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 thread_data *td, struct io_u *io_u,
  33                      struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  34                      unsigned int header_len, uint64_t rand_seed);
  35 static void __fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  36                        struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  37                        unsigned int header_len, uint64_t rand_seed);
  38
  39 void fill_buffer_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  40 {
  41         (void)cpy_pattern(td->o.buffer_pattern, td->o.buffer_pattern_bytes, p, len);
  42 }
  43
  44 void __fill_buffer(struct thread_options *o, unsigned long seed, void *p,
  45                    unsigned int len)
  46 {
  47         __fill_random_buf_percentage(seed, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  48 }
  49
  50 unsigned long fill_buffer(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  51 {
  52         struct frand_state *fs = &td->verify_state;
  53         struct thread_options *o = &td->o;
  54
  55         return fill_random_buf_percentage(fs, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  56 }
  57
  58 void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
  59                          struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  60 {
  61         struct thread_options *o = &td->o;
  62
  63         if (!o->verify_pattern_bytes) {
  64                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  65
  66                 if (use_seed)
  67                         __fill_buffer(o, seed, p, len);
  68                 else
  69                         io_u->rand_seed = fill_buffer(td, p, len);
  70                 return;
  71         }
  72
  73         /* Skip if we were here and we do not need to patch pattern
  74          * with format */
  75         if (!td->o.verify_fmt_sz && io_u->buf_filled_len >= len) {
  76                 dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  77                         o->verify_pattern_bytes, len);
  78                 return;
  79         }
  80
  81         (void)paste_format(td->o.verify_pattern, td->o.verify_pattern_bytes,
  82                            td->o.verify_fmt, td->o.verify_fmt_sz,
  83                            p, len, io_u);
  84         io_u->buf_filled_len = len;
  85 }
  86
  87 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  88 {
  89         unsigned int hdr_inc;
  90
  91         hdr_inc = io_u->buflen;
  92         if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
  93                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  94
  95         return hdr_inc;
  96 }
  97
  98 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  99                                  unsigned long seed, int use_seed)
 100 {
 101         unsigned int hdr_inc, header_num;
 102         struct verify_header *hdr;
 103         void *p = io_u->buf;
 104
 105         fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
 106
 107         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 108         header_num = 0;
 109         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 110                 hdr = p;
 111                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
 112                 header_num++;
 113         }
 114 }
 115
 116 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
 117 {
 118         char swap[200];
 119
 120         assert(len <= sizeof(swap));
 121
 122         memcpy(&swap, buf1, len);
 123         memcpy(buf1, buf2, len);
 124         memcpy(buf2, &swap, len);
 125 }
 126
 127 static void hexdump(void *buffer, int len)
 128 {
 129         unsigned char *p = buffer;
 130         int i;
 131
 132         for (i = 0; i < len; i++)
 133                 log_err("%02x", p[i]);
 134         log_err("\n");
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Prepare for separation of verify_header and checksum header
 139  */
 140 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 141 {
 142         unsigned int len = 0;
 143
 144         switch (verify_type) {
 145         case VERIFY_NONE:
 146         case VERIFY_HDR_ONLY:
 147         case VERIFY_NULL:
 148         case VERIFY_PATTERN:
 149                 len = 0;
 150                 break;
 151         case VERIFY_MD5:
 152                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 153                 break;
 154         case VERIFY_CRC64:
 155                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 156                 break;
 157         case VERIFY_CRC32C:
 158         case VERIFY_CRC32:
 159         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 160                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 161                 break;
 162         case VERIFY_CRC16:
 163                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 164                 break;
 165         case VERIFY_CRC7:
 166                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 167                 break;
 168         case VERIFY_SHA256:
 169                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 170                 break;
 171         case VERIFY_SHA512:
 172                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 173                 break;
 174         case VERIFY_XXHASH:
 175                 len = sizeof(struct vhdr_xxhash);
 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(td, vc->io_u, &shdr, 0, 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_xxhash(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 409 {
 410         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 411         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 412         uint32_t hash;
 413         void *state;
 414
 415         dprint(FD_VERIFY, "xxhash verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 416
 417         state = XXH32_init(1);
 418         XXH32_update(state, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 419         hash = XXH32_digest(state);
 420
 421         if (vh->hash == hash)
 422                 return 0;
 423
 424         vc->name = "xxhash";
 425         vc->good_crc = &vh->hash;
 426         vc->bad_crc = &hash;
 427         vc->crc_len = sizeof(hash);
 428         log_verify_failure(hdr, vc);
 429         return EILSEQ;
 430 }
 431
 432 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 433 {
 434         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 435         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 436         uint8_t sha512[128];
 437         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 438                 .buf = sha512,
 439         };
 440
 441         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 442
 443         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 444         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 445
 446         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 447                 return 0;
 448
 449         vc->name = "sha512";
 450         vc->good_crc = vh->sha512;
 451         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 452         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 453         log_verify_failure(hdr, vc);
