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_buffer(struct thread_options *o, unsigned long seed, void *p,
  38                    unsigned int len)
  39 {
  40         __fill_random_buf_percentage(seed, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  41 }
  42
  43 unsigned long fill_buffer(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  44 {
  45         struct frand_state *fs = &td->verify_state;
  46         struct thread_options *o = &td->o;
  47
  48         return fill_random_buf_percentage(fs, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  49 }
  50
  51 void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
  52                          struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  53 {
  54         struct thread_options *o = &td->o;
  55
  56         if (!o->verify_pattern_bytes) {
  57                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  58
  59                 if (use_seed)
  60                         __fill_buffer(o, seed, p, len);
  61                 else
  62                         io_u->rand_seed = fill_buffer(td, p, len);
  63                 return;
  64         }
  65
  66         if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  67                 dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  68                         o->verify_pattern_bytes, len);
  69                 return;
  70         }
  71
  72         fill_pattern(p, len, o->verify_pattern, o->verify_pattern_bytes);
  73         io_u->buf_filled_len = len;
  74 }
  75
  76 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  77 {
  78         unsigned int hdr_inc;
  79
  80         hdr_inc = io_u->buflen;
  81         if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
  82                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  83
  84         return hdr_inc;
  85 }
  86
  87 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  88                                  unsigned long seed, int use_seed)
  89 {
  90         unsigned int hdr_inc, header_num;
  91         struct verify_header *hdr;
  92         void *p = io_u->buf;
  93
  94         fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
  95
  96         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
  97         header_num = 0;
  98         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
  99                 hdr = p;
 100                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
 101                 header_num++;
 102         }
 103 }
 104
 105 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
 106 {
 107         char swap[200];
 108
 109         assert(len <= sizeof(swap));
 110
 111         memcpy(&swap, buf1, len);
 112         memcpy(buf1, buf2, len);
 113         memcpy(buf2, &swap, len);
 114 }
 115
 116 static void hexdump(void *buffer, int len)
 117 {
 118         unsigned char *p = buffer;
 119         int i;
 120
 121         for (i = 0; i < len; i++)
 122                 log_err("%02x", p[i]);
 123         log_err("\n");
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Prepare for separation of verify_header and checksum header
 128  */
 129 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 130 {
 131         unsigned int len = 0;
 132
 133         switch (verify_type) {
 134         case VERIFY_NONE:
 135         case VERIFY_NULL:
 136                 len = 0;
 137                 break;
 138         case VERIFY_MD5:
 139                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 140                 break;
 141         case VERIFY_CRC64:
 142                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 143                 break;
 144         case VERIFY_CRC32C:
 145         case VERIFY_CRC32:
 146         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 147                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 148                 break;
 149         case VERIFY_CRC16:
 150                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 151                 break;
 152         case VERIFY_CRC7:
 153                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 154                 break;
 155         case VERIFY_SHA256:
 156                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 157                 break;
 158         case VERIFY_SHA512:
 159                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 160                 break;
 161         case VERIFY_XXHASH:
 162                 len = sizeof(struct vhdr_xxhash);
 163                 break;
 164         case VERIFY_META:
 165                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 166                 break;
 167         case VERIFY_SHA1:
 168                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 169                 break;
 170         case VERIFY_PATTERN:
 171         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 172                 len = 0;
 173                 break;
 174         default:
 175                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 176                 assert(0);
 177         }
 178
 179         return len + sizeof(struct verify_header);
 180 }
 181
 182 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 183 {
 184         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 185 }
 186
 187 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 188 {
 189         void *priv = hdr;
 190
 191         return priv + sizeof(struct verify_header);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 196  * pass info back in case of error
 197  */
 198 struct vcont {
 199         /*
 200          * Input
 201          */
 202         struct io_u *io_u;
 203         unsigned int hdr_num;
 204         struct thread_data *td;
 205
 206         /*
 207          * Output, only valid in case of error
 208          */
 209         const char *name;
 210         void *good_crc;
 211         void *bad_crc;
 212         unsigned int crc_len;
 213 };
 214
 215 #define DUMP_BUF_SZ     255
 216 static int dump_buf_warned;
 217
 218 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 219                      const char *type, struct fio_file *f)
 220 {
 221         char *ptr, fname[DUMP_BUF_SZ];
 222         size_t buf_left = DUMP_BUF_SZ;
 223         int ret, fd;
 224
 225         ptr = strdup(f->file_name);
 226
 227         fname[DUMP_BUF_SZ - 1] = '\0';
 228         strncpy(fname, basename(ptr), DUMP_BUF_SZ - 1);
 229
 230         buf_left -= strlen(fname);
 231         if (buf_left <= 0) {
 232                 if (!dump_buf_warned) {
 233                         log_err("fio: verify failure dump buffer too small\n");
 234                         dump_buf_warned = 1;
 235                 }
 236                 free(ptr);
 237                 return;
 238         }
 239
 240         snprintf(fname + strlen(fname), buf_left, ".%llu.%s", offset, type);
 241
 242         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 243         if (fd < 0) {
 244                 perror("open verify buf file");
 245                 return;
 246         }
 247
 248         while (len) {
 249                 ret = write(fd, buf, len);
 250                 if (!ret)
 251                         break;
 252                 else if (ret < 0) {
 253                         perror("write verify buf file");
 254                         break;
 255                 }
 256                 len -= ret;
 257                 buf += ret;
 258         }
 259
 260         close(fd);
 261         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 262         free(ptr);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 267  * and dump that too.
