verify.c

   1 /*
   2  * IO verification helpers
   3  */
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <assert.h>
   8
   9 #include "fio.h"
  10
  11 static void fill_random_bytes(struct thread_data *td,
  12                               unsigned char *p, unsigned int len)
  13 {
  14         unsigned int todo;
  15         int r;
  16
  17         while (len) {
  18                 r = os_random_long(&td->verify_state);
  19
  20                 /*
  21                  * lrand48_r seems to be broken and only fill the bottom
  22                  * 32-bits, even on 64-bit archs with 64-bit longs
  23                  */
  24                 todo = sizeof(r);
  25                 if (todo > len)
  26                         todo = len;
  27
  28                 memcpy(p, &r, todo);
  29
  30                 len -= todo;
  31                 p += todo;
  32         }
  33 }
  34
  35 static void hexdump(void *buffer, int len)
  36 {
  37         unsigned char *p = buffer;
  38         int i;
  39
  40         for (i = 0; i < len; i++)
  41                 log_info("%02x", p[i]);
  42         log_info("\n");
  43 }
  44
  45 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  46                             unsigned char header_num)
  47 {
  48         unsigned char *p = io_u->buf;
  49         unsigned char c;
  50
  51         p += header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  52         c = crc7(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  53
  54         if (c != hdr->crc7) {
  55                 log_err("crc7: verify failed at %llu/%u\n",
  56                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
  57                                 hdr->len);
  58                 log_err("crc7: wanted %x, got %x\n", hdr->crc7, c);
  59                 return 1;
  60         }
  61
  62         return 0;
  63 }
  64
  65 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  66                              unsigned int header_num)
  67 {
  68         unsigned char *p = io_u->buf;
  69         unsigned short c;
  70
  71         p += header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  72         c = crc16(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  73
  74         if (c != hdr->crc16) {
  75                 log_err("crc16: verify failed at %llu/%u\n",
  76                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
  77                                 hdr->len);
  78                 log_err("crc16: wanted %x, got %x\n", hdr->crc16, c);
  79                 return 1;
  80         }
  81
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
  86                              unsigned int header_num)
  87 {
  88         unsigned char *p = io_u->buf;
  89         unsigned long long c;
  90
  91         p += header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
  92         c = crc64(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
  93
  94         if (c != hdr->crc64) {
  95                 log_err("crc64: verify failed at %llu/%u\n",
  96                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
  97                                 hdr->len);
  98                 log_err("crc64: wanted %llx, got %llx\n", hdr->crc64, c);
  99                 return 1;
 100         }
 101
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
 106                              unsigned int header_num)
 107 {
 108         unsigned char *p = io_u->buf;
 109         unsigned long c;
 110
 111         p += header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
 112         c = crc32(p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 113
 114         if (c != hdr->crc32) {
 115                 log_err("crc32: verify failed at %llu/%u\n",
 116                                 io_u->offset + header_num * hdr->len,
 117                                 hdr->len);
 118                 log_err("crc32: wanted %lx, got %lx\n", hdr->crc32, c);
 119                 return 1;
 120         }
 121
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct io_u *io_u,
 126                            unsigned int header_num)
 127 {
 128         unsigned char *p = io_u->buf;
 129         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 130         struct md5_ctx md5_ctx = {
 131                 .hash = hash,
 132         };
 133
 134         p += header_num * hdr->len + sizeof(*hdr);
 135         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - sizeof(*hdr));
 136
 137         if (memcmp(hdr->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(md5_ctx.hash))) {
 138                 log_err("md5: verify failed at %llu/%u\n",
 139                               io_u->offset + header_num * hdr->len,
 140                               hdr->len);
 141                 hexdump(hdr->md5_digest, sizeof(hdr->md5_digest));
 142                 hexdump(md5_ctx.hash, sizeof(hash));
 143                 return 1;
 144         }
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 150 {
 151         unsigned char *p = (unsigned char*) io_u->buf;
 152         struct verify_header *hdr;
 153         unsigned int hdr_inc, hdr_num = 0;
 154         int ret;
 155
 156         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 157                 return 0;
 158
 159         hdr_inc = io_u->buflen;
 160         if (td->o.header_interval)
 161                 hdr_inc = td->o.header_interval;
 162
 163         for (; p < (unsigned char*) io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 164                 hdr = (struct verify_header*) p;
 165