 454         return EILSEQ;
 455 }
 456
 457 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 458 {
 459         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 460         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 461         uint8_t sha256[64];
 462         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 463                 .buf = sha256,
 464         };
 465
 466         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 467
 468         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 469         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 470         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 471
 472         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 473                 return 0;
 474
 475         vc->name = "sha256";
 476         vc->good_crc = vh->sha256;
 477         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 478         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 479         log_verify_failure(hdr, vc);
 480         return EILSEQ;
 481 }
 482
 483 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 484 {
 485         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 486         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 487         uint32_t sha1[5];
 488         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 489                 .H = sha1,
 490         };
 491
 492         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 493
 494         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 495         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 496         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 497
 498         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 499                 return 0;
 500
 501         vc->name = "sha1";
 502         vc->good_crc = vh->sha1;
 503         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 504         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 505         log_verify_failure(hdr, vc);
 506         return EILSEQ;
 507 }
 508
 509 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 510 {
 511         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 512         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 513         unsigned char c;
 514
 515         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 516
 517         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 518
 519         if (c == vh->crc7)
 520                 return 0;
 521
 522         vc->name = "crc7";
 523         vc->good_crc = &vh->crc7;
 524         vc->bad_crc = &c;
 525         vc->crc_len = 1;
 526         log_verify_failure(hdr, vc);
 527         return EILSEQ;
 528 }
 529
 530 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 531 {
 532         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 533         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 534         unsigned short c;
 535
 536         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 537
 538         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 539
 540         if (c == vh->crc16)
 541                 return 0;
 542
 543         vc->name = "crc16";
 544         vc->good_crc = &vh->crc16;
 545         vc->bad_crc = &c;
 546         vc->crc_len = 2;
 547         log_verify_failure(hdr, vc);
 548         return EILSEQ;
 549 }
 550
 551 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 552 {
 553         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 554         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 555         unsigned long long c;
 556
 557         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 558
 559         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 560
 561         if (c == vh->crc64)
 562                 return 0;
 563
 564         vc->name = "crc64";
 565         vc->good_crc = &vh->crc64;
 566         vc->bad_crc = &c;
 567         vc->crc_len = 8;
 568         log_verify_failure(hdr, vc);
 569         return EILSEQ;
 570 }
 571
 572 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 573 {
 574         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 575         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 576         uint32_t c;
 577
 578         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 579
 580         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 581
 582         if (c == vh->crc32)
 583                 return 0;
 584
 585         vc->name = "crc32";
 586         vc->good_crc = &vh->crc32;
 587         vc->bad_crc = &c;
 588         vc->crc_len = 4;
 589         log_verify_failure(hdr, vc);
 590         return EILSEQ;
 591 }
 592
 593 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 594 {
 595         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 596         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 597         uint32_t c;
 598
 599         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 600
 601         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 602
 603         if (c == vh->crc32)
 604                 return 0;
 605
 606         vc->name = "crc32c";
 607         vc->good_crc = &vh->crc32;
 608         vc->bad_crc = &c;
 609         vc->crc_len = 4;
 610         log_verify_failure(hdr, vc);
 611         return EILSEQ;
 612 }
 613
 614 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 615 {
 616         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 617         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 618         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 619         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 620                 .hash = hash,
 621         };
 622
 623         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 624
 625         fio_md5_init(&md5_ctx);
 626         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 627         fio_md5_final(&md5_ctx);
 628
 629         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 630                 return 0;
 631
 632         vc->name = "md5";
 633         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 634         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 635         vc->crc_len = sizeof(hash);
 636         log_verify_failure(hdr, vc);
 637         return EILSEQ;
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Push IO verification to a separate thread
 642  */
 643 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 644 {
 645         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 646
 647         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 648
 649         if (io_u->file)
 650                 put_file_log(td, io_u->file);
 651
 652         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 653                 td->cur_depth--;
 654                 io_u_clear(io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
 655         }
 656         flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
 657         *io_u_ptr = NULL;
 658         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 659
 660         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Thanks Rusty, for spending the time so I don't have to.