 268  */
 269 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 270 {
 271         struct thread_data *td = vc->td;
 272         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 273         unsigned long hdr_offset;
 274         struct io_u dummy;
 275         void *buf;
 276
 277         if (!td->o.verify_dump)
 278                 return;
 279
 280         /*
 281          * Dump the contents we just read off disk
 282          */
 283         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 284
 285         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 286                         "received", vc->io_u->file);
 287
 288         /*
 289          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 290          */
 291         buf = malloc(io_u->buflen);
 292         dummy = *io_u;
 293         dummy.buf = buf;
 294         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 295         dummy.buf_filled_len = 0;
 296         dummy.buflen = io_u->buflen;
 297
 298         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 299
 300         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 301                         "expected", vc->io_u->file);
 302         free(buf);
 303 }
 304
 305 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 306 {
 307         unsigned long long offset;
 308
 309         offset = vc->io_u->offset;
 310         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 311         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 312                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 313
 314         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 315                 log_err("       Expected CRC: ");
 316                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 317                 log_err("       Received CRC: ");
 318                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 319         }
 320
 321         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Return data area 'header_num'
 326  */
 327 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 328 {
 329         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 330 }
 331
 332 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 333 {
 334         struct thread_data *td = vc->td;
 335         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 336         char *buf, *pattern;
 337         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 338         unsigned int len, mod, i, size, pattern_size;
 339
 340         pattern = td->o.verify_pattern;
 341         pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
 342         if (pattern_size <= 1)
 343                 pattern_size = MAX_PATTERN_SIZE;
 344         buf = (void *) hdr + header_size;
 345         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 346         mod = header_size % pattern_size;
 347
 348         for (i = 0; i < len; i += size) {
 349                 size = pattern_size - mod;
 350                 if (size > (len - i))
 351                         size = len - i;
 352                 if (memcmp(buf + i, pattern + mod, size))
 353                         /* Let the slow compare find the first mismatch byte. */
 354                         break;
 355                 mod = 0;
 356         }
 357
 358         for (; i < len; i++) {
 359                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 360                         unsigned int bits;
 361
 362                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 363                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 364                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 365                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 366                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 367                         return EILSEQ;
 368                 }
 369                 mod++;
 370                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 371                         mod = 0;
 372         }
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 378 {
 379         struct thread_data *td = vc->td;
 380         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 381         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 382         int ret = EILSEQ;
 383
 384         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 385
 386         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 387                 ret = 0;
 388
 389         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 390                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 391
 392         /*
 393          * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
 394          * last numberio written to a block. Checking of numberio will be
 395          * done only for workloads that write data.  For verify_only,
 396          * numberio will be checked in the last iteration when the correct
 397          * state of numberio, that would have been written to each block
 398          * in a previous run of fio, has been reached.
