verify.c

   1 /*
   2  * IO verification helpers
   3  */
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <assert.h>
   8 #include <pthread.h>
   9 #include <libgen.h>
  10
  11 #include "fio.h"
  12 #include "verify.h"
  13 #include "trim.h"
  14 #include "lib/rand.h"
  15 #include "lib/hweight.h"
  16
  17 #include "crc/md5.h"
  18 #include "crc/crc64.h"
  19 #include "crc/crc32.h"
  20 #include "crc/crc32c.h"
  21 #include "crc/crc16.h"
  22 #include "crc/crc7.h"
  23 #include "crc/sha256.h"
  24 #include "crc/sha512.h"
  25 #include "crc/sha1.h"
  26 #include "crc/xxhash.h"
  27
  28 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  29                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  30                          unsigned int header_len);
  31
  32 void fill_buffer_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  33 {
  34         fill_pattern(p, len, td->o.buffer_pattern, td->o.buffer_pattern_bytes);
  35 }
  36
  37 void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
  38                          struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  39 {
  40         struct thread_options *o = &td->o;
  41
  42         if (!o->verify_pattern_bytes) {
  43                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  44
  45                 if (use_seed)
  46                         __fill_random_buf_percentage(seed, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  47                 else {
  48                         struct frand_state *fs = &td->verify_state;
  49
  50                         io_u->rand_seed = fill_random_buf_percentage(fs, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  51                 }
  52                 return;
  53         }
  54
  55         if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  56                 dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  57                         o->verify_pattern_bytes, len);
  58                 return;
  59         }
  60
  61         fill_pattern(p, len, o->verify_pattern, o->verify_pattern_bytes);
  62         io_u->buf_filled_len = len;
  63 }
  64
  65 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  66 {
  67         unsigned int hdr_inc;
  68
  69         hdr_inc = io_u->buflen;
  70         if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
  71                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  72
  73         return hdr_inc;
  74 }
  75
  76 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  77                                  unsigned long seed, int use_seed)
  78 {
  79         unsigned int hdr_inc, header_num;
  80         struct verify_header *hdr;
  81         void *p = io_u->buf;
  82
  83         fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
  84
  85         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
  86         header_num = 0;
  87         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
  88                 hdr = p;
  89                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
  90                 header_num++;
  91         }
  92 }
  93
  94 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
  95 {
  96         char swap[200];
  97
  98         assert(len <= sizeof(swap));
  99
 100         memcpy(&swap, buf1, len);
 101         memcpy(buf1, buf2, len);
 102         memcpy(buf2, &swap, len);
 103 }
 104
 105 static void hexdump(void *buffer, int len)
 106 {
 107         unsigned char *p = buffer;
 108         int i;
 109
 110         for (i = 0; i < len; i++)
 111                 log_err("%02x", p[i]);
 112         log_err("\n");
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Prepare for separation of verify_header and checksum header
 117  */
 118 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 119 {
 120         unsigned int len = 0;
 121
 122         switch (verify_type) {
 123         case VERIFY_NONE:
 124         case VERIFY_NULL:
 125                 len = 0;
 126                 break;
 127         case VERIFY_MD5:
 128                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 129                 break;
 130         case VERIFY_CRC64:
 131                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 132                 break;
 133         case VERIFY_CRC32C:
 134         case VERIFY_CRC32:
 135         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 136                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 137                 break;
 138         case VERIFY_CRC16:
 139                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 140                 break;
 141         case VERIFY_CRC7:
 142                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 143                 break;
 144         case VERIFY_SHA256:
 145                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 146                 break;
 147         case VERIFY_SHA512:
 148                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 149                 break;
 150         case VERIFY_XXHASH:
 151                 len = sizeof(struct vhdr_xxhash);
 152                 break;
 153         case VERIFY_META:
 154                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 155                 break;
 156         case VERIFY_SHA1:
 157                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 158                 break;
 159         case VERIFY_PATTERN:
 160                 len = 0;
 161                 break;
 162         default:
 163                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 164                 assert(0);
 165         }
 166
 167         return len + sizeof(struct verify_header);
 168 }
 169
 170 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 171 {
 172         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 173 }
 174
 175 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 176 {
 177         void *priv = hdr;
 178
 179         return priv + sizeof(struct verify_header);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 184  * pass info back in case of error
 185  */
 186 struct vcont {
 187         /*
 188          * Input
 189          */
 190         struct io_u *io_u;
 191         unsigned int hdr_num;
 192         struct thread_data *td;
 193
 194         /*
 195          * Output, only valid in case of error
 196          */
 197         const char *name;
 198         void *good_crc;
 199         void *bad_crc;
 200         unsigned int crc_len;
 201 };
 202
 203 #define DUMP_BUF_SZ     255
 204 static int dump_buf_warned;
 205
 206 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 207                      const char *type, struct fio_file *f)
