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
   9 #include "fio.h"
  10
  11 static void fill_random_bytes(struct thread_data *td,
  12                               void *p, unsigned int len)
  13 {
  14         unsigned int todo;
  15         int r;
  16
  17         while (len) {
  18                 r = os_random_long(&td->verify_state);
  19
  20                 /*
  21                  * lrand48_r seems to be broken and only fill the bottom
  22                  * 32-bits, even on 64-bit archs with 64-bit longs
  23                  */
  24                 todo = sizeof(r);
  25                 if (todo > len)
  26                         todo = len;
  27
  28                 memcpy(p, &r, todo);
  29
  30                 len -= todo;
  31                 p += todo;
  32         }
  33 }
  34
  35 void memswp(void* buf1, void* buf2, unsigned int len)
  36 {
  37         struct verify_header swap;
  38         memcpy(&swap, buf1, len);
  39         memcpy(buf1, buf2, len);
  40         memcpy(buf2, &swap, len);
  41 }
  42
  43 static void hexdump(void *buffer, int len)
  44 {
  45         unsigned char *p = buffer;
  46         int i;
  47
  48         for (i = 0; i < len; i++)
  49                 log_info("%02x", p[i]);
  50         log_info("\n");
  51 }
  52
  53 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  54                             unsigned char header_num)
  55 {
  56         void *p = io_u->buf + header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  57         unsigned char c;
  58
  59         c = crc7(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  60
  61         if (c != hdr->crc7) {
  62                 log_err("crc7: verify failed at %llu/%u\n",
  63                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
  64                                 hdr->len);
  65                 log_err("crc7: wanted %x, got %x\n", hdr->crc7, c);
  66                 return 1;
  67         }
  68
  69         return 0;
  70 }
  71
  72 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  73                              unsigned int header_num)
  74 {
  75         void *p = io_u->buf + header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  76         unsigned short c;
  77
  78         c = crc16(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  79
  80         if (c != hdr->crc16) {
  81                 log_err("crc16: verify failed at %llu/%u\n",
  82                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
  83                                 hdr->len);
  84                 log_err("crc16: wanted %x, got %x\n", hdr->crc16, c);
  85                 return 1;
  86         }
  87
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  92                              unsigned int header_num)
  93 {
  94         void *p = io_u->buf + header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  95         unsigned long long c;
  96
  97         c = crc64(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  98
  99         if (c != hdr->crc64) {
 100                 log_err("crc64: verify failed at %llu/%u\n",
 101                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
 102                                 hdr->len);
 103                 log_err("crc64: wanted %llx, got %llx\n", hdr->crc64, c);
 104                 return 1;
 105         }
 106
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
 111                              unsigned int header_num)
 112 {
 113         void *p = io_u->buf + header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
 114         unsigned long c;
 115
 116         c = crc32(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 117
 118         if (c != hdr->crc32) {
 119                 log_err("crc32: verify failed at %llu/%u\n",
 120                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
 121                                 hdr->len);
 122                 log_err("crc32: wanted %lx, got %lx\n", hdr->crc32, c);
 123                 return 1;
 124         }
 125
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
 130                            unsigned int header_num)
 131 {
 132         void *p = io_u->buf + header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
 133         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 134         struct md5_ctx md5_ctx = {
 135                 .hash = hash,
 136         };
 137
 138         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 139
 140         if (memcmp(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash))) {
 141                 log_err("md5: verify failed at %llu/%u\n",
 142                               io_u->offset + header_num * hdr->len,
 143                               hdr->len);
 144                 hexdump(hdr->md5_digest, sizeof(hdr->md5_digest));
 145                 hexdump(md5_ctx.hash, sizeof(hash));
 146                 return 1;
 147         }
 148
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 153 {
 154         struct verify_header *hdr;
 155         unsigned int hdr_inc, hdr_num = 0;
 156         void *p;
 157         int ret;
 158
 159         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 160                 return 0;
 161
 162         hdr_inc = io_u->buflen;
 163         if (td->o.header_interval)
 164                 hdr_inc = td->o.header_interval;
 165
 166         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 167                 if (td->o.header_offset)
 168                         memswp(p, p + td->o.header_offset, sizeof(*hdr));
 169
 170                 hdr = p;
 171
