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 "smalloc.h"
  14 #include "trim.h"
  15 #include "lib/rand.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
  27 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  28                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  29                          unsigned int header_len);
  30
  31 void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len, struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  32 {
  33         switch (td->o.verify_pattern_bytes) {
  34         case 0:
  35                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  36                 if (use_seed)
  37                         __fill_random_buf(p, len, seed);
  38                 else
  39                         io_u->rand_seed = fill_random_buf(p, len);
  40                 break;
  41         case 1:
  42                 /*
  43                  * See below write barrier comment
  44                  */
  45 #if 0
  46                 read_barrier();
  47                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  48                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  49                         return;
  50                 }
  51 #endif
  52                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  53                 memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
  54                 /*
  55                  * We need to ensure that the pattern stores are seen before
  56                  * the fill length store, or we could observe headers that
  57                  * aren't valid to the extent notified by the fill length
  58                  */
  59                 write_barrier();
  60                 io_u->buf_filled_len = len;
  61                 break;
  62         default: {
  63                 unsigned int i = 0, size = 0;
  64                 unsigned char *b = p;
  65
  66 #if 0
  67                 read_barrier();
  68                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  69                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  70                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  71                         return;
  72                 }
  73 #endif
  74                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
  75                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  76
  77                 while (i < len) {
  78                         size = td->o.verify_pattern_bytes;
  79                         if (size > (len - i))
  80                                 size = len - i;
  81                         memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
  82                         i += size;
  83                 }
  84                 write_barrier();
  85                 io_u->buf_filled_len = len;
  86                 break;
  87                 }
  88         }
  89 }
  90
  91 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  92 {
  93         unsigned int hdr_inc;
  94
  95         hdr_inc = io_u->buflen;
  96         if (td->o.verify_interval)
  97                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  98
  99         return hdr_inc;
 100 }
 101
 102 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 103                                  unsigned long seed, int use_seed)
 104 {
 105         unsigned int hdr_inc, header_num;
 106         struct verify_header *hdr;
 107         void *p = io_u->buf;
 108
 109         fill_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
 110
 111         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 112         header_num = 0;
 113         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 114                 hdr = p;
 115                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
 116                 header_num++;
 117         }
 118 }
 119
 120 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
 121 {
 122         char swap[200];
 123
 124         assert(len <= sizeof(swap));
 125
 126         memcpy(&swap, buf1, len);
 127         memcpy(buf1, buf2, len);
 128         memcpy(buf2, &swap, len);
 129 }
 130
 131 static void hexdump(void *buffer, int len)
 132 {
 133         unsigned char *p = buffer;
 134         int i;
 135
 136         for (i = 0; i < len; i++)
 137                 log_err("%02x", p[i]);
 138         log_err("\n");
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Prepare for seperation of verify_header and checksum header
 143  */
 144 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 145 {
 146         unsigned int len = 0;
 147
 148         switch (verify_type) {
 149         case VERIFY_NONE:
 150         case VERIFY_NULL:
 151                 len = 0;
 152                 break;
 153         case VERIFY_MD5:
 154                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 155                 break;
 156         case VERIFY_CRC64:
 157                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 158                 break;
 159         case VERIFY_CRC32C:
 160         case VERIFY_CRC32:
 161         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 162                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 163                 break;
 164         case VERIFY_CRC16:
 165                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 166                 break;
 167         case VERIFY_CRC7:
 168                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 169                 break;
 170         case VERIFY_SHA256:
 171                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 172                 break;
 173         case VERIFY_SHA512:
 174                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 175                 break;
 176         case VERIFY_META:
 177                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 178                 break;
 179         case VERIFY_SHA1:
 180                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 181                 break;
 182         case VERIFY_PATTERN:
 183                 len = 0;
 184                 break;
 185         default:
 186                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 187                 assert(0);
 188         }
 189
 190         return len + sizeof(struct verify_header);
 191 }
 192
 193 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 194 {
 195         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 196 }
 197
 198 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 199 {
 200         void *priv = hdr;
 201
 202         return priv + sizeof(struct verify_header);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 207  * pass info back in case of error
 208  */
 209 struct vcont {
 210         /*
 211          * Input
 212          */
 213         struct io_u *io_u;
 214         unsigned int hdr_num;
 215         struct thread_data *td;
 216
 217         /*
 218          * Output, only valid in case of error
 219          */
 220         const char *name;
 221         void *good_crc;
 222         void *bad_crc;
 223         unsigned int crc_len;
 224 };
 225
 226 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 227                      const char *type, struct fio_file *f)
 228 {
 229         char *ptr, fname[256];
 230         int ret, fd;
 231
 232         ptr = strdup(f->file_name);
 233         strcpy(fname, basename(ptr));
 234
 235         sprintf(fname + strlen(fname), ".%llu.%s", offset, type);
 236
 237         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 238         if (fd < 0) {
 239                 perror("open verify buf file");
 240                 return;
 241         }
 242
 243         while (len) {
 244                 ret = write(fd, buf, len);
 245                 if (!ret)
 246                         break;
 247                 else if (ret < 0) {
 248                         perror("write verify buf file");
 249                         break;
 250                 }
 251                 len -= ret;
 252                 buf += ret;
 253         }
 254
 255         close(fd);
 256         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 257         free(ptr);
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 262  * and dump that too.