 208 {
 209         char *ptr, fname[DUMP_BUF_SZ];
 210         size_t buf_left = DUMP_BUF_SZ;
 211         int ret, fd;
 212
 213         ptr = strdup(f->file_name);
 214
 215         fname[DUMP_BUF_SZ - 1] = '\0';
 216         strncpy(fname, basename(ptr), DUMP_BUF_SZ - 1);
 217
 218         buf_left -= strlen(fname);
 219         if (buf_left <= 0) {
 220                 if (!dump_buf_warned) {
 221                         log_err("fio: verify failure dump buffer too small\n");
 222                         dump_buf_warned = 1;
 223                 }
 224                 free(ptr);
 225                 return;
 226         }
 227
 228         snprintf(fname + strlen(fname), buf_left, ".%llu.%s", offset, type);
 229
 230         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 231         if (fd < 0) {
 232                 perror("open verify buf file");
 233                 return;
 234         }
 235
 236         while (len) {
 237                 ret = write(fd, buf, len);
 238                 if (!ret)
 239                         break;
 240                 else if (ret < 0) {
 241                         perror("write verify buf file");
 242                         break;
 243                 }
 244                 len -= ret;
 245                 buf += ret;
 246         }
 247
 248         close(fd);
 249         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 250         free(ptr);
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 255  * and dump that too.
 256  */
 257 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 258 {
 259         struct thread_data *td = vc->td;
 260         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 261         unsigned long hdr_offset;
 262         struct io_u dummy;
 263         void *buf;
 264
 265         if (!td->o.verify_dump)
 266                 return;
 267
 268         /*
 269          * Dump the contents we just read off disk
 270          */
 271         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 272
 273         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 274                         "received", vc->io_u->file);
 275
 276         /*
 277          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 278          */
 279         buf = malloc(io_u->buflen);
 280         dummy = *io_u;
 281         dummy.buf = buf;
 282         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 283         dummy.buf_filled_len = 0;
 284         dummy.buflen = io_u->buflen;
 285
 286         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 287
 288         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 289                         "expected", vc->io_u->file);
 290         free(buf);
 291 }
 292
 293 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 294 {
 295         unsigned long long offset;
 296
 297         offset = vc->io_u->offset;
 298         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 299         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 300                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 301
 302         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 303                 log_err("       Expected CRC: ");
 304                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 305                 log_err("       Received CRC: ");
 306                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 307         }
 308
 309         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * Return data area 'header_num'
 314  */
 315 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 316 {
 317         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 318 }
 319
 320 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 321 {
 322         struct thread_data *td = vc->td;
 323         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 324         char *buf, *pattern;
 325         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 326         unsigned int len, mod, i, size, pattern_size;
 327
 328         pattern = td->o.verify_pattern;
 329         pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
 330         if (pattern_size <= 1)
 331                 pattern_size = MAX_PATTERN_SIZE;
 332         buf = (void *) hdr + header_size;
 333         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 334         mod = header_size % pattern_size;
 335
 336         for (i = 0; i < len; i += size) {
 337                 size = pattern_size - mod;
 338                 if (size > (len - i))
 339                         size = len - i;
 340                 if (memcmp(buf + i, pattern + mod, size))
 341                         /* Let the slow compare find the first mismatch byte. */
 342                         break;
 343                 mod = 0;
 344         }
 345
 346         for (; i < len; i++) {
 347                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 348                         unsigned int bits;
 349
 350                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 351                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 352                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 353                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 354                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 355                         return EILSEQ;
 356                 }
 357                 mod++;
 358                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 359                         mod = 0;
 360         }
 361
 362         return 0;
 363 }
 364
 365 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 366 {
 367         struct thread_data *td = vc->td;
 368         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 369         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 370         int ret = EILSEQ;
 371
 372         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 373
 374         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 375                 ret = 0;
 376
 377         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 378                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 379
 380         /*
 381          * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
 382          * last numberio written to a block. Checking of numberio will be
 383          * done only for workloads that write data.  For verify_only,
 384          * numberio will be checked in the last iteration when the correct
 385          * state of numberio, that would have been written to each block
 386          * in a previous run of fio, has been reached.