 399          */
 400         if ((td_write(td) || td_rw(td)) && (td_min_bs(td) == td_max_bs(td)) &&
 401             !td->o.time_based)
 402                 if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
 403                         if (vh->numberio != io_u->numberio)
 404                                 ret = EILSEQ;
 405
 406         if (!ret)
 407                 return 0;
 408
 409         vc->name = "meta";
 410         log_verify_failure(hdr, vc);
 411         return ret;
 412 }
 413
 414 static int verify_io_u_xxhash(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 415 {
 416         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 417         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 418         uint32_t hash;
 419         void *state;
 420
 421         dprint(FD_VERIFY, "xxhash verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 422
 423         state = XXH32_init(1);
 424         XXH32_update(state, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 425         hash = XXH32_digest(state);
 426
 427         if (vh->hash == hash)
 428                 return 0;
 429
 430         vc->name = "xxhash";
 431         vc->good_crc = &vh->hash;
 432         vc->bad_crc = &hash;
 433         vc->crc_len = sizeof(hash);
 434         log_verify_failure(hdr, vc);
 435         return EILSEQ;
 436 }
 437
 438 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 439 {
 440         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 441         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 442         uint8_t sha512[128];
 443         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 444                 .buf = sha512,
 445         };
 446
 447         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 448
 449         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 450         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 451
 452         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 453                 return 0;
 454
 455         vc->name = "sha512";
 456         vc->good_crc = vh->sha512;
 457         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 458         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 459         log_verify_failure(hdr, vc);
 460         return EILSEQ;
 461 }
 462
 463 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 464 {
 465         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 466         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 467         uint8_t sha256[64];
 468         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 469                 .buf = sha256,
 470         };
 471
 472         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 473
 474         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 475         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 476         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 477
 478         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 479                 return 0;
 480
 481         vc->name = "sha256";
 482         vc->good_crc = vh->sha256;
 483         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 484         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 485         log_verify_failure(hdr, vc);
 486         return EILSEQ;
 487 }
 488
 489 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 490 {
 491         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 492         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 493         uint32_t sha1[5];
 494         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 495                 .H = sha1,
 496         };
 497
 498         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 499
 500         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 501         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 502         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 503
 504         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 505                 return 0;
 506
 507         vc->name = "sha1";
 508         vc->good_crc = vh->sha1;
 509         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 510         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 511         log_verify_failure(hdr, vc);
 512         return EILSEQ;
 513 }
 514
 515 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 516 {
 517         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 518         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 519         unsigned char c;
 520
 521         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 522
 523         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 524
 525         if (c == vh->crc7)
 526                 return 0;
 527
 528         vc->name = "crc7";
 529         vc->good_crc = &vh->crc7;
 530         vc->bad_crc = &c;
 531         vc->crc_len = 1;
 532         log_verify_failure(hdr, vc);
 533         return EILSEQ;
 534 }
 535
 536 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 537 {
 538         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 539         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 540         unsigned short c;
 541
 542         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 543
 544         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 545
 546         if (c == vh->crc16)
 547                 return 0;
 548
 549         vc->name = "crc16";
 550         vc->good_crc = &vh->crc16;
 551         vc->bad_crc = &c;
 552         vc->crc_len = 2;
 553         log_verify_failure(hdr, vc);
 554         return EILSEQ;
 555 }
 556
 557 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 558 {
 559         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 560         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 561         unsigned long long c;
 562
 563         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 564
 565         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 566
 567         if (c == vh->crc64)
 568                 return 0;
 569
 570         vc->name = "crc64";
 571         vc->good_crc = &vh->crc64;
 572         vc->bad_crc = &c;
 573         vc->crc_len = 8;
 574         log_verify_failure(hdr, vc);
 575         return EILSEQ;
 576 }
 577
 578 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 579 {
 580         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 581         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 582         uint32_t c;
 583
 584         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 585
 586         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 587
 588         if (c == vh->crc32)
 589                 return 0;
 590
 591         vc->name = "crc32";
 592         vc->good_crc = &vh->crc32;
 593         vc->bad_crc = &c;
 594         vc->crc_len = 4;
 595         log_verify_failure(hdr, vc);
 596         return EILSEQ;
 597 }
 598
 599 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 600 {
 601         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 602         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 603         uint32_t c;
 604
 605         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 606
 607         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 608
 609         if (c == vh->crc32)
 610                 return 0;
 611
 612         vc->name = "crc32c";
 613         vc->good_crc = &vh->crc32;
 614         vc->bad_crc = &c;
 615         vc->crc_len = 4;
 616         log_verify_failure(hdr, vc);
 617         return EILSEQ;
 618 }
 619
 620 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 621 {
 622         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 623         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 624         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 625         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 626                 .hash = hash,
 627         };
 628
 629         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 630
 631         fio_md5_init(&md5_ctx);
 632         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 633         fio_md5_final(&md5_ctx);
 634
 635         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 636                 return 0;
 637
 638         vc->name = "md5";
 639         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 640         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 641         vc->crc_len = sizeof(hash);
 642         log_verify_failure(hdr, vc);
 643         return EILSEQ;