 263  */
 264 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 265 {
 266         struct thread_data *td = vc->td;
 267         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 268         unsigned long hdr_offset;
 269         struct io_u dummy;
 270         void *buf;
 271
 272         /*
 273          * Dump the contents we just read off disk
 274          */
 275         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 276
 277         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 278                         "received", vc->io_u->file);
 279
 280         /*
 281          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 282          */
 283         buf = malloc(io_u->buflen);
 284         dummy = *io_u;
 285         dummy.buf = buf;
 286         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 287         dummy.buf_filled_len = 0;
 288
 289         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 290
 291         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 292                         "expected", vc->io_u->file);
 293         free(buf);
 294 }
 295
 296 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 297 {
 298         unsigned long long offset;
 299
 300         offset = vc->io_u->offset;
 301         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 302         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 303                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 304
 305         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 306                 log_err("       Expected CRC: ");
 307                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 308                 log_err("       Received CRC: ");
 309                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 310         }
 311
 312         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 313 }
 314
 315 /*
 316  * Return data area 'header_num'
 317  */
 318 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 319 {
 320         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 321 }
 322
 323 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
 324 {
 325         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
 326
 327         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
 328         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
 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 hdr_size = __hdr_size(td->o.verify);
 337         unsigned int len, mod, i;
 338
 339         pattern = td->o.verify_pattern;
 340         buf = (void *) hdr + hdr_size;
 341         len = get_hdr_inc(td, io_u) - hdr_size;
 342         mod = hdr_size % td->o.verify_pattern_bytes;
 343
 344         for (i = 0; i < len; i++) {
 345                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 346                         unsigned int bits;
 347
 348                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 349                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 350                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 351                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 352                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 353                         return EILSEQ;
 354                 }
 355                 mod++;
 356                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 357                         mod = 0;
 358         }
 359
 360         return 0;
 361 }
 362
 363 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 364 {
 365         struct thread_data *td = vc->td;
 366         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 367         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 368         int ret = EILSEQ;
 369
 370         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 371
 372         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 373                 ret = 0;
 374
 375         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 376                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 377
 378         if (!ret)
 379                 return 0;
 380
 381         vc->name = "meta";
 382         log_verify_failure(hdr, vc);
 383         return ret;
 384 }
 385
 386 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 387 {
 388         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 389         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 390         uint8_t sha512[128];
 391         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 392                 .buf = sha512,
 393         };
 394
 395         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 396
 397         sha512_init(&sha512_ctx);
 398         sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 399
 400         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 401                 return 0;
 402
 403         vc->name = "sha512";
 404         vc->good_crc = vh->sha512;
 405         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 406         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 407         log_verify_failure(hdr, vc);
 408         return EILSEQ;
 409 }
 410
 411 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 412 {
 413         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 414         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 415         uint8_t sha256[64];
 416         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 417                 .buf = sha256,
 418         };
 419
 420         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 421
 422         sha256_init(&sha256_ctx);
 423         sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 424
 425         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 426                 return 0;
 427
 428         vc->name = "sha256";
 429         vc->good_crc = vh->sha256;
 430         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 431         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 432         log_verify_failure(hdr, vc);
 433         return EILSEQ;
 434 }
 435
 436 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 437 {
 438         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 439         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 440         uint32_t sha1[5];
 441         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 442                 .H = sha1,
 443         };
 444
 445         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 446
 447         sha1_init(&sha1_ctx);
 448         sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 449
 450         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 451                 return 0;
 452
 453         vc->name = "sha1";
 454         vc->good_crc = vh->sha1;
 455         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 456         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 457         log_verify_failure(hdr, vc);
 458         return EILSEQ;
 459 }
 460
 461 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 462 {
 463         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 464         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 465         unsigned char c;
 466
 467         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 468
 469         c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 470
 471         if (c == vh->crc7)
 472                 return 0;
 473
 474         vc->name = "crc7";
 475         vc->good_crc = &vh->crc7;
 476         vc->bad_crc = &c;
 477         vc->crc_len = 1;
 478         log_verify_failure(hdr, vc);
 479         return EILSEQ;
 480 }
 481
 482 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 483 {
 484         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 485         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 486         unsigned short c;
 487