 387          */
 388         if ((td_write(td) || td_rw(td)) && (td_min_bs(td) == td_max_bs(td)) &&
 389             !td->o.time_based)
 390                 if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
 391                         if (vh->numberio != io_u->numberio)
 392                                 ret = EILSEQ;
 393
 394         if (!ret)
 395                 return 0;
 396
 397         vc->name = "meta";
 398         log_verify_failure(hdr, vc);
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 static int verify_io_u_xxhash(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 403 {
 404         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 405         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 406         uint32_t hash;
 407         void *state;
 408
 409         dprint(FD_VERIFY, "xxhash verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 410
 411         state = XXH32_init(1);
 412         XXH32_update(state, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 413         hash = XXH32_digest(state);
 414
 415         if (vh->hash == hash)
 416                 return 0;
 417
 418         vc->name = "xxhash";
 419         vc->good_crc = &vh->hash;
 420         vc->bad_crc = &hash;
 421         vc->crc_len = sizeof(hash);
 422         log_verify_failure(hdr, vc);
 423         return EILSEQ;
 424 }
 425
 426 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 427 {
 428         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 429         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 430         uint8_t sha512[128];
 431         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 432                 .buf = sha512,
 433         };
 434
 435         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 436
 437         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 438         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 439
 440         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 441                 return 0;
 442
 443         vc->name = "sha512";
 444         vc->good_crc = vh->sha512;
 445         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 446         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 447         log_verify_failure(hdr, vc);
 448         return EILSEQ;
 449 }
 450
 451 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 452 {
 453         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 454         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 455         uint8_t sha256[64];
 456         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 457                 .buf = sha256,
 458         };
 459
 460         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 461
 462         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 463         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 464
 465         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 466                 return 0;
 467
 468         vc->name = "sha256";
 469         vc->good_crc = vh->sha256;
 470         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 471         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 472         log_verify_failure(hdr, vc);
 473         return EILSEQ;
 474 }
 475
 476 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 477 {
 478         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 479         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 480         uint32_t sha1[5];
 481         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 482                 .H = sha1,
 483         };
 484
 485         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 486
 487         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 488         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 489
 490         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 491                 return 0;
 492
 493         vc->name = "sha1";
 494         vc->good_crc = vh->sha1;
 495         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 496         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 497         log_verify_failure(hdr, vc);
 498         return EILSEQ;
 499 }
 500
 501 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 502 {
 503         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 504         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 505         unsigned char c;
 506
 507         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 508
 509         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 510
 511         if (c == vh->crc7)
 512                 return 0;
 513
 514         vc->name = "crc7";
 515         vc->good_crc = &vh->crc7;
 516         vc->bad_crc = &c;
 517         vc->crc_len = 1;
 518         log_verify_failure(hdr, vc);
 519         return EILSEQ;
 520 }
 521
 522 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 523 {
 524         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 525         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 526         unsigned short c;
 527
 528         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 529
 530         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 531
 532         if (c == vh->crc16)
 533                 return 0;
 534
 535         vc->name = "crc16";
 536         vc->good_crc = &vh->crc16;
 537         vc->bad_crc = &c;
 538         vc->crc_len = 2;
 539         log_verify_failure(hdr, vc);
 540         return EILSEQ;
 541 }
 542
 543 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 544 {
 545         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 546         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 547         unsigned long long c;
 548
 549         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 550
 551         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 552
 553         if (c == vh->crc64)
 554                 return 0;
 555
 556         vc->name = "crc64";
 557         vc->good_crc = &vh->crc64;
 558         vc->bad_crc = &c;
 559         vc->crc_len = 8;
 560         log_verify_failure(hdr, vc);
 561         return EILSEQ;
 562 }
 563
 564 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 565 {
 566         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 567         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 568         uint32_t c;
 569
 570         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 571
 572         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 573
 574         if (c == vh->crc32)
 575                 return 0;
 576
 577         vc->name = "crc32";
 578         vc->good_crc = &vh->crc32;
 579         vc->bad_crc = &c;
 580         vc->crc_len = 4;
 581         log_verify_failure(hdr, vc);
 582         return EILSEQ;
