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