 488         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 489
 490         c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 491
 492         if (c == vh->crc16)
 493                 return 0;
 494
 495         vc->name = "crc16";
 496         vc->good_crc = &vh->crc16;
 497         vc->bad_crc = &c;
 498         vc->crc_len = 2;
 499         log_verify_failure(hdr, vc);
 500         return EILSEQ;
 501 }
 502
 503 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 504 {
 505         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 506         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 507         unsigned long long c;
 508
 509         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 510
 511         c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 512
 513         if (c == vh->crc64)
 514                 return 0;
 515
 516         vc->name = "crc64";
 517         vc->good_crc = &vh->crc64;
 518         vc->bad_crc = &c;
 519         vc->crc_len = 8;
 520         log_verify_failure(hdr, vc);
 521         return EILSEQ;
 522 }
 523
 524 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 525 {
 526         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 527         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 528         uint32_t c;
 529
 530         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 531
 532         c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 533
 534         if (c == vh->crc32)
 535                 return 0;
 536
 537         vc->name = "crc32";
 538         vc->good_crc = &vh->crc32;
 539         vc->bad_crc = &c;
 540         vc->crc_len = 4;
 541         log_verify_failure(hdr, vc);
 542         return EILSEQ;
 543 }
 544
 545 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 546 {
 547         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 548         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 549         uint32_t c;
 550
 551         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 552
 553         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 554                 c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 555         else
 556                 c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 557
 558         if (c == vh->crc32)
 559                 return 0;
 560
 561         vc->name = "crc32c";
 562         vc->good_crc = &vh->crc32;
 563         vc->bad_crc = &c;
 564         vc->crc_len = 4;
 565         log_verify_failure(hdr, vc);
 566         return EILSEQ;
 567 }
 568
 569 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 570 {
 571         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 572         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 573         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 574         struct md5_ctx md5_ctx = {
 575                 .hash = hash,
 576         };
 577
 578         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 579
 580         md5_init(&md5_ctx);
 581         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 582
 583         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 584                 return 0;
 585
 586         vc->name = "md5";
 587         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 588         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 589         vc->crc_len = sizeof(hash);
 590         log_verify_failure(hdr, vc);
 591         return EILSEQ;
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Push IO verification to a separate thread
 596  */
 597 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 598 {
 599         if (io_u->file)
 600                 put_file_log(td, io_u->file);
 601
 602         io_u->file = NULL;
 603
 604         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 605
 606         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 607                 td->cur_depth--;
 608                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 609         }
 610         flist_del(&io_u->list);
 611         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
 612         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
 613         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 614
 615         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 620 {
 621         static char zero_buf[1024];
 622         unsigned int this_len, len;
 623         int ret = 0;
 624         void *p;
 625
 626         if (!td->o.trim_zero)
 627                 return 0;
 628
 629         len = io_u->buflen;
 630         p = io_u->buf;
 631         do {
 632                 this_len = sizeof(zero_buf);
 633                 if (this_len > len)
 634                         this_len = len;
 635                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 636                         ret = EILSEQ;
 637                         break;
 638                 }
 639                 len -= this_len;
 640                 p += this_len;
 641         } while (len);
 642
 643         if (!ret)
 644                 return 0;
 645
 646         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 647                 ", block offset %lu\n",
 648                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 649                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 650         return ret;
 651 }
 652
 653 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 654 {
 655         struct verify_header *hdr;
 656         unsigned int hdr_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 657         void *p;
 658         int ret;
 659
 660         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 661                 return 0;
 662         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 663                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 664                 goto done;
 665         }
 666
 667         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 668
 669         ret = 0;
 670         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 671              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 672                 struct vcont vc = {
 673                         .io_u           = io_u,
 674                         .hdr_num        = hdr_num,
 675                         .td             = td,
 676                 };
 677
 678                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 679                         break;
 680
 681                 hdr_size = __hdr_size(td->o.verify);
 682                 if (td->o.verify_offset)
 683                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size);
 684                 hdr = p;
 685
 686                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 687                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
 688                                 hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
 689                                 io_u->file->file_name,
 690                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
 691                         return EILSEQ;
 692                 }
 693
 694                 switch (hdr->verify_type) {
 695                 case VERIFY_MD5:
 696                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 697                         break;
 698                 case VERIFY_CRC64:
 699                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 700                         break;
 701                 case VERIFY_CRC32C:
 702                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 703                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 704                         break;
 705                 case VERIFY_CRC32:
 706                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 707                         break;
 708                 case VERIFY_CRC16:
 709                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 710                         break;
 711                 case VERIFY_CRC7:
 712                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 713                         break;
 714                 case VERIFY_SHA256:
 715                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 716                         break;
 717                 case VERIFY_SHA512:
 718                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 719                         break;
 720                 case VERIFY_META:
 721                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 722                         break;
 723                 case VERIFY_SHA1:
 724                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 725                         break;
 726                 case VERIFY_PATTERN:
 727                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 728                         break;
 729                 default:
 730                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 731                         ret = EINVAL;
 732                 }
 733         }
 734
 735 done:
 736         if (ret && td->o.verify_fatal)
 737                 td->terminate = 1;
 738
 739         return ret;
 740 }
 741
 742 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 743                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 744 {
 745         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 746
 747         vh->thread = td->thread_number;
 748
 749         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 750         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 751
 752         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
 753
 754         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 755 }
 756
 757 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 758 {
 759         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 760         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 761                 .buf = vh->sha512,
 762         };
 763
 764         sha512_init(&sha512_ctx);
 765         sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 766 }
 767
 768 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 769 {
 770         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 771         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 772                 .buf = vh->sha256,
 773         };
 774
 775         sha256_init(&sha256_ctx);
 776         sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 777 }
 778
 779 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 780 {
 781         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 782         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 783                 .H = vh->sha1,
 784         };
 785
 786         sha1_init(&sha1_ctx);
 787         sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 788 }
 789
 790 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 791 {
 792         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 793
 794         vh->crc7 = crc7(p, len);
 795 }
 796
 797 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 798 {
 799         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 800
 801         vh->crc16 = crc16(p, len);
 802 }
 803
 804 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 805 {
 806         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 807
 808         vh->crc32 = crc32(p, len);
 809 }
 810
 811 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 812 {
 813         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 814
 815         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 816                 vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
 817         else
 818                 vh->crc32 = crc32c(p, len);
 819 }
 820
 821 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 822 {
 823         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 824
 825         vh->crc64 = crc64(p, len);
 826 }
 827
 828 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 829 {
 830         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 831         struct md5_ctx md5_ctx = {
 832                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 833         };
 834
 835         md5_init(&md5_ctx);
 836         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 837 }
 838
 839 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 840                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 841                          unsigned int header_len)
 842 {
 843         unsigned int data_len;
 844         void *data, *p;
 845
 846         p = (void *) hdr;
 847
 848         hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 849         hdr->len = header_len;
 850         hdr->verify_type = td->o.verify;
 851         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 852         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 853
 854         data = p + hdr_size(hdr);
 855         switch (td->o.verify) {
 856         case VERIFY_MD5:
 857                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 858                                                 io_u, hdr->len);
 859                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 860                 break;
 861         case VERIFY_CRC64:
 862                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 863                                                 io_u, hdr->len);
 864                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 865                 break;
 866         case VERIFY_CRC32C:
 867         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 868                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 869                                                 io_u, hdr->len);
 870                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 871                 break;
 872         case VERIFY_CRC32:
 873                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 874                                                 io_u, hdr->len);
 875                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 876                 break;
 877         case VERIFY_CRC16:
 878                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 879                                                 io_u, hdr->len);
 880                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 881                 break;
 882         case VERIFY_CRC7:
 883                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 884                                                 io_u, hdr->len);
 885                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 886                 break;
 887         case VERIFY_SHA256:
 888                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 889                                                 io_u, hdr->len);
 890                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 891                 break;
 892         case VERIFY_SHA512:
 893                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
 894                                                 io_u, hdr->len);
 895                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
 896                 break;
 897         case VERIFY_META:
 898                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
 899                                                 io_u, hdr->len);
 900                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
 901                 break;
 902         case VERIFY_SHA1:
 903                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
 904                                                 io_u, hdr->len);
 905                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
 906                 break;
 907         case VERIFY_PATTERN:
 908                 /* nothing to do here */
 909                 break;
 910         default:
 911                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 912                 assert(0);
 913         }
 914         if (td->o.verify_offset)
 915                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
 916 }
 917
 918 /*
 919  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 920  * checksum of choice
 921  */
 922 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 923 {
 924         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 925                 return;
 926
 927         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 928 }
 929
 930 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 931 {
 932         struct io_piece *ipo = NULL;
 933
 934         /*
 935          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 936          */
 937         if (io_u->file)
 938                 return 0;
 939
 940         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 941                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 942
 943                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 944                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 945                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
 946                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
 947         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
 948                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 949                 flist_del(&ipo->list);
 950                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
 951                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
 952         }
 953
 954         if (ipo) {
 955                 td->io_hist_len--;
 956
 957                 io_u->offset = ipo->offset;
 958                 io_u->buflen = ipo->len;
 959                 io_u->file = ipo->file;
 960
 961                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
 962                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
 963
 964                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
 965                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 966
 967                         if (r) {
 968                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
 969                                                 io_u->file->file_name);
 970                                 return 1;
 971                         }
 972                 }
 973
 974                 get_file(ipo->file);
 975                 assert(fio_file_open(io_u->file));
 976                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 977                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 978                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 979
 980                 remove_trim_entry(td, ipo);
 981                 free(ipo);
 982                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
 983                 return 0;
 984         }
 985
 986         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
 987         return 1;
 988 }
 989
 990 static void *verify_async_thread(void *data)
 991 {
 992         struct thread_data *td = data;
 993         struct io_u *io_u;
 994         int ret = 0;
 995
 996         if (td->o.verify_cpumask_set &&
 997             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
 998                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
 999                 goto done;
1000         }
1001
1002         do {
1003                 FLIST_HEAD(list);
1004
1005                 read_barrier();
1006                 if (td->verify_thread_exit)
1007                         break;
1008
1009                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1010
1011                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1012                        !td->verify_thread_exit) {
1013                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1014                                                         &td->io_u_lock);
1015                         if (ret) {
1016                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1017                                 break;
1018                         }
1019                 }
1020
1021                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1022                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1023
1024                 if (flist_empty(&list))
1025                         continue;
1026
1027                 while (!flist_empty(&list)) {
1028                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1029                         flist_del_init(&io_u->list);
1030
1031                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1032                         put_io_u(td, io_u);
1033                         if (!ret)
1034                                 continue;
1035                         if (td->o.continue_on_error &&
1036                             td_non_fatal_error(ret)) {
1037                                 update_error_count(td, ret);
1038                                 td_clear_error(td);
1039                                 ret = 0;
1040                         }
1041                 }
1042         } while (!ret);
1043
1044         if (ret) {
1045                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1046                 if (td->o.verify_fatal)
1047                         td->terminate = 1;
1048         }
1049
1050 done:
1051         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1052         td->nr_verify_threads--;
1053         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1054
1055         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1056         return NULL;
1057 }
1058
1059 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1060 {
1061         int i, ret;
1062         pthread_attr_t attr;
1063
1064         pthread_attr_init(&attr);
1065         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1066
1067         td->verify_thread_exit = 0;
1068
1069         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1070         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1071                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1072                                         verify_async_thread, td);
1073                 if (ret) {
1074                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1075                                         strerror(ret));
1076                         break;
1077                 }
1078                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1079                 if (ret) {
1080                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1081                                         strerror(ret));
1082                         break;
1083                 }
1084                 td->nr_verify_threads++;
1085         }
1086
1087         pthread_attr_destroy(&attr);
1088
1089         if (i != td->o.verify_async) {
1090                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1091                 td->verify_thread_exit = 1;
1092                 write_barrier();
1093                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1094                 return 1;
1095         }
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1101 {
1102         td->verify_thread_exit = 1;
1103         write_barrier();
1104         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1105
1106         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1107
1108         while (td->nr_verify_threads)
1109                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1110
1111         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1112         free(td->verify_threads);
1113         td->verify_threads = NULL;
1114 }