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
  10 #include "fio.h"
  11 #include "verify.h"
  12 #include "smalloc.h"
  13 #include "trim.h"
  14 #include "lib/rand.h"
  15
  16 #include "crc/md5.h"
  17 #include "crc/crc64.h"
  18 #include "crc/crc32.h"
  19 #include "crc/crc32c.h"
  20 #include "crc/crc16.h"
  21 #include "crc/crc7.h"
  22 #include "crc/sha256.h"
  23 #include "crc/sha512.h"
  24 #include "crc/sha1.h"
  25
  26 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  27                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  28                          unsigned int header_len);
  29
  30 void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len, struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  31 {
  32         switch (td->o.verify_pattern_bytes) {
  33         case 0:
  34                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  35                 if (use_seed)
  36                         __fill_random_buf(p, len, seed);
  37                 else
  38                         io_u->rand_seed = fill_random_buf(p, len);
  39                 break;
  40         case 1:
  41                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  42                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  43                         return;
  44                 }
  45                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  46                 memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
  47                 io_u->buf_filled_len = len;
  48                 break;
  49         default: {
  50                 unsigned int i = 0, size = 0;
  51                 unsigned char *b = p;
  52
  53                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  54                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  55                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  56                         return;
  57                 }
  58                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
  59                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  60
  61                 while (i < len) {
  62                         size = td->o.verify_pattern_bytes;
  63                         if (size > (len - i))
  64                                 size = len - i;
  65                         memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
  66                         i += size;
  67                 }
  68                 io_u->buf_filled_len = len;
  69                 break;
  70                 }
  71         }
  72 }
  73
  74 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  75                                  unsigned long seed, int use_seed)
  76 {
  77         unsigned int hdr_inc, header_num;
  78         struct verify_header *hdr;
  79         void *p = io_u->buf;
  80
  81         fill_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
  82
  83         hdr_inc = io_u->buflen;
  84         if (td->o.verify_interval)
  85                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  86
  87         header_num = 0;
  88         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
  89                 hdr = p;
  90                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
  91                 header_num++;
  92         }
  93 }
  94
  95 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
  96 {
  97         char swap[200];
  98
  99         assert(len <= sizeof(swap));
 100
 101         memcpy(&swap, buf1, len);
 102         memcpy(buf1, buf2, len);
 103         memcpy(buf2, &swap, len);
 104 }
 105
 106 static void hexdump(void *buffer, int len)
 107 {
 108         unsigned char *p = buffer;
 109         int i;
 110
 111         for (i = 0; i < len; i++)
 112                 log_err("%02x", p[i]);
 113         log_err("\n");
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Prepare for seperation of verify_header and checksum header
 118  */
 119 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 120 {
 121         unsigned int len = 0;
 122
 123         switch (verify_type) {
 124         case VERIFY_NONE:
 125         case VERIFY_NULL:
 126                 len = 0;
 127                 break;
 128         case VERIFY_MD5:
 129                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 130                 break;
 131         case VERIFY_CRC64:
 132                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 133                 break;
 134         case VERIFY_CRC32C:
 135         case VERIFY_CRC32:
 136         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 137                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 138                 break;
 139         case VERIFY_CRC16:
 140                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 141                 break;
 142         case VERIFY_CRC7:
 143                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 144                 break;
 145         case VERIFY_SHA256:
 146                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 147                 break;
 148         case VERIFY_SHA512:
 149                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 150                 break;
 151         case VERIFY_META:
 152                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 153                 break;
 154         case VERIFY_SHA1:
 155                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 156                 break;
 157         default:
 158                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 159                 assert(0);
 160         }
 161
 162         return len + sizeof(struct verify_header);
 163 }
 164
 165 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 166 {
 167         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 168 }
 169
 170 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 171 {
 172         void *priv = hdr;
 173
 174         return priv + sizeof(struct verify_header);
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 179  * pass info back in case of error
 180  */
 181 struct vcont {
 182         /*
 183          * Input
 184          */
 185         struct io_u *io_u;
 186         unsigned int hdr_num;
 187         struct thread_data *td;
 188
 189         /*
 190          * Output, only valid in case of error
 191          */
 192         const char *name;
 193         void *good_crc;
 194         void *bad_crc;
 195         unsigned int crc_len;
 196 };
 197
 198 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 199                      const char *type, struct fio_file *f)
 200 {
 201         char fname[256];
 202         int ret, fd;
 203
 204         strcpy(fname, f->file_name);
 205         basename(fname);
 206
 207         sprintf(fname + strlen(fname), ".%llu.%s", offset, type);
 208
 209         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 210         if (fd < 0) {
 211                 perror("open verify buf file");
 212                 return;
 213         }
 214
 215         while (len) {
 216                 ret = write(fd, buf, len);
 217                 if (!ret)
 218                         break;
 219                 else if (ret < 0) {
 220                         perror("write verify buf file");
 221                         break;
 222                 }
 223                 len -= ret;
 224                 buf += ret;
 225         }
 226
 227         close(fd);
 228         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 233  * and dump that too.
