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