 583 }
 584
 585 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 586 {
 587         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 588         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 589         uint32_t c;
 590
 591         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 592
 593         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 594
 595         if (c == vh->crc32)
 596                 return 0;
 597
 598         vc->name = "crc32c";
 599         vc->good_crc = &vh->crc32;
 600         vc->bad_crc = &c;
 601         vc->crc_len = 4;
 602         log_verify_failure(hdr, vc);
 603         return EILSEQ;
 604 }
 605
 606 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 607 {
 608         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 609         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 610         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 611         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 612                 .hash = hash,
 613         };
 614
 615         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 616
 617         fio_md5_init(&md5_ctx);
 618         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 619
 620         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 621                 return 0;
 622
 623         vc->name = "md5";
 624         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 625         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 626         vc->crc_len = sizeof(hash);
 627         log_verify_failure(hdr, vc);
 628         return EILSEQ;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Push IO verification to a separate thread
 633  */
 634 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 635 {
 636         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 637
 638         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 639
 640         if (io_u->file)
 641                 put_file_log(td, io_u->file);
 642
 643         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 644                 td->cur_depth--;
 645                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 646         }
 647         flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
 648         *io_u_ptr = NULL;
 649         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 650
 651         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 656 {
 657         static char zero_buf[1024];
 658         unsigned int this_len, len;
 659         int ret = 0;
 660         void *p;
 661
 662         if (!td->o.trim_zero)
 663                 return 0;
 664
 665         len = io_u->buflen;
 666         p = io_u->buf;
 667         do {
 668                 this_len = sizeof(zero_buf);
 669                 if (this_len > len)
 670                         this_len = len;
 671                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 672                         ret = EILSEQ;
 673                         break;
 674                 }
 675                 len -= this_len;
 676                 p += this_len;
 677         } while (len);
 678
 679         if (!ret)
 680                 return 0;
 681
 682         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 683                 ", block offset %lu\n",
 684                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 685                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 686         return ret;
 687 }
 688
 689 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct verify_header *hdr,
 690                          unsigned int hdr_num, unsigned int hdr_len)
 691 {
 692         void *p = hdr;
 693         uint32_t crc;
 694
 695         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 696                 log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x",
 697                         hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC);
 698                 goto err;
 699         }
 700         if (hdr->len != hdr_len) {
 701                 log_err("verify: bad header length %u, wanted %u",
 702                         hdr->len, hdr_len);
 703                 goto err;
 704         }
 705         if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed) {
 706                 log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
 707                         ", wanted %"PRIu64,
 708                         hdr->rand_seed, io_u->rand_seed);
 709                 goto err;
 710         }
 711
 712         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 713         if (crc != hdr->crc32) {
 714                 log_err("verify: bad header crc %x, calculated %x",
 715                         hdr->crc32, crc);
 716                 goto err;
 717         }
 718         return 0;
 719
 720 err:
 721         log_err(" at file %s offset %llu, length %u\n",
 722                 io_u->file->file_name,
 723                 io_u->offset + hdr_num * hdr_len, hdr_len);
 724         return EILSEQ;
 725 }
 726
 727 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 728 {
 729         struct verify_header *hdr;
 730         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 731         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 732         void *p;
 733         int ret;
 734
 735         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 736                 return 0;
 737         /*
 738          * If the IO engine is faking IO (like null), then just pretend
 739          * we verified everything.
 740          */
 741         if (td->io_ops->flags & FIO_FAKEIO)
 742                 return 0;
 743
 744         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 745                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 746                 goto done;
 747         }
 748
 749         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 750
 751         ret = 0;
 752         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 753              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 754                 struct vcont vc = {
 755                         .io_u           = io_u,
 756                         .hdr_num        = hdr_num,
 757                         .td             = td,
 758                 };
 759                 unsigned int verify_type;
 760
 761                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 762                         break;
 763
 764                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 765                 if (td->o.verify_offset)
 766                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 767                 hdr = p;
 768
 769                 /*
 770                  * Make rand_seed check pass when have verifysort or
 771                  * verify_backlog.