 166                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 167                         log_err("Bad verify header %x\n", hdr->fio_magic);
 168                         return EIO;
 169                 }
 170
 171                 switch (hdr->verify_type) {
 172                 case VERIFY_MD5:
 173                         ret = verify_io_u_md5(hdr, io_u, hdr_num);
 174                         break;
 175                 case VERIFY_CRC64:
 176                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, io_u, hdr_num);
 177                         break;
 178                 case VERIFY_CRC32:
 179                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, io_u, hdr_num);
 180                         break;
 181                 case VERIFY_CRC16:
 182                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, io_u, hdr_num);
 183                         break;
 184                 case VERIFY_CRC7:
 185                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, io_u, hdr_num);
 186                         break;
 187                 default:
 188                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 189                         ret = 1;
 190                 }
 191                 hdr_num++;
 192         }
 193
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 198 {
 199         hdr->crc7 = crc7(p, len);
 200 }
 201
 202 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 203 {
 204         hdr->crc16 = crc16(p, len);
 205 }
 206
 207 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 208 {
 209         hdr->crc32 = crc32(p, len);
 210 }
 211
 212 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 213 {
 214         hdr->crc64 = crc64(p, len);
 215 }
 216
 217 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 218 {
 219         struct md5_ctx md5_ctx = {
 220                 .hash = (uint32_t *) hdr->md5_digest,
 221         };
 222
 223         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 224 }
 225
 226 /*
 227  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 228  * crc32 or md5 sum of that data.
 229  */
 230 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 231 {
 232         const unsigned int len = io_u->buflen - sizeof(struct verify_header);
 233         struct verify_header *hdr;
 234         unsigned char *p = io_u->buf, *data;
 235         unsigned int data_len;
 236
 237         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 238                 return;
 239
 240         fill_random_bytes(td, p, len);
 241
 242         for (;p < (unsigned char*) io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr->len) {
 243                 hdr = (struct verify_header*) p;
 244
 245                 hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 246                 hdr->verify_type = td->o.verify;
 247                 hdr->len = io_u->buflen;
 248                 if (td->o.header_interval)
 249                         hdr->len = td->o.header_interval;
 250
 251                 data = p + sizeof(*hdr);
 252                 data_len = hdr->len - sizeof(*hdr);
 253                 switch (td->o.verify) {
 254                 case VERIFY_MD5:
 255                         fill_md5(hdr, data, data_len);
 256                         break;
 257                 case VERIFY_CRC64:
 258                         fill_crc64(hdr, data, data_len);
 259                         break;
 260                 case VERIFY_CRC32:
 261                         fill_crc32(hdr, data, data_len);
 262                         break;
 263                 case VERIFY_CRC16:
 264                         fill_crc16(hdr, data, data_len);
 265                         break;
 266                 case VERIFY_CRC7:
 267                         fill_crc7(hdr, data, data_len);
 268                         break;
 269                 default:
 270                         log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 271                         assert(0);
 272                 }
 273         }
 274 }
 275
 276 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 277 {
 278         struct io_piece *ipo = NULL;
 279
 280         /*
 281          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 282          */
 283         if (io_u->file)
 284                 return 0;
 285
 286         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 287                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 288
 289                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 290                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 291         } else if (!list_empty(&td->io_hist_list)) {
 292                 ipo = list_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 293                 list_del(&ipo->list);
 294         }
 295
 296         if (ipo) {
 297                 io_u->offset = ipo->offset;
 298                 io_u->buflen = ipo->len;
 299                 io_u->file = ipo->file;
 300
 301                 if ((io_u->file->flags & FIO_FILE_OPEN) == 0) {
 302                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 303
 304                         if (r)
 305                                 return 1;
 306                 }
 307
 308                 get_file(ipo->file);
 309                 assert(io_u->file->flags & FIO_FILE_OPEN);
 310                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 311                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 312                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 313                 free(ipo);
 314                 return 0;
 315         }
 316
 317         return 1;
 318 }