 172                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 173                         log_err("Bad verify header %x\n", hdr->fio_magic);
 174                         return EIO;
 175                 }
 176
 177                 switch (hdr->verify_type) {
 178                 case VERIFY_MD5:
 179                         ret = verify_io_u_md5(hdr, io_u, hdr_num);
 180                         break;
 181                 case VERIFY_CRC64:
 182                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, io_u, hdr_num);
 183                         break;
 184                 case VERIFY_CRC32:
 185                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, io_u, hdr_num);
 186                         break;
 187                 case VERIFY_CRC16:
 188                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, io_u, hdr_num);
 189                         break;
 190                 case VERIFY_CRC7:
 191                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, io_u, hdr_num);
 192                         break;
 193                 default:
 194                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 195                         ret = 1;
 196                 }
 197                 hdr_num++;
 198         }
 199
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 204 {
 205         hdr->crc7 = crc7(p, len);
 206 }
 207
 208 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 209 {
 210         hdr->crc16 = crc16(p, len);
 211 }
 212
 213 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 214 {
 215         hdr->crc32 = crc32(p, len);
 216 }
 217
 218 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 219 {
 220         hdr->crc64 = crc64(p, len);
 221 }
 222
 223 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 224 {
 225         struct md5_ctx md5_ctx = {
 226                 .hash = (uint32_t *) hdr->md5_digest,
 227         };
 228
 229         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 230 }
 231
 232 /*
 233  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 234  * crc32 or md5 sum of that data.
 235  */
 236 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 237 {
 238         struct verify_header *hdr;
 239         void *p = io_u->buf, *data;
 240         unsigned int hdr_inc, data_len;
 241
 242         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 243                 return;
 244
 245         fill_random_bytes(td, p, io_u->buflen);
 246
 247         hdr_inc = io_u->buflen;
 248         if (td->o.header_interval)
 249                 hdr_inc = td->o.header_interval;
 250         data_len = hdr_inc - sizeof(*hdr);
 251
 252         for (;p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 253                 hdr = p;
 254
 255                 hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 256                 hdr->verify_type = td->o.verify;
 257                 hdr->len = hdr_inc;
 258
 259                 data = p + sizeof(*hdr);
 260                 switch (td->o.verify) {
 261                 case VERIFY_MD5:
 262                         fill_md5(hdr, data, data_len);
 263                         break;
 264                 case VERIFY_CRC64:
 265                         fill_crc64(hdr, data, data_len);
 266                         break;
 267                 case VERIFY_CRC32:
 268                         fill_crc32(hdr, data, data_len);
 269                         break;
 270                 case VERIFY_CRC16:
 271                         fill_crc16(hdr, data, data_len);
 272                         break;
 273                 case VERIFY_CRC7:
 274                         fill_crc7(hdr, data, data_len);
 275                         break;
 276                 default:
 277                         log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 278                         assert(0);
 279                 }
 280                 if (td->o.header_offset)
 281                         memswp(p, p + td->o.header_offset, sizeof(*hdr));
 282         }
 283 }
 284
 285 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 286 {
 287         struct io_piece *ipo = NULL;
 288
 289         /*
 290          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 291          */
 292         if (io_u->file)
 293                 return 0;
 294
 295         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 296                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 297
 298                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 299                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 300         } else if (!list_empty(&td->io_hist_list)) {
 301                 ipo = list_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 302                 list_del(&ipo->list);
 303         }
 304
 305         if (ipo) {
 306                 io_u->offset = ipo->offset;
 307                 io_u->buflen = ipo->len;
 308                 io_u->file = ipo->file;
 309
 310                 if ((io_u->file->flags & FIO_FILE_OPEN) == 0) {
 311                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 312
 313                         if (r)
 314                                 return 1;
 315                 }
 316
 317                 get_file(ipo->file);
 318                 assert(io_u->file->flags & FIO_FILE_OPEN);
 319                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 320                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 321                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 322                 free(ipo);
 323                 return 0;
 324         }
 325
 326         return 1;
 327 }