 772                  */
 773                 if (td->o.verifysort || (td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
 774                         io_u->rand_seed = hdr->rand_seed;
 775
 776                 ret = verify_header(io_u, hdr, hdr_num, hdr_inc);
 777                 if (ret)
 778                         return ret;
 779
 780                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 781                         verify_type = td->o.verify;
 782                 else
 783                         verify_type = hdr->verify_type;
 784
 785                 switch (verify_type) {
 786                 case VERIFY_MD5:
 787                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 788                         break;
 789                 case VERIFY_CRC64:
 790                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 791                         break;
 792                 case VERIFY_CRC32C:
 793                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 794                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 795                         break;
 796                 case VERIFY_CRC32:
 797                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 798                         break;
 799                 case VERIFY_CRC16:
 800                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 801                         break;
 802                 case VERIFY_CRC7:
 803                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 804                         break;
 805                 case VERIFY_SHA256:
 806                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 807                         break;
 808                 case VERIFY_SHA512:
 809                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 810                         break;
 811                 case VERIFY_XXHASH:
 812                         ret = verify_io_u_xxhash(hdr, &vc);
 813                         break;
 814                 case VERIFY_META:
 815                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 816                         break;
 817                 case VERIFY_SHA1:
 818                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 819                         break;
 820                 case VERIFY_PATTERN:
 821                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 822                         break;
 823                 default:
 824                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 825                         ret = EINVAL;
 826                 }
 827
 828                 if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
 829                         log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
 830                                         hdr->verify_type, verify_type);
 831         }
 832
 833 done:
 834         if (ret && td->o.verify_fatal)
 835                 fio_mark_td_terminate(td);
 836
 837         return ret;
 838 }
 839
 840 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 841                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 842 {
 843         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 844
 845         vh->thread = td->thread_number;
 846
 847         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 848         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 849
 850         vh->numberio = io_u->numberio;
 851
 852         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 853 }
 854
 855 static void fill_xxhash(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 856 {
 857         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 858         void *state;
 859
 860         state = XXH32_init(1);
 861         XXH32_update(state, p, len);
 862         vh->hash = XXH32_digest(state);
 863 }
 864
 865 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 866 {
 867         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 868         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 869                 .buf = vh->sha512,
 870         };
 871
 872         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 873         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 874 }
 875
 876 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 877 {
 878         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 879         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 880                 .buf = vh->sha256,
 881         };
 882
 883         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 884         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 885 }
 886
 887 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 888 {
 889         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 890         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 891                 .H = vh->sha1,
 892         };
 893
 894         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 895         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 896 }
 897
 898 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 899 {
 900         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 901
 902         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 903 }
 904
 905 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 906 {
 907         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 908
 909         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 910 }
 911
 912 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 913 {
 914         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 915
 916         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 917 }
 918
 919 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 920 {
 921         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 922
 923         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 924 }
 925
 926 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 927 {
 928         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 929
 930         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 931 }
 932
 933 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 934 {
 935         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 936         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 937                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 938         };
 939
 940         fio_md5_init(&md5_ctx);
 941         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 942 }
 943
 944 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 945                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 946                          unsigned int header_len)
 947 {
 948         unsigned int data_len;
 949         void *data, *p;
 950
 951         p = (void *) hdr;
 952
 953         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
 954         hdr->verify_type = td->o.verify;
 955         hdr->len = header_len;
 956         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 957         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 958
 959         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 960
 961         data = p + hdr_size(hdr);
 962         switch (td->o.verify) {
 963         case VERIFY_MD5:
 964                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 965                                                 io_u, hdr->len);
 966                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 967                 break;
 968         case VERIFY_CRC64:
 969                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 970                                                 io_u, hdr->len);
 971                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 972                 break;
 973         case VERIFY_CRC32C:
 974         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 975                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 976                                                 io_u, hdr->len);
 977                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 978                 break;
 979         case VERIFY_CRC32:
 980                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 981                                                 io_u, hdr->len);
 982                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 983                 break;
 984         case VERIFY_CRC16:
 985                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 986                                                 io_u, hdr->len);
 987                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 988                 break;
 989         case VERIFY_CRC7:
 990                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 991                                                 io_u, hdr->len);
 992                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 993                 break;
 994         case VERIFY_SHA256:
 995                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 996                                                 io_u, hdr->len);
 997                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 998                 break;
 999         case VERIFY_SHA512:
1000                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
1001                                                 io_u, hdr->len);
1002                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
1003                 break;
1004         case VERIFY_XXHASH:
1005                 dprint(FD_VERIFY, "fill xxhash io_u %p, len %u\n",
1006                                                 io_u, hdr->len);
1007                 fill_xxhash(hdr, data, data_len);
1008                 break;
1009         case VERIFY_META:
1010                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
1011                                                 io_u, hdr->len);
1012                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