 666  *
 667  * http://rusty.ozlabs.org/?p=560
 668  */
 669 static int mem_is_zero(const void *data, size_t length)
 670 {
 671         const unsigned char *p = data;
 672         size_t len;
 673
 674         /* Check first 16 bytes manually */
 675         for (len = 0; len < 16; len++) {
 676                 if (!length)
 677                         return 1;
 678                 if (*p)
 679                         return 0;
 680                 p++;
 681                 length--;
 682         }
 683
 684         /* Now we know that's zero, memcmp with self. */
 685         return memcmp(data, p, length) == 0;
 686 }
 687
 688 static int mem_is_zero_slow(const void *data, size_t length, size_t *offset)
 689 {
 690         const unsigned char *p = data;
 691
 692         *offset = 0;
 693         while (length) {
 694                 if (*p)
 695                         break;
 696                 (*offset)++;
 697                 length--;
 698                 p++;
 699         }
 700
 701         return !length;
 702 }
 703
 704 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 705 {
 706         size_t offset;
 707
 708         if (!td->o.trim_zero)
 709                 return 0;
 710
 711         if (mem_is_zero(io_u->buf, io_u->buflen))
 712                 return 0;
 713
 714         mem_is_zero_slow(io_u->buf, io_u->buflen, &offset);
 715
 716         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 717                 ", block offset %lu\n",
 718                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 719                         (unsigned long) offset);
 720         return EILSEQ;
 721 }
 722
 723 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct thread_data *td,
 724                          struct verify_header *hdr, unsigned int hdr_num,
 725                          unsigned int hdr_len)
 726 {
 727         void *p = hdr;
 728         uint32_t crc;
 729
 730         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 731                 log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x",
 732                         hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC);
 733                 goto err;
 734         }
 735         if (hdr->len != hdr_len) {
 736                 log_err("verify: bad header length %u, wanted %u",
 737                         hdr->len, hdr_len);
 738                 goto err;
 739         }
 740         if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed) {
 741                 log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
 742                         ", wanted %"PRIu64,
 743                         hdr->rand_seed, io_u->rand_seed);
 744                 goto err;
 745         }
 746         if (hdr->offset != io_u->offset + hdr_num * td->o.verify_interval) {
 747                 log_err("verify: bad header offset %"PRIu64
 748                         ", wanted %llu",
 749                         hdr->offset, io_u->offset);
 750                 goto err;
 751         }
 752
 753         /*
 754          * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
 755          * last numberio written to a block. Checking of numberio will be
 756          * done only for workloads that write data.  For verify_only,
 757          * numberio will be checked in the last iteration when the correct
 758          * state of numberio, that would have been written to each block
 759          * in a previous run of fio, has been reached.
 760          */
 761         if ((td_write(td) || td_rw(td)) && (td_min_bs(td) == td_max_bs(td)) &&
 762             !td->o.time_based)
 763                 if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
 764                         if (hdr->numberio != io_u->numberio) {
 765                                 log_err("verify: bad header numberio %"PRIu16
 766                                         ", wanted %"PRIu16,
 767                                         hdr->numberio, io_u->numberio);
 768                                 goto err;
 769                         }
 770
 771         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 772         if (crc != hdr->crc32) {
 773                 log_err("verify: bad header crc %x, calculated %x",
 774                         hdr->crc32, crc);
 775                 goto err;
 776         }
 777         return 0;
 778
 779 err:
 780         log_err(" at file %s offset %llu, length %u\n",
 781                 io_u->file->file_name,
 782                 io_u->offset + hdr_num * hdr_len, hdr_len);
 783         return EILSEQ;
 784 }
 785
 786 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 787 {
 788         struct verify_header *hdr;
 789         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 790         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 791         void *p;
 792         int ret;
 793
 794         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 795                 return 0;
 796         /*
 797          * If the IO engine is faking IO (like null), then just pretend
 798          * we verified everything.
 799          */
 800         if (td->io_ops->flags & FIO_FAKEIO)
 801                 return 0;
 802
 803         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 804                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 805                 goto done;
 806         }
 807
 808         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 809
 810         ret = 0;
 811         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 812              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 813                 struct vcont vc = {
 814                         .io_u           = io_u,
 815                         .hdr_num        = hdr_num,
 816                         .td             = td,
 817                 };
 818                 unsigned int verify_type;
 819
 820                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 821                         break;
 822
 823                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 824                 if (td->o.verify_offset)
 825                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 826                 hdr = p;
 827
 828                 /*
 829                  * Make rand_seed check pass when have verifysort or
 830                  * verify_backlog.
