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(&td->buf_state, 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         if (!td->o.verify_dump)
 273                 return;
 274
 275         /*
 276          * Dump the contents we just read off disk
 277          */
 278         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 279
 280         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 281                         "received", vc->io_u->file);
 282
 283         /*
 284          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 285          */
 286         buf = malloc(io_u->buflen);
 287         dummy = *io_u;
 288         dummy.buf = buf;
 289         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 290         dummy.buf_filled_len = 0;
 291
 292         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 293
 294         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 295                         "expected", vc->io_u->file);
 296         free(buf);
 297 }
 298
 299 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 300 {
 301         unsigned long long offset;
 302
 303         offset = vc->io_u->offset;
 304         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 305         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 306                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 307
 308         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 309                 log_err("       Expected CRC: ");
 310                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 311                 log_err("       Received CRC: ");
 312                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 313         }
 314
 315         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Return data area 'header_num'
 320  */
 321 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 322 {
 323         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 324 }
 325
 326 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
 327 {
 328         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
 329
 330         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
 331         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
 332 }
 333
 334 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 335 {
 336         struct thread_data *td = vc->td;
 337         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 338         char *buf, *pattern;
 339         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 340         unsigned int len, mod, i;
 341
 342         pattern = td->o.verify_pattern;
 343         buf = (void *) hdr + header_size;
 344         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 345         mod = header_size % td->o.verify_pattern_bytes;
 346
 347         for (i = 0; i < len; i++) {
 348                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 349                         unsigned int bits;
 350
 351                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 352                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 353                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 354                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 355                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 356                         return EILSEQ;
 357                 }
 358                 mod++;
 359                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 360                         mod = 0;
 361         }
 362
 363         return 0;
 364 }
 365
 366 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 367 {
 368         struct thread_data *td = vc->td;
 369         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 370         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 371         int ret = EILSEQ;
 372
 373         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 374
 375         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 376                 ret = 0;
 377
 378         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 379                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 380
 381         if (!ret)
 382                 return 0;
 383
 384         vc->name = "meta";
 385         log_verify_failure(hdr, vc);
 386         return ret;
 387 }
 388
 389 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 390 {
 391         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 392         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 393         uint8_t sha512[128];
 394         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 395                 .buf = sha512,
 396         };
 397
 398         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 399
 400         sha512_init(&sha512_ctx);
 401         sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 402
 403         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 404                 return 0;
 405
 406         vc->name = "sha512";
 407         vc->good_crc = vh->sha512;
 408         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 409         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 410         log_verify_failure(hdr, vc);
 411         return EILSEQ;
 412 }
 413
 414 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 415 {
 416         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 417         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 418         uint8_t sha256[64];
 419         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 420                 .buf = sha256,
 421         };
 422
 423         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 424
 425         sha256_init(&sha256_ctx);
 426         sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 427
 428         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 429                 return 0;
 430
 431         vc->name = "sha256";
 432         vc->good_crc = vh->sha256;
 433         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 434         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 435         log_verify_failure(hdr, vc);
 436         return EILSEQ;
 437 }
 438
 439 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 440 {
 441         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 442         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 443         uint32_t sha1[5];
 444         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 445                 .H = sha1,
 446         };
 447
 448         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 449
 450         sha1_init(&sha1_ctx);
 451         sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 452
 453         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 454                 return 0;
 455
 456         vc->name = "sha1";
 457         vc->good_crc = vh->sha1;
 458         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 459         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 460         log_verify_failure(hdr, vc);
 461         return EILSEQ;
 462 }
 463
 464 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 465 {
 466         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 467         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 468         unsigned char c;
 469
 470         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 471
 472         c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 473
 474         if (c == vh->crc7)
 475                 return 0;
 476
 477         vc->name = "crc7";
 478         vc->good_crc = &vh->crc7;
 479         vc->bad_crc = &c;
 480         vc->crc_len = 1;
 481         log_verify_failure(hdr, vc);
 482         return EILSEQ;
 483 }
 484
 485 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 486 {
 487         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 488         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 489         unsigned short c;