1013                 break;
1014         case VERIFY_SHA1:
1015                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
1016                                                 io_u, hdr->len);
1017                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
1018                 break;
1019         case VERIFY_PATTERN:
1020                 /* nothing to do here */
1021                 break;
1022         default:
1023                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
1024                 assert(0);
1025         }
1026         if (td->o.verify_offset)
1027                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
1028 }
1029
1030 /*
1031  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
1032  * checksum of choice
1033  */
1034 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1035 {
1036         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
1037                 return;
1038
1039         io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
1040
1041         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
1042 }
1043
1044 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1045 {
1046         struct io_piece *ipo = NULL;
1047
1048         /*
1049          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
1050          */
1051         if (io_u->file)
1052                 return 0;
1053
1054         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
1055                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
1056
1057                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
1058
1059                 /*
1060                  * Ensure that the associated IO has completed
1061                  */
1062                 read_barrier();
1063                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1064                         goto nothing;
1065
1066                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
1067                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
1068                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
1069         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
1070                 ipo = flist_first_entry(&td->io_hist_list, struct io_piece, list);
1071
1072                 /*
1073                  * Ensure that the associated IO has completed
1074                  */
1075                 read_barrier();
1076                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1077                         goto nothing;
1078
1079                 flist_del(&ipo->list);
1080                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
1081                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
1082         }
1083
1084         if (ipo) {
1085                 td->io_hist_len--;
1086
1087                 io_u->offset = ipo->offset;
1088                 io_u->buflen = ipo->len;
1089                 io_u->numberio = ipo->numberio;
1090                 io_u->file = ipo->file;
1091                 io_u->flags |= IO_U_F_VER_LIST;
1092
1093                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
1094                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
1095
1096                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
1097                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
1098
1099                         if (r) {
1100                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
1101                                                 io_u->file->file_name);
1102                                 return 1;
1103                         }
1104                 }
1105
1106                 get_file(ipo->file);
1107                 assert(fio_file_open(io_u->file));
1108                 io_u->ddir = DDIR_READ;
1109                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1110                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1111
1112                 remove_trim_entry(td, ipo);
1113                 free(ipo);
1114                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1115
1116                 if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
1117                         io_u->rand_seed = __rand(&td->verify_state);
1118                         if (sizeof(int) != sizeof(long *))
1119                                 io_u->rand_seed *= __rand(&td->verify_state);
1120                 }
1121                 return 0;
1122         }
1123
1124 nothing:
1125         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1126         return 1;
1127 }
1128
1129 void fio_verify_init(struct thread_data *td)
1130 {
1131         if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
1132             td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
1133                 crc32c_intel_probe();
1134         }
1135 }
1136
1137 static void *verify_async_thread(void *data)
1138 {
1139         struct thread_data *td = data;
1140         struct io_u *io_u;
1141         int ret = 0;
1142
1143         if (td->o.verify_cpumask_set &&
1144             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1145                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1146                 goto done;
1147         }
1148
1149         do {
1150                 FLIST_HEAD(list);
1151
1152                 read_barrier();
1153                 if (td->verify_thread_exit)
1154                         break;
1155
1156                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1157
1158                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1159                        !td->verify_thread_exit) {
1160                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1161                                                         &td->io_u_lock);
1162                         if (ret) {
1163                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1164                                 break;
1165                         }
1166                 }
1167
1168                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1169                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1170
1171                 if (flist_empty(&list))
1172                         continue;
1173
1174                 while (!flist_empty(&list)) {
1175                         io_u = flist_first_entry(&list, struct io_u, verify_list);
1176                         flist_del_init(&io_u->verify_list);
1177
1178                         io_u->flags |= IO_U_F_NO_FILE_PUT;
1179                         ret = verify_io_u(td, &io_u);
1180
1181                         put_io_u(td, io_u);
1182                         if (!ret)
1183                                 continue;
1184                         if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
1185                                 update_error_count(td, ret);
1186                                 td_clear_error(td);
1187                                 ret = 0;
1188                         }
1189                 }
1190         } while (!ret);
1191
1192         if (ret) {
1193                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1194                 if (td->o.verify_fatal)
1195                         fio_mark_td_terminate(td);
1196         }
1197
1198 done:
1199         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1200         td->nr_verify_threads--;
1201         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1202
1203         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1208 {
1209         int i, ret;
1210         pthread_attr_t attr;
1211
1212         pthread_attr_init(&attr);
1213         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1214
1215         td->verify_thread_exit = 0;
1216
1217         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1218         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1219                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1220                                         verify_async_thread, td);
1221                 if (ret) {
1222                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1223                                         strerror(ret));
1224                         break;
1225                 }
1226                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1227                 if (ret) {
1228                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1229                                         strerror(ret));
1230                         break;
1231                 }
1232                 td->nr_verify_threads++;
1233         }
1234
1235         pthread_attr_destroy(&attr);
1236
1237         if (i != td->o.verify_async) {
1238                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1239                 td->verify_thread_exit = 1;
1240                 write_barrier();
1241                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1242                 return 1;
1243         }
1244
1245         return 0;
1246 }
1247
1248 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1249 {
1250         td->verify_thread_exit = 1;
1251         write_barrier();
1252         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1253
1254         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1255
1256         while (td->nr_verify_threads)
1257                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1258
1259         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1260         free(td->verify_threads);
1261         td->verify_threads = NULL;
1262 }
1263
1264 struct all_io_list *get_all_io_list(int save_mask, size_t *sz)
1265 {
1266         struct all_io_list *rep;
1267         struct thread_data *td;
1268         size_t depth;
1269         void *next;
1270         int i, nr;
1271
1272         compiletime_assert(sizeof(struct all_io_list) == 8, "all_io_list");
1273
1274         /*
1275          * Calculate reply space needed. We need one 'io_state' per thread,
1276          * and the size will vary depending on depth.