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Push IO verification to a separate thread
 648  */
 649 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 650 {
 651         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 652
 653         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 654
 655         if (io_u->file)
 656                 put_file_log(td, io_u->file);
 657
 658         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 659                 td->cur_depth--;
 660                 io_u_clear(io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
 661         }
 662         flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
 663         *io_u_ptr = NULL;
 664         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 665
 666         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 671 {
 672         static char zero_buf[1024];
 673         unsigned int this_len, len;
 674         int ret = 0;
 675         void *p;
 676
 677         if (!td->o.trim_zero)
 678                 return 0;
 679
 680         len = io_u->buflen;
 681         p = io_u->buf;
 682         do {
 683                 this_len = sizeof(zero_buf);
 684                 if (this_len > len)
 685                         this_len = len;
 686                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 687                         ret = EILSEQ;
 688                         break;
 689                 }
 690                 len -= this_len;
 691                 p += this_len;
 692         } while (len);
 693
 694         if (!ret)
 695                 return 0;
 696
 697         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 698                 ", block offset %lu\n",
 699                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 700                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 701         return ret;
 702 }
 703
 704 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct verify_header *hdr,
 705                          unsigned int hdr_num, unsigned int hdr_len)
 706 {
 707         void *p = hdr;
 708         uint32_t crc;
 709
 710         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 711                 log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x",
 712                         hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC);
 713                 goto err;
 714         }
 715         if (hdr->len != hdr_len) {
 716                 log_err("verify: bad header length %u, wanted %u",
 717                         hdr->len, hdr_len);
 718                 goto err;
 719         }
 720         if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed) {
 721                 log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
 722                         ", wanted %"PRIu64,
 723                         hdr->rand_seed, io_u->rand_seed);
 724                 goto err;
 725         }
 726
 727         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 728         if (crc != hdr->crc32) {
 729                 log_err("verify: bad header crc %x, calculated %x",
 730                         hdr->crc32, crc);
 731                 goto err;
 732         }
 733         return 0;
 734
 735 err:
 736         log_err(" at file %s offset %llu, length %u\n",
 737                 io_u->file->file_name,
 738                 io_u->offset + hdr_num * hdr_len, hdr_len);
 739         return EILSEQ;
 740 }
 741
 742 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 743 {
 744         struct verify_header *hdr;
 745         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 746         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 747         void *p;
 748         int ret;
 749
 750         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 751                 return 0;
 752         /*
 753          * If the IO engine is faking IO (like null), then just pretend
 754          * we verified everything.
 755          */
 756         if (td->io_ops->flags & FIO_FAKEIO)
 757                 return 0;
 758
 759         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 760                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 761                 goto done;
 762         }
 763
 764         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 765
 766         ret = 0;
 767         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 768              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 769                 struct vcont vc = {
 770                         .io_u           = io_u,
 771                         .hdr_num        = hdr_num,
 772                         .td             = td,
 773                 };
 774                 unsigned int verify_type;
 775
 776                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 777                         break;
 778
 779                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 780                 if (td->o.verify_offset)
 781                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 782                 hdr = p;
 783
 784                 /*
 785                  * Make rand_seed check pass when have verifysort or
 786                  * verify_backlog.
 787                  */
 788                 if (td->o.verifysort || (td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
 789                         io_u->rand_seed = hdr->rand_seed;
 790
 791                 if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 792                         ret = verify_header(io_u, hdr, hdr_num, hdr_inc);
 793                         if (ret)
 794                                 return ret;
 795                 }
 796
 797                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 798                         verify_type = td->o.verify;
 799                 else
 800                         verify_type = hdr->verify_type;
 801
 802                 switch (verify_type) {
 803                 case VERIFY_MD5:
 804                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 805                         break;
 806                 case VERIFY_CRC64:
 807                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 808                         break;
 809                 case VERIFY_CRC32C:
 810                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 811                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 812                         break;
 813                 case VERIFY_CRC32:
 814                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 815                         break;
 816                 case VERIFY_CRC16:
 817                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 818                         break;
 819                 case VERIFY_CRC7:
 820                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 821                         break;
 822                 case VERIFY_SHA256:
 823                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 824                         break;
 825                 case VERIFY_SHA512:
 826                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 827                         break;
 828                 case VERIFY_XXHASH:
 829                         ret = verify_io_u_xxhash(hdr, &vc);
 830                         break;
 831                 case VERIFY_META:
 832                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 833                         break;
 834                 case VERIFY_SHA1:
 835                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 836                         break;
 837                 case VERIFY_PATTERN:
 838                 case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 839                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 840                         break;
 841                 default:
 842                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 843                         ret = EINVAL;
 844                 }
 845
 846                 if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
 847                         log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
 848                                         hdr->verify_type, verify_type);
 849         }
 850
 851 done:
 852         if (ret && td->o.verify_fatal)
 853                 fio_mark_td_terminate(td);
 854
 855         return ret;
 856 }
 857
 858 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 859                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 860 {
 861         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 862