 831                  */
 832                 if (td->o.verifysort || (td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
 833                         io_u->rand_seed = hdr->rand_seed;
 834
 835                 if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 836                         ret = verify_header(io_u, td, hdr, hdr_num, hdr_inc);
 837                         if (ret)
 838                                 return ret;
 839                 }
 840
 841                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 842                         verify_type = td->o.verify;
 843                 else
 844                         verify_type = hdr->verify_type;
 845
 846                 switch (verify_type) {
 847                 case VERIFY_HDR_ONLY:
 848                         /* Header is always verified, check if pattern is left
 849                          * for verification. */
 850                         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 851                                 ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 852                         break;
 853                 case VERIFY_MD5:
 854                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 855                         break;
 856                 case VERIFY_CRC64:
 857                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 858                         break;
 859                 case VERIFY_CRC32C:
 860                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 861                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 862                         break;
 863                 case VERIFY_CRC32:
 864                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 865                         break;
 866                 case VERIFY_CRC16:
 867                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 868                         break;
 869                 case VERIFY_CRC7:
 870                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 871                         break;
 872                 case VERIFY_SHA256:
 873                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 874                         break;
 875                 case VERIFY_SHA512:
 876                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 877                         break;
 878                 case VERIFY_XXHASH:
 879                         ret = verify_io_u_xxhash(hdr, &vc);
 880                         break;
 881                 case VERIFY_SHA1:
 882                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 883                         break;
 884                 case VERIFY_PATTERN:
 885                 case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 886                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 887                         break;
 888                 default:
 889                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 890                         ret = EINVAL;
 891                 }
 892
 893                 if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
 894                         log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
 895                                         hdr->verify_type, verify_type);
 896         }
 897
 898 done:
 899         if (ret && td->o.verify_fatal)
 900                 fio_mark_td_terminate(td);
 901
 902         return ret;
 903 }
 904
 905 static void fill_xxhash(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 906 {
 907         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 908         void *state;
 909
 910         state = XXH32_init(1);
 911         XXH32_update(state, p, len);
 912         vh->hash = XXH32_digest(state);
 913 }
 914
 915 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 916 {
 917         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 918         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 919                 .buf = vh->sha512,
 920         };
 921
 922         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 923         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 924 }
 925
 926 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 927 {
 928         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 929         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 930                 .buf = vh->sha256,
 931         };
 932
 933         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 934         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 935         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 936 }
 937
 938 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 939 {
 940         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 941         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 942                 .H = vh->sha1,
 943         };
 944
 945         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 946         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 947         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 948 }
 949
 950 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 951 {
 952         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 953
 954         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 955 }
 956
 957 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 958 {
 959         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 960
 961         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 962 }
 963
 964 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 965 {
 966         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 967
 968         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 969 }
 970
 971 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 972 {
 973         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 974
 975         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 976 }
 977
 978 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 979 {
 980         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 981
 982         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 983 }
 984
 985 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 986 {
 987         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 988         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 989                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 990         };
 991
 992         fio_md5_init(&md5_ctx);
 993         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 994         fio_md5_final(&md5_ctx);
 995 }
 996
 997 static void __fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 998                        struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 999                        unsigned int header_len, uint64_t rand_seed)
1000 {
1001         void *p = hdr;
1002