 234  */
 235 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 236 {
 237         struct thread_data *td = vc->td;
 238         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 239         unsigned long hdr_offset;
 240         struct io_u dummy;
 241         void *buf;
 242
 243         /*
 244          * Dump the contents we just read off disk
 245          */
 246         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 247
 248         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 249                         "received", vc->io_u->file);
 250
 251         /*
 252          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 253          */
 254         buf = malloc(io_u->buflen);
 255         dummy = *io_u;
 256         dummy.buf = buf;
 257         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 258
 259         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 260
 261         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 262                         "expected", vc->io_u->file);
 263         free(buf);
 264 }
 265
 266 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 267 {
 268         unsigned long long offset;
 269
 270         offset = vc->io_u->offset;
 271         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 272         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 273                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 274
 275         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 276                 log_err("       Expected CRC: ");
 277                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 278                 log_err("       Received CRC: ");
 279                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 280         }
 281
 282         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Return data area 'header_num'
 287  */
 288 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 289 {
 290         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 291 }
 292
 293 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 294                             struct vcont *vc)
 295 {
 296         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 297         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 298
 299         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 300
 301         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 302                 return 0;
 303
 304         vc->name = "meta";
 305         log_verify_failure(hdr, vc);
 306         return EILSEQ;
 307 }
 308
 309 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 310 {
 311         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 312         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 313         uint8_t sha512[128];
 314         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 315                 .buf = sha512,
 316         };
 317
 318         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 319
 320         sha512_init(&sha512_ctx);
 321         sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 322
 323         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 324                 return 0;
 325
 326         vc->name = "sha512";
 327         vc->good_crc = vh->sha512;
 328         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 329         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 330         log_verify_failure(hdr, vc);
 331         return EILSEQ;
 332 }
 333
 334 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 335 {
 336         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 337         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 338         uint8_t sha256[64];
 339         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 340                 .buf = sha256,
 341         };
 342
 343         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 344
 345         sha256_init(&sha256_ctx);
 346         sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 347
 348         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 349                 return 0;
 350
 351         vc->name = "sha256";
 352         vc->good_crc = vh->sha256;
 353         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 354         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 355         log_verify_failure(hdr, vc);
 356         return EILSEQ;
 357 }
 358
 359 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 360 {
 361         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 362         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 363         uint32_t sha1[5];
 364         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 365                 .H = sha1,
 366         };
 367
 368         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 369
 370         sha1_init(&sha1_ctx);
 371         sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 372
 373         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 374                 return 0;
 375
 376         vc->name = "sha1";
 377         vc->good_crc = vh->sha1;
 378         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 379         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 380         log_verify_failure(hdr, vc);
 381         return EILSEQ;
 382 }
 383
 384 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 385 {
 386         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 387         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 388         unsigned char c;
 389
 390         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 391
 392         c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 393
 394         if (c == vh->crc7)
 395                 return 0;
 396
 397         vc->name = "crc7";
 398         vc->good_crc = &vh->crc7;
 399         vc->bad_crc = &c;
 400         vc->crc_len = 1;
 401         log_verify_failure(hdr, vc);
 402         return EILSEQ;
 403 }
 404
 405 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 406 {
 407         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 408         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 409         unsigned short c;
 410
 411         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 412
 413         c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 414
 415         if (c == vh->crc16)
 416                 return 0;
 417
 418         vc->name = "crc16";
 419         vc->good_crc = &vh->crc16;
 420         vc->bad_crc = &c;
 421         vc->crc_len = 2;
 422         log_verify_failure(hdr, vc);
 423         return EILSEQ;
 424 }
 425
 426 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 427 {
 428         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 429         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 430         unsigned long long c;
 431
 432         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 433
 434         c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 435
 436         if (c == vh->crc64)
 437                 return 0;
 438
 439         vc->name = "crc64";
 440         vc->good_crc = &vh->crc64;
 441         vc->bad_crc = &c;
 442         vc->crc_len = 8;
 443         log_verify_failure(hdr, vc);
 444         return EILSEQ;
 445 }
 446
 447 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 448 {
 449         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 450         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 451         uint32_t c;
 452
 453         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 454
 455         c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 456
 457         if (c == vh->crc32)
 458                 return 0;
 459
 460         vc->name = "crc32";
 461         vc->good_crc = &vh->crc32;
 462         vc->bad_crc = &c;
 463         vc->crc_len = 4;
 464         log_verify_failure(hdr, vc);
 465         return EILSEQ;
 466 }
 467
 468 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 469 {