 863         vh->thread = td->thread_number;
 864
 865         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 866         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 867
 868         vh->numberio = io_u->numberio;
 869
 870         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 871 }
 872
 873 static void fill_xxhash(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 874 {
 875         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 876         void *state;
 877
 878         state = XXH32_init(1);
 879         XXH32_update(state, p, len);
 880         vh->hash = XXH32_digest(state);
 881 }
 882
 883 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 884 {
 885         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 886         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 887                 .buf = vh->sha512,
 888         };
 889
 890         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 891         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 892 }
 893
 894 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 895 {
 896         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 897         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 898                 .buf = vh->sha256,
 899         };
 900
 901         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 902         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 903         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 904 }
 905
 906 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 907 {
 908         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 909         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 910                 .H = vh->sha1,
 911         };
 912
 913         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 914         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 915         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 916 }
 917
 918 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 919 {
 920         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 921
 922         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 923 }
 924
 925 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 926 {
 927         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 928
 929         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 930 }
 931
 932 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 933 {
 934         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 935
 936         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 937 }
 938
 939 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 940 {
 941         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 942
 943         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 944 }
 945
 946 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 947 {
 948         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 949
 950         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 951 }
 952
 953 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 954 {
 955         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 956         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 957                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 958         };
 959
 960         fio_md5_init(&md5_ctx);
 961         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 962         fio_md5_final(&md5_ctx);
 963 }
 964
 965 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 966                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 967                          unsigned int header_len)
 968 {
 969         unsigned int data_len;
 970         void *data, *p;
 971
 972         if (td->o.verify == VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
 973                 return;
 974
 975         p = (void *) hdr;
 976
 977         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
 978         hdr->verify_type = td->o.verify;
 979         hdr->len = header_len;
 980         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 981         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 982
 983         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 984
 985         data = p + hdr_size(hdr);
 986         switch (td->o.verify) {
 987         case VERIFY_MD5:
 988                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 989                                                 io_u, hdr->len);
 990                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 991                 break;
 992         case VERIFY_CRC64:
 993                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 994                                                 io_u, hdr->len);
 995                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 996                 break;
 997         case VERIFY_CRC32C:
 998         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 999                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
1000                                                 io_u, hdr->len);
1001                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
1002                 break;
1003         case VERIFY_CRC32:
1004                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
1005                                                 io_u, hdr->len);
1006                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
1007                 break;
1008         case VERIFY_CRC16:
1009                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
1010                                                 io_u, hdr->len);
1011                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
1012                 break;
1013         case VERIFY_CRC7:
1014                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
1015                                                 io_u, hdr->len);
1016                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
1017                 break;
1018         case VERIFY_SHA256:
1019                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
1020                                                 io_u, hdr->len);
1021                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
1022                 break;
1023         case VERIFY_SHA512:
1024                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
1025                                                 io_u, hdr->len);
1026                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
1027                 break;
1028         case VERIFY_XXHASH:
1029                 dprint(FD_VERIFY, "fill xxhash io_u %p, len %u\n",
1030                                                 io_u, hdr->len);
1031                 fill_xxhash(hdr, data, data_len);
1032                 break;
1033         case VERIFY_META:
1034                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
1035                                                 io_u, hdr->len);
1036                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
1037                 break;
1038         case VERIFY_SHA1:
1039                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
1040                                                 io_u, hdr->len);
1041                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
1042                 break;
1043         case VERIFY_PATTERN:
1044                 /* nothing to do here */
1045                 break;
1046         default:
1047                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
1048                 assert(0);
1049         }
1050         if (td->o.verify_offset)
1051                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
1052 }
1053
1054 /*
1055  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
1056  * checksum of choice
1057  */
1058 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1059 {
1060         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
1061                 return;
1062
1063         io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
1064
1065         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
1066 }
1067
1068 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1069 {
1070         struct io_piece *ipo = NULL;
1071
1072         /*
1073          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
1074          */
1075         if (io_u->file)
1076                 return 0;
1077
1078         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
1079                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