1003         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
1004         hdr->verify_type = td->o.verify;
1005         hdr->len = header_len;
1006         hdr->rand_seed = rand_seed;
1007         hdr->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
1008         hdr->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
1009         hdr->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
1010         hdr->thread = td->thread_number;
1011         hdr->numberio = io_u->numberio;
1012         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
1013 }
1014
1015
1016 static void fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1017                      struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
1018                      unsigned int header_len, uint64_t rand_seed)
1019 {
1020
1021         if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
1022                 __fill_hdr(td, io_u, hdr, header_num, header_len, rand_seed);
1023 }
1024
1025 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1026                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
1027                          unsigned int header_len)
1028 {
1029         unsigned int data_len;
1030         void *data, *p;
1031
1032         p = (void *) hdr;
1033
1034         fill_hdr(td, io_u, hdr, header_num, header_len, io_u->rand_seed);
1035
1036         data_len = header_len - hdr_size(td, hdr);
1037
1038         data = p + hdr_size(td, hdr);
1039         switch (td->o.verify) {
1040         case VERIFY_MD5:
1041                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
1042                                                 io_u, hdr->len);
1043                 fill_md5(hdr, data, data_len);
1044                 break;
1045         case VERIFY_CRC64:
1046                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
1047                                                 io_u, hdr->len);
1048                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
1049                 break;
1050         case VERIFY_CRC32C:
1051         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
1052                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
1053                                                 io_u, hdr->len);
1054                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
1055                 break;
1056         case VERIFY_CRC32:
1057                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
1058                                                 io_u, hdr->len);
1059                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
1060                 break;
1061         case VERIFY_CRC16:
1062                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
1063                                                 io_u, hdr->len);
1064                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
1065                 break;
1066         case VERIFY_CRC7:
1067                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
1068                                                 io_u, hdr->len);
1069                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
1070                 break;
1071         case VERIFY_SHA256:
1072                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
1073                                                 io_u, hdr->len);
1074                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
1075                 break;
1076         case VERIFY_SHA512:
1077                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
1078                                                 io_u, hdr->len);
1079                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
1080                 break;
1081         case VERIFY_XXHASH:
1082                 dprint(FD_VERIFY, "fill xxhash io_u %p, len %u\n",
1083                                                 io_u, hdr->len);
1084                 fill_xxhash(hdr, data, data_len);
1085                 break;
1086         case VERIFY_SHA1:
1087                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
1088                                                 io_u, hdr->len);
1089                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
1090                 break;
1091         case VERIFY_HDR_ONLY:
1092         case VERIFY_PATTERN:
1093         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
1094                 /* nothing to do here */
1095                 break;
1096         default:
1097                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
1098                 assert(0);
1099         }
1100
1101         if (td->o.verify_offset && hdr_size(td, hdr))
1102                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(td, hdr));
1103 }
1104
1105 /*
1106  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
1107  * checksum of choice
1108  */
1109 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1110 {
1111         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
1112                 return;
1113
1114         io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
1115
1116         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
1117 }
1118
1119 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1120 {
1121         struct io_piece *ipo = NULL;
1122
1123         /*
1124          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
1125          */
1126         if (io_u->file)
1127                 return 0;
1128
1129         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
1130                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
1131
1132                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
1133
1134                 /*
1135                  * Ensure that the associated IO has completed
1136                  */
1137                 read_barrier();
1138                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1139                         goto nothing;
1140
1141                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
1142                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
1143                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
1144         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
1145                 ipo = flist_first_entry(&td->io_hist_list, struct io_piece, list);
1146
1147                 /*
1148                  * Ensure that the associated IO has completed
1149                  */
1150                 read_barrier();
1151                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1152                         goto nothing;
1153
1154                 flist_del(&ipo->list);
1155                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
1156                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
1157         }
1158
1159         if (ipo) {
1160                 td->io_hist_len--;
