * We're in the window of having to check if this io was
1694          * completed or not. If the IO was seen as completed, then
1695          * lets verify it.
1696          */
1697         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1698                 if (io_u->offset == s->offsets[i])
1699                         return 0;
1700
1701         /*
1702          * Not found, we have to stop
1703          */
1704         return 1;
1705 }