1080
1081                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
1082
1083                 /*
1084                  * Ensure that the associated IO has completed
1085                  */
1086                 read_barrier();
1087                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1088                         goto nothing;
1089
1090                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
1091                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
1092                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
1093         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
1094                 ipo = flist_first_entry(&td->io_hist_list, struct io_piece, list);
1095
1096                 /*
1097                  * Ensure that the associated IO has completed
1098                  */
1099                 read_barrier();
1100                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1101                         goto nothing;
1102
1103                 flist_del(&ipo->list);
1104                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
1105                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
1106         }
1107
1108         if (ipo) {
1109                 td->io_hist_len--;
1110
1111                 io_u->offset = ipo->offset;
1112                 io_u->buflen = ipo->len;
1113                 io_u->numberio = ipo->numberio;
1114                 io_u->file = ipo->file;
1115                 io_u_set(io_u, IO_U_F_VER_LIST);
1116
1117                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
1118                         io_u_set(io_u, IO_U_F_TRIMMED);
1119
1120                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
1121                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
1122
1123                         if (r) {
1124                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
1125                                                 io_u->file->file_name);
1126                                 return 1;
1127                         }
1128                 }
1129
1130                 get_file(ipo->file);
1131                 assert(fio_file_open(io_u->file));
1132                 io_u->ddir = DDIR_READ;
1133                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1134                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1135
1136                 remove_trim_entry(td, ipo);
1137                 free(ipo);
1138                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1139
1140                 if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
1141                         io_u->rand_seed = __rand(&td->verify_state);
1142                         if (sizeof(int) != sizeof(long *))
1143                                 io_u->rand_seed *= __rand(&td->verify_state);
1144                 }
1145                 return 0;
1146         }
1147
1148 nothing:
1149         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1150         return 1;
1151 }
1152
1153 void fio_verify_init(struct thread_data *td)
1154 {
1155         if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
1156             td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
1157                 crc32c_intel_probe();
1158         }
1159 }
1160
1161 static void *verify_async_thread(void *data)
1162 {
1163         struct thread_data *td = data;
1164         struct io_u *io_u;
1165         int ret = 0;
1166
1167         if (fio_option_is_set(&td->o, verify_cpumask) &&
1168             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1169                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1170                 goto done;
1171         }
1172
1173         do {
1174                 FLIST_HEAD(list);
1175
1176                 read_barrier();
1177                 if (td->verify_thread_exit)
1178                         break;
1179
1180                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1181
1182                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1183                        !td->verify_thread_exit) {
1184                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1185                                                         &td->io_u_lock);
1186                         if (ret) {
1187                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1188                                 break;
1189                         }
1190                 }
1191
1192                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1193                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1194
1195                 if (flist_empty(&list))
1196                         continue;
1197
1198                 while (!flist_empty(&list)) {
1199                         io_u = flist_first_entry(&list, struct io_u, verify_list);
1200                         flist_del_init(&io_u->verify_list);
1201
1202                         io_u_set(io_u, IO_U_F_NO_FILE_PUT);
1203                         ret = verify_io_u(td, &io_u);
1204
1205                         put_io_u(td, io_u);
1206                         if (!ret)
1207                                 continue;
1208                         if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
1209                                 update_error_count(td, ret);
1210                                 td_clear_error(td);
1211                                 ret = 0;
1212                         }
1213                 }
1214         } while (!ret);
1215
1216         if (ret) {
1217                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1218                 if (td->o.verify_fatal)
1219                         fio_mark_td_terminate(td);
1220         }
1221
1222 done:
1223         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1224         td->nr_verify_threads--;
1225         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1226
1227         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1228         return NULL;
1229 }
1230
1231 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1232 {
1233         int i, ret;
1234         pthread_attr_t attr;
1235
1236         pthread_attr_init(&attr);
1237         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1238
1239         td->verify_thread_exit = 0;
1240
1241         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1242         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1243                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1244                                         verify_async_thread, td);
1245                 if (ret) {
1246                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1247                                         strerror(ret));
1248                         break;
1249                 }
1250                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1251                 if (ret) {
1252                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1253                                         strerror(ret));
1254                         break;
1255                 }
1256                 td->nr_verify_threads++;
1257         }
1258
1259         pthread_attr_destroy(&attr);
1260
1261         if (i != td->o.verify_async) {
1262                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1263                 td->verify_thread_exit = 1;
1264                 write_barrier();
1265                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1266                 return 1;
1267         }
1268
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1273 {
1274         td->verify_thread_exit = 1;
1275         write_barrier();
1276         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1277
1278         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1279
1280         while (td->nr_verify_threads)
1281                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1282
1283         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1284         free(td->verify_threads);
1285         td->verify_threads = NULL;
1286 }
1287
1288 struct all_io_list *get_all_io_list(int save_mask, size_t *sz)
1289 {
1290         struct all_io_list *rep;
1291         struct thread_data *td;
1292         size_t depth;
1293         void *next;
1294         int i, nr;
1295
1296         compiletime_assert(sizeof(struct all_io_list) == 8, "all_io_list");
1297
1298         /*
1299          * Calculate reply space needed. We need one 'io_state' per thread,
1300          * and the size will vary depending on depth.