1161
1162                 io_u->offset = ipo->offset;
1163                 io_u->buflen = ipo->len;
1164                 io_u->numberio = ipo->numberio;
1165                 io_u->file = ipo->file;
1166                 io_u_set(io_u, IO_U_F_VER_LIST);
1167
1168                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
1169                         io_u_set(io_u, IO_U_F_TRIMMED);
1170
1171                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
1172                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
1173
1174                         if (r) {
1175                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
1176                                                 io_u->file->file_name);
1177                                 return 1;
1178                         }
1179                 }
1180
1181                 get_file(ipo->file);
1182                 assert(fio_file_open(io_u->file));
1183                 io_u->ddir = DDIR_READ;
1184                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1185                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1186
1187                 remove_trim_entry(td, ipo);
1188                 free(ipo);
1189                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1190
1191                 if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
1192                         io_u->rand_seed = __rand(&td->verify_state);
1193                         if (sizeof(int) != sizeof(long *))
1194                                 io_u->rand_seed *= __rand(&td->verify_state);
1195                 }
1196                 return 0;
1197         }
1198
1199 nothing:
1200         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1201         return 1;
1202 }
1203
1204 void fio_verify_init(struct thread_data *td)
1205 {
1206         if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
1207             td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
1208                 crc32c_intel_probe();
1209         }
1210 }
1211
1212 static void *verify_async_thread(void *data)
1213 {
1214         struct thread_data *td = data;
1215         struct io_u *io_u;
1216         int ret = 0;
1217
1218         if (fio_option_is_set(&td->o, verify_cpumask) &&
1219             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1220                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1221                 goto done;
1222         }
1223
1224         do {
1225                 FLIST_HEAD(list);
1226
1227                 read_barrier();
1228                 if (td->verify_thread_exit)
1229                         break;
1230
1231                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1232
1233                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1234                        !td->verify_thread_exit) {
1235                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1236                                                         &td->io_u_lock);
1237                         if (ret) {
1238                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1239                                 break;
1240                         }
1241                 }
1242
1243                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1244                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1245
1246                 if (flist_empty(&list))
1247                         continue;
1248
1249                 while (!flist_empty(&list)) {
1250                         io_u = flist_first_entry(&list, struct io_u, verify_list);
1251                         flist_del_init(&io_u->verify_list);
1252
1253                         io_u_set(io_u, IO_U_F_NO_FILE_PUT);
1254                         ret = verify_io_u(td, &io_u);
1255
1256                         put_io_u(td, io_u);
1257                         if (!ret)
1258                                 continue;
1259                         if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
1260                                 update_error_count(td, ret);
1261                                 td_clear_error(td);
1262                                 ret = 0;
1263                         }
1264                 }
1265         } while (!ret);
1266
1267         if (ret) {
1268                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1269                 if (td->o.verify_fatal)
1270                         fio_mark_td_terminate(td);
1271         }
1272
1273 done:
1274         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1275         td->nr_verify_threads--;
1276         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1277
1278         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1279         return NULL;
1280 }
1281
1282 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1283 {
1284         int i, ret;
1285         pthread_attr_t attr;
1286
1287         pthread_attr_init(&attr);
1288         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1289
1290         td->verify_thread_exit = 0;
1291
1292         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1293         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1294                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1295                                         verify_async_thread, td);
1296                 if (ret) {
1297                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1298                                         strerror(ret));
1299                         break;
1300                 }
1301                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1302                 if (ret) {
1303                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1304                                         strerror(ret));
1305                         break;
1306                 }
1307                 td->nr_verify_threads++;
1308         }
1309
1310         pthread_attr_destroy(&attr);
1311
1312         if (i != td->o.verify_async) {
1313                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1314                 td->verify_thread_exit = 1;
1315                 write_barrier();
1316                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1317                 return 1;
1318         }
1319
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1324 {
1325         td->verify_thread_exit = 1;
1326         write_barrier();
1327         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1328
1329         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1330
1331         while (td->nr_verify_threads)
1332                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1333
1334         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1335         free(td->verify_threads);
1336         td->verify_threads = NULL;
1337 }
1338
1339 int paste_blockoff(char *buf, unsigned int len, void *priv)