 490
 491         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 492
 493         c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 494
 495         if (c == vh->crc16)
 496                 return 0;
 497
 498         vc->name = "crc16";
 499         vc->good_crc = &vh->crc16;
 500         vc->bad_crc = &c;
 501         vc->crc_len = 2;
 502         log_verify_failure(hdr, vc);
 503         return EILSEQ;
 504 }
 505
 506 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 507 {
 508         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 509         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 510         unsigned long long c;
 511
 512         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 513
 514         c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 515
 516         if (c == vh->crc64)
 517                 return 0;
 518
 519         vc->name = "crc64";
 520         vc->good_crc = &vh->crc64;
 521         vc->bad_crc = &c;
 522         vc->crc_len = 8;
 523         log_verify_failure(hdr, vc);
 524         return EILSEQ;
 525 }
 526
 527 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 528 {
 529         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 530         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 531         uint32_t c;
 532
 533         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 534
 535         c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 536
 537         if (c == vh->crc32)
 538                 return 0;
 539
 540         vc->name = "crc32";
 541         vc->good_crc = &vh->crc32;
 542         vc->bad_crc = &c;
 543         vc->crc_len = 4;
 544         log_verify_failure(hdr, vc);
 545         return EILSEQ;
 546 }
 547
 548 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 549 {
 550         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 551         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 552         uint32_t c;
 553
 554         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 555
 556         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 557                 c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 558         else
 559                 c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 560
 561         if (c == vh->crc32)
 562                 return 0;
 563
 564         vc->name = "crc32c";
 565         vc->good_crc = &vh->crc32;
 566         vc->bad_crc = &c;
 567         vc->crc_len = 4;
 568         log_verify_failure(hdr, vc);
 569         return EILSEQ;
 570 }
 571
 572 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 573 {
 574         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 575         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 576         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 577         struct md5_ctx md5_ctx = {
 578                 .hash = hash,
 579         };
 580
 581         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 582
 583         md5_init(&md5_ctx);
 584         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 585
 586         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 587                 return 0;
 588
 589         vc->name = "md5";
 590         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 591         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 592         vc->crc_len = sizeof(hash);
 593         log_verify_failure(hdr, vc);
 594         return EILSEQ;
 595 }
 596
 597 /*
 598  * Push IO verification to a separate thread
 599  */
 600 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 601 {
 602         if (io_u->file)
 603                 put_file_log(td, io_u->file);
 604
 605         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 606
 607         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 608                 td->cur_depth--;
 609                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 610         }
 611         flist_del(&io_u->list);
 612         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
 613         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
 614         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 615
 616         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 617         return 0;
 618 }
 619
 620 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 621 {
 622         static char zero_buf[1024];
 623         unsigned int this_len, len;
 624         int ret = 0;
 625         void *p;
 626
 627         if (!td->o.trim_zero)
 628                 return 0;
 629
 630         len = io_u->buflen;
 631         p = io_u->buf;
 632         do {
 633                 this_len = sizeof(zero_buf);
 634                 if (this_len > len)
 635                         this_len = len;
 636                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 637                         ret = EILSEQ;
 638                         break;
 639                 }
 640                 len -= this_len;
 641                 p += this_len;
 642         } while (len);
 643
 644         if (!ret)
 645                 return 0;
 646
 647         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 648                 ", block offset %lu\n",
 649                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 650                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 651         return ret;
 652 }
 653
 654 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 655 {
 656         struct verify_header *hdr;
 657         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 658         void *p;
 659         int ret;
 660
 661         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 662                 return 0;
 663         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 664                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 665                 goto done;
 666         }
 667
 668         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 669
 670         ret = 0;
 671         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 672              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 673                 struct vcont vc = {
 674                         .io_u           = io_u,
 675                         .hdr_num        = hdr_num,
 676                         .td             = td,
 677                 };
 678
 679                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 680                         break;
 681
 682                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 683                 if (td->o.verify_offset)
 684                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 685                 hdr = p;
 686
 687                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 688                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
 689                                 hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
 690                                 io_u->file->file_name,
 691                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
 692                         return EILSEQ;
 693                 }
 694
 695                 switch (hdr->verify_type) {
 696                 case VERIFY_MD5:
 697                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 698                         break;
 699                 case VERIFY_CRC64:
 700                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 701                         break;
 702                 case VERIFY_CRC32C:
 703                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 704                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 705                         break;
 706                 case VERIFY_CRC32:
 707                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 708                         break;
 709                 case VERIFY_CRC16:
 710                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 711                         break;
 712                 case VERIFY_CRC7:
 713                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 714                         break;
 715                 case VERIFY_SHA256:
 716                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 717                         break;
 718                 case VERIFY_SHA512:
 719                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 720                         break;
 721                 case VERIFY_META:
 722                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 723                         break;
 724                 case VERIFY_SHA1:
 725                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 726                         break;
 727                 case VERIFY_PATTERN:
 728                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 729                         break;
 730                 default:
 731                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 732                         ret = EINVAL;
 733                 }
 734         }
 735
 736 done:
 737         if (ret && td->o.verify_fatal)
 738                 td->terminate = 1;
 739
 740         return ret;
 741 }
 742
 743 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 744                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 745 {
 746         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 747
 748         vh->thread = td->thread_number;
 749
 750         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 751         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 752
 753         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
 754
 755         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 756 }
 757
 758 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 759 {
 760         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 761         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 762                 .buf = vh->sha512,
 763         };
 764
 765         sha512_init(&sha512_ctx);
 766         sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 767 }
 768
 769 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 770 {
 771         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 772         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 773                 .buf = vh->sha256,
 774         };
 775
 776         sha256_init(&sha256_ctx);
 777         sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 778 }
 779
 780 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 781 {
 782         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 783         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 784                 .H = vh->sha1,
 785         };
 786
 787         sha1_init(&sha1_ctx);
 788         sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 789 }
 790
 791 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 792 {
 793         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 794
 795         vh->crc7 = crc7(p, len);
 796 }
 797
 798 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 799 {
 800         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 801
 802         vh->crc16 = crc16(p, len);
 803 }
 804
 805 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 806 {
 807         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 808
 809         vh->crc32 = crc32(p, len);
 810 }
 811
 812 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 813 {
 814         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 815
 816         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 817                 vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
 818         else
 819                 vh->crc32 = crc32c(p, len);
 820 }
 821
 822 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 823 {
 824         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 825
 826         vh->crc64 = crc64(p, len);
 827 }
 828
 829 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 830 {
 831         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 832         struct md5_ctx md5_ctx = {
 833                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 834         };
 835
 836         md5_init(&md5_ctx);
 837         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 838 }
 839
 840 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 841                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 842                          unsigned int header_len)
 843 {
 844         unsigned int data_len;
 845         void *data, *p;
 846
 847         p = (void *) hdr;
 848
 849         hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 850         hdr->len = header_len;
 851         hdr->verify_type = td->o.verify;
 852         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 853         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 854
 855         data = p + hdr_size(hdr);
 856         switch (td->o.verify) {
 857         case VERIFY_MD5:
 858                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 859                                                 io_u, hdr->len);
 860                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 861                 break;
 862         case VERIFY_CRC64:
 863                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 864                                                 io_u, hdr->len);
 865                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 866                 break;
 867         case VERIFY_CRC32C:
 868         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 869                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 870                                                 io_u, hdr->len);
 871                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 872                 break;
 873         case VERIFY_CRC32:
 874                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 875                                                 io_u, hdr->len);
 876                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 877                 break;
 878         case VERIFY_CRC16:
 879                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 880                                                 io_u, hdr->len);
 881                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 882                 break;
 883         case VERIFY_CRC7:
 884                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 885                                                 io_u, hdr->len);
 886                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 887                 break;
 888         case VERIFY_SHA256:
 889                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 890                                                 io_u, hdr->len);
 891                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 892                 break;
 893         case VERIFY_SHA512:
 894                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
 895                                                 io_u, hdr->len);
 896                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
 897                 break;
 898         case VERIFY_META:
 899                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
 900                                                 io_u, hdr->len);
 901                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
 902                 break;
 903         case VERIFY_SHA1:
 904                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
 905                                                 io_u, hdr->len);
 906                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
 907                 break;