1301          */
1302         depth = 0;
1303         nr = 0;
1304         for_each_td(td, i) {
1305                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1306                         continue;
1307                 td->stop_io = 1;
1308                 td->flags |= TD_F_VSTATE_SAVED;
1309                 depth += td->o.iodepth;
1310                 nr++;
1311         }
1312
1313         if (!nr)
1314                 return NULL;
1315
1316         *sz = sizeof(*rep);
1317         *sz += nr * sizeof(struct thread_io_list);
1318         *sz += depth * sizeof(uint64_t);
1319         rep = malloc(*sz);
1320
1321         rep->threads = cpu_to_le64((uint64_t) nr);
1322
1323         next = &rep->state[0];
1324         for_each_td(td, i) {
1325                 struct thread_io_list *s = next;
1326                 unsigned int comps;
1327
1328                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1329                         continue;
1330
1331                 if (td->last_write_comp) {
1332                         int j, k;
1333
1334                         if (td->io_blocks[DDIR_WRITE] < td->o.iodepth)
1335                                 comps = td->io_blocks[DDIR_WRITE];
1336                         else
1337                                 comps = td->o.iodepth;
1338
1339                         k = td->last_write_idx - 1;
1340                         for (j = 0; j < comps; j++) {
1341                                 if (k == -1)
1342                                         k = td->o.iodepth - 1;
1343                                 s->offsets[j] = cpu_to_le64(td->last_write_comp[k]);
1344                                 k--;
1345                         }
1346                 } else
1347                         comps = 0;
1348
1349                 s->no_comps = cpu_to_le64((uint64_t) comps);
1350                 s->depth = cpu_to_le64((uint64_t) td->o.iodepth);
1351                 s->numberio = cpu_to_le64((uint64_t) td->io_issues[DDIR_WRITE]);
1352                 s->index = cpu_to_le64((uint64_t) i);
1353                 if (td->random_state.use64) {
1354                         s->rand.state64.s[0] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s1);
1355                         s->rand.state64.s[1] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s2);
1356                         s->rand.state64.s[2] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s3);
1357                         s->rand.state64.s[3] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s4);
1358                         s->rand.state64.s[4] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s5);
1359                         s->rand.state64.s[5] = 0;
1360                         s->rand.use64 = cpu_to_le64((uint64_t)1);
1361                 } else {
1362                         s->rand.state32.s[0] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s1);
1363                         s->rand.state32.s[1] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s2);
1364                         s->rand.state32.s[2] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s3);
1365                         s->rand.state32.s[3] = 0;
1366                         s->rand.use64 = 0;
1367                 }
1368                 s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
1369                 strncpy((char *) s->name, td->o.name, sizeof(s->name) - 1);
1370                 next = io_list_next(s);
1371         }
1372
1373         return rep;
1374 }
1375
1376 static int open_state_file(const char *name, const char *prefix, int num,
1377                            int for_write)
1378 {
1379         char out[64];
1380         int flags;
1381         int fd;
1382
1383         if (for_write)
1384                 flags = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY | O_SYNC;
1385         else
1386                 flags = O_RDONLY;
1387
1388         verify_state_gen_name(out, sizeof(out), name, prefix, num);
1389
1390         fd = open(out, flags, 0644);
1391         if (fd == -1) {
1392                 perror("fio: open state file");
1393                 return -1;
1394         }
1395
1396         return fd;
1397 }
1398
1399 static int write_thread_list_state(struct thread_io_list *s,
1400                                    const char *prefix)
1401 {
1402         struct verify_state_hdr hdr;
1403         uint64_t crc;
1404         ssize_t ret;
1405         int fd;
1406
1407         fd = open_state_file((const char *) s->name, prefix, s->index, 1);
1408         if (fd == -1)
1409                 return 1;
1410
1411         crc = fio_crc32c((void *)s, thread_io_list_sz(s));
1412
1413         hdr.version = cpu_to_le64((uint64_t) VSTATE_HDR_VERSION);
1414         hdr.size = cpu_to_le64((uint64_t) thread_io_list_sz(s));
1415         hdr.crc = cpu_to_le64(crc);
1416         ret = write(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1417         if (ret != sizeof(hdr))
1418                 goto write_fail;
1419
1420         ret = write(fd, s, thread_io_list_sz(s));
1421         if (ret != thread_io_list_sz(s)) {
1422 write_fail:
1423                 if (ret < 0)
1424                         perror("fio: write state file");
1425                 log_err("fio: failed to write state file\n");
1426                 ret = 1;
1427         } else
1428                 ret = 0;
1429
1430         close(fd);
1431         return ret;
1432 }
1433
1434 void __verify_save_state(struct all_io_list *state, const char *prefix)
1435 {
1436         struct thread_io_list *s = &state->state[0];
1437         unsigned int i;
1438
1439         for (i = 0; i < le64_to_cpu(state->threads); i++) {
1440                 write_thread_list_state(s,  prefix);
1441                 s = io_list_next(s);
1442         }
1443 }
1444
1445 void verify_save_state(void)
1446 {
1447         struct all_io_list *state;
1448         size_t sz;
1449
1450         state = get_all_io_list(IO_LIST_ALL, &sz);
1451         if (state) {
1452                 __verify_save_state(state, "local");
1453                 free(state);
1454         }
1455 }
1456
1457 void verify_free_state(struct thread_data *td)
1458 {
1459         if (td->vstate)
1460                 free(td->vstate);
1461 }
1462
1463 static struct thread_io_list *convert_v1_list(struct thread_io_list_v1 *s)
1464 {
1465         struct thread_io_list *til;
1466         int i;