1340 {
1341         struct io_u *io = priv;
1342         unsigned long long off;
1343
1344         typecheck(typeof(off), io->offset);
1345         off = cpu_to_le64((uint64_t)io->offset);
1346         len = min(len, (unsigned int)sizeof(off));
1347         memcpy(buf, &off, len);
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 struct all_io_list *get_all_io_list(int save_mask, size_t *sz)
1352 {
1353         struct all_io_list *rep;
1354         struct thread_data *td;
1355         size_t depth;
1356         void *next;
1357         int i, nr;
1358
1359         compiletime_assert(sizeof(struct all_io_list) == 8, "all_io_list");
1360
1361         /*
1362          * Calculate reply space needed. We need one 'io_state' per thread,
1363          * and the size will vary depending on depth.
1364          */
1365         depth = 0;
1366         nr = 0;
1367         for_each_td(td, i) {
1368                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1369                         continue;
1370                 td->stop_io = 1;
1371                 td->flags |= TD_F_VSTATE_SAVED;
1372                 depth += td->o.iodepth;
1373                 nr++;
1374         }
1375
1376         if (!nr)
1377                 return NULL;
1378
1379         *sz = sizeof(*rep);
1380         *sz += nr * sizeof(struct thread_io_list);
1381         *sz += depth * sizeof(uint64_t);
1382         rep = malloc(*sz);
1383
1384         rep->threads = cpu_to_le64((uint64_t) nr);
1385
1386         next = &rep->state[0];
1387         for_each_td(td, i) {
1388                 struct thread_io_list *s = next;
1389                 unsigned int comps;
1390
1391                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1392                         continue;
1393
1394                 if (td->last_write_comp) {
1395                         int j, k;
1396
1397                         if (td->io_blocks[DDIR_WRITE] < td->o.iodepth)
1398                                 comps = td->io_blocks[DDIR_WRITE];
1399                         else
1400                                 comps = td->o.iodepth;
1401
1402                         k = td->last_write_idx - 1;
1403                         for (j = 0; j < comps; j++) {
1404                                 if (k == -1)
1405                                         k = td->o.iodepth - 1;
1406                                 s->offsets[j] = cpu_to_le64(td->last_write_comp[k]);
1407                                 k--;
1408                         }
1409                 } else
1410                         comps = 0;
1411
1412                 s->no_comps = cpu_to_le64((uint64_t) comps);
1413                 s->depth = cpu_to_le64((uint64_t) td->o.iodepth);
1414                 s->numberio = cpu_to_le64((uint64_t) td->io_issues[DDIR_WRITE]);
1415                 s->index = cpu_to_le64((uint64_t) i);
1416                 if (td->random_state.use64) {
1417                         s->rand.state64.s[0] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s1);
1418                         s->rand.state64.s[1] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s2);
1419                         s->rand.state64.s[2] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s3);
1420                         s->rand.state64.s[3] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s4);
1421                         s->rand.state64.s[4] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s5);
1422                         s->rand.state64.s[5] = 0;
1423                         s->rand.use64 = cpu_to_le64((uint64_t)1);
1424                 } else {
1425                         s->rand.state32.s[0] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s1);
1426                         s->rand.state32.s[1] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s2);
1427                         s->rand.state32.s[2] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s3);
1428                         s->rand.state32.s[3] = 0;
1429                         s->rand.use64 = 0;
1430                 }
1431                 s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
1432                 strncpy((char *) s->name, td->o.name, sizeof(s->name) - 1);
1433                 next = io_list_next(s);
1434         }
1435
1436         return rep;
1437 }
1438
1439 static int open_state_file(const char *name, const char *prefix, int num,
1440                            int for_write)
1441 {
1442         char out[64];
1443         int flags;
1444         int fd;
1445
1446         if (for_write)
1447                 flags = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY | O_SYNC;
1448         else
1449                 flags = O_RDONLY;
1450
1451         verify_state_gen_name(out, sizeof(out), name, prefix, num);
1452
1453         fd = open(out, flags, 0644);
1454         if (fd == -1) {
1455                 perror("fio: open state file");
1456                 return -1;
1457         }
1458
1459         return fd;
1460 }
1461
1462 static int write_thread_list_state(struct thread_io_list *s,
1463                                    const char *prefix)
1464 {
1465         struct verify_state_hdr hdr;
1466         uint64_t crc;
1467         ssize_t ret;
1468         int fd;
1469
1470         fd = open_state_file((const char *) s->name, prefix, s->index, 1);
1471         if (fd == -1)
1472                 return 1;
1473
1474         crc = fio_crc32c((void *)s, thread_io_list_sz(s));
1475
1476         hdr.version = cpu_to_le64((uint64_t) VSTATE_HDR_VERSION);
1477         hdr.size = cpu_to_le64((uint64_t) thread_io_list_sz(s));
1478         hdr.crc = cpu_to_le64(crc);
1479         ret = write(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1480         if (ret != sizeof(hdr))
1481                 goto write_fail;
1482
1483         ret = write(fd, s, thread_io_list_sz(s));
1484         if (ret != thread_io_list_sz(s)) {
1485 write_fail:
1486                 if (ret < 0)
1487                         perror("fio: write state file");
1488                 log_err("fio: failed to write state file\n");
1489                 ret = 1;
1490         } else
1491                 ret = 0;
1492
1493         close(fd);
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 void __verify_save_state(struct all_io_list *state, const char *prefix)
1498 {
1499         struct thread_io_list *s = &state->state[0];
1500         unsigned int i;
1501
1502         for (i = 0; i < le64_to_cpu(state->threads); i++) {
1503                 write_thread_list_state(s,  prefix);
1504                 s = io_list_next(s);
1505         }
1506 }
1507
1508 void verify_save_state(int mask)
1509 {
1510         struct all_io_list *state;
1511         size_t sz;
1512
1513         state = get_all_io_list(mask, &sz);
1514         if (state) {
1515                 char prefix[PATH_MAX];
1516
1517                 if (aux_path)
