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