 470         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 471         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 472         uint32_t c;
 473
 474         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 475
 476         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 477                 c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 478         else
 479                 c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 480
 481         if (c == vh->crc32)
 482                 return 0;
 483
 484         vc->name = "crc32c";
 485         vc->good_crc = &vh->crc32;
 486         vc->bad_crc = &c;
 487         vc->crc_len = 4;
 488         log_verify_failure(hdr, vc);
 489         return EILSEQ;
 490 }
 491
 492 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 493 {
 494         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 495         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 496         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 497         struct md5_ctx md5_ctx = {
 498                 .hash = hash,
 499         };
 500
 501         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 502
 503         md5_init(&md5_ctx);
 504         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 505
 506         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 507                 return 0;
 508
 509         vc->name = "md5";
 510         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 511         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 512         vc->crc_len = sizeof(hash);
 513         log_verify_failure(hdr, vc);
 514         return EILSEQ;
 515 }
 516
 517 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
 518 {
 519         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
 520
 521         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
 522         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
 523 }
 524
 525 int verify_io_u_pattern(char *pattern, unsigned long pattern_size,
 526                         char *buf, unsigned int len, unsigned int mod)
 527 {
 528         unsigned int i;
 529
 530         for (i = 0; i < len; i++) {
 531                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 532                         unsigned int bits;
 533
 534                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 535                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 536                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 537                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 538                         return EILSEQ;
 539                 }
 540                 mod++;
 541                 if (mod == pattern_size)
 542                         mod = 0;
 543         }
 544
 545         return 0;
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Push IO verification to a separate thread
 550  */
 551 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 552 {
 553         if (io_u->file)
 554                 put_file_log(td, io_u->file);
 555
 556         io_u->file = NULL;
 557
 558         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 559
 560         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 561                 td->cur_depth--;
 562                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 563         }
 564         flist_del(&io_u->list);
 565         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
 566         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
 567         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 568
 569         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 574 {
 575         static char zero_buf[1024];
 576         unsigned int this_len, len;
 577         int ret = 0;
 578         void *p;
 579
 580         if (!td->o.trim_zero)
 581                 return 0;
 582
 583         len = io_u->buflen;
 584         p = io_u->buf;
 585         do {
 586                 this_len = sizeof(zero_buf);
 587                 if (this_len > len)
 588                         this_len = len;
 589                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 590                         ret = EILSEQ;
 591                         break;
 592                 }
 593                 len -= this_len;
 594                 p += this_len;
 595         } while (len);
 596
 597         if (!ret)
 598                 return 0;
 599
 600         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 601                 ", block offset %lu\n",
 602                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 603                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 604         return ret;
 605 }
 606
 607 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 608 {
 609         struct verify_header *hdr;
 610         unsigned int hdr_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 611         void *p;
 612         int ret;
 613
 614         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 615                 return 0;
 616         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 617                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 618                 goto done;
 619         }
 620
 621         hdr_inc = io_u->buflen;
 622         if (td->o.verify_interval)
 623                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
 624
 625         ret = 0;
 626         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 627              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 628                 struct vcont vc = {
 629                         .io_u           = io_u,
 630                         .hdr_num        = hdr_num,
 631                         .td             = td,
 632                 };
 633
 634                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 635                         break;
 636
 637                 hdr_size = __hdr_size(td->o.verify);
 638                 if (td->o.verify_offset)
 639                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size);
 640                 hdr = p;
 641
 642                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 643                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
 644                                 hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
 645                                 io_u->file->file_name,
 646                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
 647                         return EILSEQ;
 648                 }
 649
 650                 if (td->o.verify_pattern_bytes) {
 651                         dprint(FD_VERIFY, "pattern verify io_u %p, len %u\n",
 652                                                                 io_u, hdr->len);
 653                         ret = verify_io_u_pattern(td->o.verify_pattern,
 654                                   td->o.verify_pattern_bytes,
 655                                   p + hdr_size,
 656                                   hdr_inc - hdr_size,
 657                                   hdr_size % td->o.verify_pattern_bytes);
 658
 659                         if (ret) {
 660                                 log_err("pattern: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 661                                         io_u->file->file_name,
 662                                         io_u->offset + hdr_num * hdr->len,
 663                                         hdr->len);
 664                         }
 665
 666                         /*
 667                          * Also verify the meta data, if applicable
 668                          */
 669                         if (hdr->verify_type == VERIFY_META)
 670                                 ret |= verify_io_u_meta(hdr, td, &vc);
 671                         continue;
 672                 }
 673
 674                 switch (hdr->verify_type) {
 675                 case VERIFY_MD5:
 676                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 677                         break;
 678                 case VERIFY_CRC64:
 679                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 680                         break;
 681                 case VERIFY_CRC32C:
 682                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 683                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 684                         break;
 685                 case VERIFY_CRC32:
 686                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 687                         break;
 688                 case VERIFY_CRC16:
 689                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 690                         break;
 691                 case VERIFY_CRC7:
 692                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 693                         break;
 694                 case VERIFY_SHA256:
 695                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 696                         break;
 697                 case VERIFY_SHA512:
 698                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 699                         break;
 700                 case VERIFY_META:
 701                         ret = verify_io_u_meta(hdr, td, &vc);
 702                         break;
 703                 case VERIFY_SHA1:
 704                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 705                         break;
 706                 default:
 707                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 708                         ret = EINVAL;
 709                 }
 710         }
 711
 712 done:
 713         if (ret && td->o.verify_fatal)
 714                 td->terminate = 1;
 715
 716         return ret;
 717 }
 718
 719 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 720                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 721 {
 722         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 723
 724         vh->thread = td->thread_number;
 725
 726         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 727         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 728
 729         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
 730
 731         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 732 }
 733
 734 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 735 {
 736         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 737         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 738                 .buf = vh->sha512,
 739         };
 740
 741         sha512_init(&sha512_ctx);
 742         sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 743 }
 744
 745 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 746 {
 747         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 748         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 749                 .buf = vh->sha256,
 750         };
 751
 752         sha256_init(&sha256_ctx);
 753         sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 754 }
 755
 756 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 757 {
 758         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 759         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 760                 .H = vh->sha1,
 761         };
 762
 763         sha1_init(&sha1_ctx);
 764         sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 765 }
 766
 767 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 768 {
 769         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 770
 771         vh->crc7 = crc7(p, len);
 772 }
 773
 774 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 775 {
 776         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 777
 778         vh->crc16 = crc16(p, len);
 779 }
 780
 781 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 782 {
 783         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 784
 785         vh->crc32 = crc32(p, len);
 786 }
 787
 788 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 789 {
 790         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 791
 792         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 793                 vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
 794         else
 795                 vh->crc32 = crc32c(p, len);
 796 }
 797
 798 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 799 {
 800         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 801
 802         vh->crc64 = crc64(p, len);
 803 }
 804
 805 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 806 {
 807         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 808         struct md5_ctx md5_ctx = {
 809                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 810         };
 811
 812         md5_init(&md5_ctx);
 813         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 814 }
 815
 816 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 817                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 818                          unsigned int header_len)
 819 {
 820         unsigned int data_len;
 821         void *data, *p;
 822
 823         p = (void *) hdr;
 824
 825         hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 826         hdr->len = header_len;
 827         hdr->verify_type = td->o.verify;
 828         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 829         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 830
 831         data = p + hdr_size(hdr);
 832         switch (td->o.verify) {
 833         case VERIFY_MD5:
 834                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 835                                                 io_u, hdr->len);
 836                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 837                 break;
 838         case VERIFY_CRC64:
 839                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 840                                                 io_u, hdr->len);
 841                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 842                 break;
 843         case VERIFY_CRC32C:
 844         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 845                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 846                                                 io_u, hdr->len);
 847                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 848                 break;
 849         case VERIFY_CRC32:
 850                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 851                                                 io_u, hdr->len);
 852                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 853                 break;
 854         case VERIFY_CRC16:
 855                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 856                                                 io_u, hdr->len);
 857                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 858                 break;
 859         case VERIFY_CRC7:
 860                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 861                                                 io_u, hdr->len);
 862                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 863                 break;
 864         case VERIFY_SHA256:
 865                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 866                                                 io_u, hdr->len);
 867                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 868                 break;
 869         case VERIFY_SHA512:
 870                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
 871                                                 io_u, hdr->len);
 872                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
 873                 break;
 874         case VERIFY_META:
 875                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
 876                                                 io_u, hdr->len);
 877                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
 878                 break;
 879         case VERIFY_SHA1:
 880                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
 881                                                 io_u, hdr->len);
 882                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
 883                 break;
 884         default:
 885                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 886                 assert(0);
 887         }
 888         if (td->o.verify_offset)
 889                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
 890 }
 891
 892 /*
 893  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 894  * checksum of choice
 895  */
 896 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 897 {
 898         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 899                 return;
 900
 901         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 902 }
 903
 904 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 905 {
 906         struct io_piece *ipo = NULL;
 907
 908         /*
 909          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 910          */
 911         if (io_u->file)
 912                 return 0;
 913
 914         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 915                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 916
 917                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 918                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 919                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
 920                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
 921         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
 922                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 923                 flist_del(&ipo->list);
 924                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
 925                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
 926         }
 927
 928         if (ipo) {
 929                 td->io_hist_len--;
 930
 931                 io_u->offset = ipo->offset;
 932                 io_u->buflen = ipo->len;
 933                 io_u->file = ipo->file;
 934
 935                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
 936                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
 937
 938                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
 939                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 940
 941                         if (r) {
 942                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
 943                                                 io_u->file->file_name);
 944                                 return 1;
 945                         }
 946                 }
 947
 948                 get_file(ipo->file);
 949                 assert(fio_file_open(io_u->file));
 950                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 951                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 952                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 953
 954                 remove_trim_entry(td, ipo);
 955                 free(ipo);
 956                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
 957                 return 0;
 958         }
 959
 960         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
 961         return 1;
 962 }
 963
 964 static void *verify_async_thread(void *data)
 965 {
 966         struct thread_data *td = data;
 967         struct io_u *io_u;
 968         int ret = 0;
 969
 970         if (td->o.verify_cpumask_set &&
 971             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
 972                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
 973                 goto done;
 974         }
 975
 976         do {
 977                 FLIST_HEAD(list);
 978
 979                 read_barrier();
 980                 if (td->verify_thread_exit)
 981                         break;
 982
 983                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 984
 985                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
 986                        !td->verify_thread_exit) {
 987                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
 988                                                         &td->io_u_lock);
 989                         if (ret) {
 990                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 991                                 break;
 992                         }
 993                 }
 994
 995                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
 996                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 997
 998                 if (flist_empty(&list))
 999                         continue;
1000
1001                 while (!flist_empty(&list)) {
1002                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1003                         flist_del_init(&io_u->list);
1004
1005                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1006                         put_io_u(td, io_u);
1007                         if (!ret)
1008                                 continue;
1009                         if (td->o.continue_on_error &&
1010                             td_non_fatal_error(ret)) {
1011                                 update_error_count(td, ret);
1012                                 td_clear_error(td);
1013                                 ret = 0;
1014                         }
1015                 }
1016         } while (!ret);
1017
1018         if (ret) {
1019                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1020                 if (td->o.verify_fatal)
1021                         td->terminate = 1;
1022         }
1023
1024 done:
1025         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1026         td->nr_verify_threads--;
1027         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1028
1029         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1030         return NULL;
1031 }
1032
1033 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1034 {
1035         int i, ret;
1036         pthread_attr_t attr;
1037
1038         pthread_attr_init(&attr);
1039         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1040
1041         td->verify_thread_exit = 0;
1042
1043         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1044         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1045                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1046                                         verify_async_thread, td);
1047                 if (ret) {
1048                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1049                                         strerror(ret));
1050                         break;
1051                 }
1052                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1053                 if (ret) {
1054                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1055                                         strerror(ret));
1056                         break;
1057                 }
1058                 td->nr_verify_threads++;
1059         }
1060
1061         pthread_attr_destroy(&attr);
1062
1063         if (i != td->o.verify_async) {
1064                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1065                 td->verify_thread_exit = 1;
1066                 write_barrier();
1067                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1068                 return 1;
1069         }
1070
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1075 {
1076         td->verify_thread_exit = 1;
1077         write_barrier();
1078         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1079
1080         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1081
1082         while (td->nr_verify_threads)
1083                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1084
1085         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1086         free(td->verify_threads);
1087         td->verify_threads = NULL;
1088 }