1518                         sprintf(prefix, "%s%slocal", aux_path, FIO_OS_PATH_SEPARATOR);
1519                 else
1520                         strcpy(prefix, "local");
1521
1522                 __verify_save_state(state, prefix);
1523                 free(state);
1524         }
1525 }
1526
1527 void verify_free_state(struct thread_data *td)
1528 {
1529         if (td->vstate)
1530                 free(td->vstate);
1531 }
1532
1533 static struct thread_io_list *convert_v1_list(struct thread_io_list_v1 *s)
1534 {
1535         struct thread_io_list *til;
1536         int i;
1537
1538         til = malloc(__thread_io_list_sz(s->no_comps));
1539         til->no_comps = s->no_comps;
1540         til->depth = s->depth;
1541         til->numberio = s->numberio;
1542         til->index = s->index;
1543         memcpy(til->name, s->name, sizeof(til->name));
1544
1545         til->rand.use64 = 0;
1546         for (i = 0; i < 4; i++)
1547                 til->rand.state32.s[i] = s->rand.s[i];
1548
1549         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1550                 til->offsets[i] = s->offsets[i];
1551
1552         return til;
1553 }
1554
1555 void verify_convert_assign_state(struct thread_data *td, void *p, int version)
1556 {
1557         struct thread_io_list *til;
1558         int i;
1559
1560         if (version == 1) {
1561                 struct thread_io_list_v1 *s = p;
1562
1563                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1564                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1565                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1566                 for (i = 0; i < 4; i++)
1567                         s->rand.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.s[i]);
1568                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1569                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1570
1571                 til = convert_v1_list(s);
1572                 free(s);
1573         } else {
1574                 struct thread_io_list *s = p;
1575
1576                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1577                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1578                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1579                 s->rand.use64 = le64_to_cpu(s->rand.use64);
1580
1581                 if (s->rand.use64) {
1582                         for (i = 0; i < 6; i++)
1583                                 s->rand.state64.s[i] = le64_to_cpu(s->rand.state64.s[i]);
1584                 } else {
1585                         for (i = 0; i < 4; i++)
1586                                 s->rand.state32.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.state32.s[i]);
1587                 }
1588                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1589                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1590
1591                 til = p;
1592         }
1593
1594         td->vstate = til;
1595 }
1596
1597 int verify_state_hdr(struct verify_state_hdr *hdr, struct thread_io_list *s,
1598                      int *version)
1599 {
1600         uint64_t crc;
1601
1602         hdr->version = le64_to_cpu(hdr->version);
1603         hdr->size = le64_to_cpu(hdr->size);
1604         hdr->crc = le64_to_cpu(hdr->crc);
1605
1606         if (hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION ||
1607             hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION_V1)
1608                 return 1;
1609
1610         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr->size);
1611         if (crc != hdr->crc)
1612                 return 1;
1613
1614         *version = hdr->version;
1615         return 0;
1616 }
1617
1618 int verify_load_state(struct thread_data *td, const char *prefix)
1619 {
1620         struct verify_state_hdr hdr;
1621         void *s = NULL;
1622         uint64_t crc;
1623         ssize_t ret;
1624         int fd;
1625
1626         if (!td->o.verify_state)
1627                 return 0;
1628
1629         fd = open_state_file(td->o.name, prefix, td->thread_number - 1, 0);
1630         if (fd == -1)
1631                 return 1;
1632
1633         ret = read(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1634         if (ret != sizeof(hdr)) {
1635                 if (ret < 0)
1636                         td_verror(td, errno, "read verify state hdr");
1637                 log_err("fio: failed reading verify state header\n");
1638                 goto err;
1639         }
1640
1641         hdr.version = le64_to_cpu(hdr.version);
1642         hdr.size = le64_to_cpu(hdr.size);
1643         hdr.crc = le64_to_cpu(hdr.crc);
1644
1645         if (hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION &&
1646             hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION_V1) {
1647                 log_err("fio: bad version in verify state header\n");
1648                 goto err;
1649         }
1650
1651         s = malloc(hdr.size);
1652         ret = read(fd, s, hdr.size);
1653         if (ret != hdr.size) {
1654                 if (ret < 0)
1655                         td_verror(td, errno, "read verify state");
1656                 log_err("fio: failed reading verity state\n");
1657                 goto err;
1658         }
1659
1660         crc = fio_crc32c(s, hdr.size);
1661         if (crc != hdr.crc) {
1662                 log_err("fio: verify state is corrupt\n");
1663                 goto err;
1664         }
1665
1666         close(fd);
1667
1668         verify_convert_assign_state(td, s, hdr.version);
1669         return 0;
1670 err:
1671         if (s)
1672                 free(s);
1673         close(fd);
1674         return 1;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Use the loaded verify state to know when to stop doing verification
1679  */
1680 int verify_state_should_stop(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1681 {
1682         struct thread_io_list *s = td->vstate;
1683         int i;
1684
1685         if (!s)
1686                 return 0;
1687
1688         /*
1689          * If we're not into the window of issues - depth yet, continue. If
1690          * issue is shorter than depth, do check.
1691          */
1692         if ((td->io_blocks[DDIR_READ] < s->depth ||
1693             s->numberio - td->io_blocks[DDIR_READ] > s->depth) &&
1694             s->numberio > s->depth)
1695                 return 0;
1696
1697         /*
1698          * We're in the window of having to check if this io was
1699          * completed or not. If the IO was seen as completed, then
1700          * lets verify it.
1701          */
1702         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1703                 if (io_u->offset == s->offsets[i])
1704                         return 0;
1705
1706         /*
1707          * Not found, we have to stop
1708          */
1709         return 1;
1710 }