1467
1468         til = malloc(__thread_io_list_sz(s->no_comps));
1469         til->no_comps = s->no_comps;
1470         til->depth = s->depth;
1471         til->numberio = s->numberio;
1472         til->index = s->index;
1473         memcpy(til->name, s->name, sizeof(til->name));
1474
1475         til->rand.use64 = 0;
1476         for (i = 0; i < 4; i++)
1477                 til->rand.state32.s[i] = s->rand.s[i];
1478
1479         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1480                 til->offsets[i] = s->offsets[i];
1481
1482         return til;
1483 }
1484
1485 void verify_convert_assign_state(struct thread_data *td, void *p, int version)
1486 {
1487         struct thread_io_list *til;
1488         int i;
1489
1490         if (version == 1) {
1491                 struct thread_io_list_v1 *s = p;
1492
1493                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1494                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1495                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1496                 for (i = 0; i < 4; i++)
1497                         s->rand.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.s[i]);
1498                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1499                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1500
1501                 til = convert_v1_list(s);
1502                 free(s);
1503         } else {
1504                 struct thread_io_list *s = p;
1505
1506                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1507                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1508                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1509                 s->rand.use64 = le64_to_cpu(s->rand.use64);
1510
1511                 if (s->rand.use64) {
1512                         for (i = 0; i < 6; i++)
1513                                 s->rand.state64.s[i] = le64_to_cpu(s->rand.state64.s[i]);
1514                 } else {
1515                         for (i = 0; i < 4; i++)
1516                                 s->rand.state32.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.state32.s[i]);
1517                 }
1518                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1519                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1520
1521                 til = p;
1522         }
1523
1524         td->vstate = til;
1525 }
1526
1527 int verify_state_hdr(struct verify_state_hdr *hdr, struct thread_io_list *s,
1528                      int *version)
1529 {
1530         uint64_t crc;
1531
1532         hdr->version = le64_to_cpu(hdr->version);
1533         hdr->size = le64_to_cpu(hdr->size);
1534         hdr->crc = le64_to_cpu(hdr->crc);
1535
1536         if (hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION ||
1537             hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION_V1)
1538                 return 1;
1539
1540         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr->size);
1541         if (crc != hdr->crc)
1542                 return 1;
1543
1544         *version = hdr->version;
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 int verify_load_state(struct thread_data *td, const char *prefix)
1549 {
1550         struct verify_state_hdr hdr;
1551         void *s = NULL;
1552         uint64_t crc;
1553         ssize_t ret;
1554         int fd;
1555
1556         if (!td->o.verify_state)
1557                 return 0;
1558
1559         fd = open_state_file(td->o.name, prefix, td->thread_number - 1, 0);
1560         if (fd == -1)
1561                 return 1;
1562
1563         ret = read(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1564         if (ret != sizeof(hdr)) {
1565                 if (ret < 0)
1566                         td_verror(td, errno, "read verify state hdr");
1567                 log_err("fio: failed reading verify state header\n");
1568                 goto err;
1569         }
1570
1571         hdr.version = le64_to_cpu(hdr.version);
1572         hdr.size = le64_to_cpu(hdr.size);
1573         hdr.crc = le64_to_cpu(hdr.crc);
1574
1575         if (hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION &&
1576             hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION_V1) {
1577                 log_err("fio: bad version in verify state header\n");
1578                 goto err;
1579         }
1580
1581         s = malloc(hdr.size);
1582         ret = read(fd, s, hdr.size);
1583         if (ret != hdr.size) {
1584                 if (ret < 0)
1585                         td_verror(td, errno, "read verify state");
1586                 log_err("fio: failed reading verity state\n");
1587                 goto err;
1588         }
1589
1590         crc = fio_crc32c(s, hdr.size);
1591         if (crc != hdr.crc) {
1592                 log_err("fio: verify state is corrupt\n");
1593                 goto err;
1594         }
1595
1596         close(fd);
1597
1598         verify_convert_assign_state(td, s, hdr.version);
1599         return 0;
1600 err:
1601         if (s)
1602                 free(s);
1603         close(fd);
1604         return 1;
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Use the loaded verify state to know when to stop doing verification
1609  */
1610 int verify_state_should_stop(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1611 {
1612         struct thread_io_list *s = td->vstate;
1613         int i;
1614
1615         if (!s)
1616                 return 0;
1617
1618         /*
1619          * If we're not into the window of issues - depth yet, continue. If
1620          * issue is shorter than depth, do check.
1621          */
1622         if ((td->io_blocks[DDIR_READ] < s->depth ||
1623             s->numberio - td->io_blocks[DDIR_READ] > s->depth) &&
1624             s->numberio > s->depth)
1625                 return 0;
1626
1627         /*
1628          * We're in the window of having to check if this io was
1629          * completed or not. If the IO was seen as completed, then
1630          * lets verify it.
1631          */
1632         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1633                 if (io_u->offset == s->offsets[i])
1634                         return 0;
1635
1636         /*
1637          * Not found, we have to stop
1638          */
1639         return 1;
1640 }