1277          */
1278         depth = 0;
1279         nr = 0;
1280         for_each_td(td, i) {
1281                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1282                         continue;
1283                 td->stop_io = 1;
1284                 td->flags |= TD_F_VSTATE_SAVED;
1285                 depth += td->o.iodepth;
1286                 nr++;
1287         }
1288
1289         if (!nr)
1290                 return NULL;
1291
1292         *sz = sizeof(*rep);
1293         *sz += nr * sizeof(struct thread_io_list);
1294         *sz += depth * sizeof(uint64_t);
1295         rep = malloc(*sz);
1296
1297         rep->threads = cpu_to_le64((uint64_t) nr);
1298
1299         next = &rep->state[0];
1300         for_each_td(td, i) {
1301                 struct thread_io_list *s = next;
1302                 unsigned int comps;
1303
1304                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1305                         continue;
1306
1307                 if (td->last_write_comp) {
1308                         int j, k;
1309
1310                         if (td->io_blocks[DDIR_WRITE] < td->o.iodepth)
1311                                 comps = td->io_blocks[DDIR_WRITE];
1312                         else
1313                                 comps = td->o.iodepth;
1314
1315                         k = td->last_write_idx - 1;
1316                         for (j = 0; j < comps; j++) {
1317                                 if (k == -1)
1318                                         k = td->o.iodepth - 1;
1319                                 s->offsets[j] = cpu_to_le64(td->last_write_comp[k]);
1320                                 k--;
1321                         }
1322                 } else
1323                         comps = 0;
1324
1325                 s->no_comps = cpu_to_le64((uint64_t) comps);
1326                 s->depth = cpu_to_le64((uint64_t) td->o.iodepth);
1327                 s->numberio = cpu_to_le64((uint64_t) td->io_issues[DDIR_WRITE]);
1328                 s->index = cpu_to_le64((uint64_t) i);
1329                 s->rand.s[0] = cpu_to_le32(td->random_state.s1);
1330                 s->rand.s[1] = cpu_to_le32(td->random_state.s2);
1331                 s->rand.s[2] = cpu_to_le32(td->random_state.s3);
1332                 s->rand.s[3] = 0;
1333                 strncpy((char *) s->name, td->o.name, sizeof(s->name));
1334                 next = io_list_next(s);
1335         }
1336
1337         return rep;
1338 }
1339
1340 static int open_state_file(const char *name, const char *prefix, int num,
1341                            int for_write)
1342 {
1343         char out[64];
1344         int flags;
1345         int fd;
1346
1347         if (for_write)
1348                 flags = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY | O_SYNC;
1349         else
1350                 flags = O_RDONLY;
1351
1352         verify_state_gen_name(out, sizeof(out), name, prefix, num);
1353
1354         fd = open(out, flags, 0644);
1355         if (fd == -1) {
1356                 perror("fio: open state file");
1357                 return -1;
1358         }
1359
1360         return fd;
1361 }
1362
1363 static int write_thread_list_state(struct thread_io_list *s,
1364                                    const char *prefix)
1365 {
1366         struct verify_state_hdr hdr;
1367         uint64_t crc;
1368         ssize_t ret;
1369         int fd;
1370
1371         fd = open_state_file((const char *) s->name, prefix, s->index, 1);
1372         if (fd == -1)
1373                 return 1;
1374
1375         crc = fio_crc32c((void *)s, thread_io_list_sz(s));
1376
1377         hdr.version = cpu_to_le64((uint64_t) VSTATE_HDR_VERSION);
1378         hdr.size = cpu_to_le64((uint64_t) thread_io_list_sz(s));
1379         hdr.crc = cpu_to_le64(crc);
1380         ret = write(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1381         if (ret != sizeof(hdr))
1382                 goto write_fail;
1383
1384         ret = write(fd, s, thread_io_list_sz(s));
1385         if (ret != thread_io_list_sz(s)) {
1386 write_fail:
1387                 if (ret < 0)
1388                         perror("fio: write state file");
1389                 log_err("fio: failed to write state file\n");
1390                 ret = 1;
1391         } else
1392                 ret = 0;
1393
1394         close(fd);
1395         return ret;
1396 }
1397
1398 void __verify_save_state(struct all_io_list *state, const char *prefix)
1399 {
1400         struct thread_io_list *s = &state->state[0];
1401         unsigned int i;
1402
1403         for (i = 0; i < le64_to_cpu(state->threads); i++) {
1404                 write_thread_list_state(s,  prefix);
1405                 s = io_list_next(s);
1406         }