 908         case VERIFY_PATTERN:
 909                 /* nothing to do here */
 910                 break;
 911         default:
 912                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 913                 assert(0);
 914         }
 915         if (td->o.verify_offset)
 916                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
 917 }
 918
 919 /*
 920  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 921  * checksum of choice
 922  */
 923 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 924 {
 925         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 926                 return;
 927
 928         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 929 }
 930
 931 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 932 {
 933         struct io_piece *ipo = NULL;
 934
 935         /*
 936          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 937          */
 938         if (io_u->file)
 939                 return 0;
 940
 941         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 942                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 943
 944                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 945                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 946                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
 947                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
 948         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
 949                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 950                 flist_del(&ipo->list);
 951                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
 952                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
 953         }
 954
 955         if (ipo) {
 956                 td->io_hist_len--;
 957
 958                 io_u->offset = ipo->offset;
 959                 io_u->buflen = ipo->len;
 960                 io_u->file = ipo->file;
 961
 962                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
 963                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
 964
 965                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
 966                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 967
 968                         if (r) {
 969                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
 970                                                 io_u->file->file_name);
 971                                 return 1;
 972                         }
 973                 }
 974
 975                 get_file(ipo->file);
 976                 assert(fio_file_open(io_u->file));
 977                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 978                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 979                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 980
 981                 remove_trim_entry(td, ipo);
 982                 free(ipo);
 983                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
 984                 return 0;
 985         }
 986
 987         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
 988         return 1;
 989 }
 990
 991 static void *verify_async_thread(void *data)
 992 {
 993         struct thread_data *td = data;
 994         struct io_u *io_u;
 995         int ret = 0;
 996
 997         if (td->o.verify_cpumask_set &&
 998             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
 999                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1000                 goto done;
1001         }
1002
1003         do {
1004                 FLIST_HEAD(list);
1005
1006                 read_barrier();
1007                 if (td->verify_thread_exit)
1008                         break;
1009
1010                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1011
1012                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1013                        !td->verify_thread_exit) {
1014                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1015                                                         &td->io_u_lock);
1016                         if (ret) {
1017                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1018                                 break;
1019                         }
1020                 }
1021
1022                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1023                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1024
1025                 if (flist_empty(&list))
1026                         continue;
1027
1028                 while (!flist_empty(&list)) {
1029                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1030                         flist_del_init(&io_u->list);
1031
1032                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1033                         put_io_u(td, io_u);
1034                         if (!ret)
1035                                 continue;
1036                         if (td->o.continue_on_error &&
1037                             td_non_fatal_error(ret)) {
1038                                 update_error_count(td, ret);
1039                                 td_clear_error(td);
1040                                 ret = 0;
1041                         }
1042                 }
1043         } while (!ret);
1044
1045         if (ret) {
1046                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1047                 if (td->o.verify_fatal)
1048                         td->terminate = 1;
1049         }
1050
1051 done:
1052         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1053         td->nr_verify_threads--;
1054         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1055
1056         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1057         return NULL;
1058 }
1059
1060 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1061 {
1062         int i, ret;
1063         pthread_attr_t attr;
1064
1065         pthread_attr_init(&attr);
1066         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1067
1068         td->verify_thread_exit = 0;
1069
1070         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1071         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1072                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1073                                         verify_async_thread, td);
1074                 if (ret) {
1075                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1076                                         strerror(ret));
1077                         break;
1078                 }
1079                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1080                 if (ret) {
1081                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1082                                         strerror(ret));
1083                         break;
1084                 }
1085                 td->nr_verify_threads++;
1086         }
1087
1088         pthread_attr_destroy(&attr);
1089
1090         if (i != td->o.verify_async) {
1091                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1092                 td->verify_thread_exit = 1;
1093                 write_barrier();
1094                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1095                 return 1;
1096         }
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1102 {
1103         td->verify_thread_exit = 1;
1104         write_barrier();
1105         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1106
1107         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1108
1109         while (td->nr_verify_threads)
1110                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1111
1112         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1113         free(td->verify_threads);
1114         td->verify_threads = NULL;
1115 }