1407 }
1408
1409 void verify_save_state(void)
1410 {
1411         struct all_io_list *state;
1412         size_t sz;
1413
1414         state = get_all_io_list(IO_LIST_ALL, &sz);
1415         if (state) {
1416                 __verify_save_state(state, "local");
1417                 free(state);
1418         }
1419 }
1420
1421 void verify_free_state(struct thread_data *td)
1422 {
1423         if (td->vstate)
1424                 free(td->vstate);
1425 }
1426
1427 void verify_convert_assign_state(struct thread_data *td,
1428                                  struct thread_io_list *s)
1429 {
1430         int i;
1431
1432         s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1433         s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1434         s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1435         for (i = 0; i < 4; i++)
1436                 s->rand.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.s[i]);
1437         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1438                 s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1439
1440         td->vstate = s;
1441 }
1442
1443 int verify_state_hdr(struct verify_state_hdr *hdr, struct thread_io_list *s)
1444 {
1445         uint64_t crc;
1446
1447         hdr->version = le64_to_cpu(hdr->version);
1448         hdr->size = le64_to_cpu(hdr->size);
1449         hdr->crc = le64_to_cpu(hdr->crc);
1450
1451         if (hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION)
1452                 return 1;
1453
1454         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr->size);
1455         if (crc != hdr->crc)
1456                 return 1;
1457
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 int verify_load_state(struct thread_data *td, const char *prefix)
1462 {
1463         struct thread_io_list *s = NULL;
1464         struct verify_state_hdr hdr;
1465         uint64_t crc;
1466         ssize_t ret;
1467         int fd;
1468
1469         if (!td->o.verify_state)
1470                 return 0;
1471
1472         fd = open_state_file(td->o.name, prefix, td->thread_number - 1, 0);
1473         if (fd == -1)
1474                 return 1;
1475
1476         ret = read(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1477         if (ret != sizeof(hdr)) {
1478                 if (ret < 0)
1479                         td_verror(td, errno, "read verify state hdr");
1480                 log_err("fio: failed reading verify state header\n");
1481                 goto err;
1482         }
1483
1484         hdr.version = le64_to_cpu(hdr.version);
1485         hdr.size = le64_to_cpu(hdr.size);
1486         hdr.crc = le64_to_cpu(hdr.crc);
1487
1488         if (hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION) {
1489                 log_err("fio: bad version in verify state header\n");
1490                 goto err;
1491         }
1492
1493         s = malloc(hdr.size);
1494         ret = read(fd, s, hdr.size);
1495         if (ret != hdr.size) {
1496                 if (ret < 0)
1497                         td_verror(td, errno, "read verify state");
1498                 log_err("fio: failed reading verity state\n");
1499                 goto err;
1500         }
1501
1502         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr.size);
1503         if (crc != hdr.crc) {
1504                 log_err("fio: verify state is corrupt\n");
1505                 goto err;
1506         }
1507
1508         close(fd);
1509
1510         verify_convert_assign_state(td, s);
1511         return 0;
1512 err:
1513         if (s)
1514                 free(s);
1515         close(fd);
1516         return 1;
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Use the loaded verify state to know when to stop doing verification
1521  */
1522 int verify_state_should_stop(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1523 {
1524         struct thread_io_list *s = td->vstate;
1525         int i;
1526
1527         if (!s)
1528                 return 0;
1529
1530         /*
1531          * If we're not into the window of issues - depth yet, continue
1532          */
1533         if (td->io_blocks[DDIR_READ] < s->depth ||
1534             s->numberio - td->io_blocks[DDIR_READ] > s->depth)
1535                 return 0;
1536
1537         /*
1538          * We're in the window of having to check if this io was
1539          * completed or not. If the IO was seen as completed, then
1540          * lets verify it.
1541          */
1542         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1543                 if (io_u->offset == s->offsets[i])
1544                         return 0;
1545
1546         /*
1547          * Not found, we have to stop
1548          */
1549         return 1;
1550 }