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 #include "lib/pattern.h"
  17
  18 #include "crc/md5.h"
  19 #include "crc/crc64.h"
  20 #include "crc/crc32.h"
  21 #include "crc/crc32c.h"
  22 #include "crc/crc16.h"
  23 #include "crc/crc7.h"
  24 #include "crc/sha256.h"
  25 #include "crc/sha512.h"
  26 #include "crc/sha1.h"
  27 #include "crc/xxhash.h"
  28
  29 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  30                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  31                          unsigned int header_len);
  32 static void fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  33                      struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  34                      unsigned int header_len, uint64_t rand_seed);
  35 static void __fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  36                        struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  37                        unsigned int header_len, uint64_t rand_seed);
  38
  39 void fill_buffer_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  40 {
  41         (void)cpy_pattern(td->o.buffer_pattern, td->o.buffer_pattern_bytes, p, len);
  42 }
  43
  44 void __fill_buffer(struct thread_options *o, unsigned long seed, void *p,
  45                    unsigned int len)
  46 {
  47         __fill_random_buf_percentage(seed, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  48 }
  49
  50 unsigned long fill_buffer(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
  51 {
  52         struct frand_state *fs = &td->verify_state;
  53         struct thread_options *o = &td->o;
  54
  55         return fill_random_buf_percentage(fs, p, o->compress_percentage, len, len, o->buffer_pattern, o->buffer_pattern_bytes);
  56 }
  57
  58 void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
  59                          struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  60 {
  61         struct thread_options *o = &td->o;
  62
  63         if (!o->verify_pattern_bytes) {
  64                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  65
  66                 if (use_seed)
  67                         __fill_buffer(o, seed, p, len);
  68                 else
  69                         io_u->rand_seed = fill_buffer(td, p, len);
  70                 return;
  71         }
  72
  73         /* Skip if we were here and we do not need to patch pattern
  74          * with format */
  75         if (!td->o.verify_fmt_sz && io_u->buf_filled_len >= len) {
  76                 dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  77                         o->verify_pattern_bytes, len);
  78                 return;
  79         }
  80
  81         (void)paste_format(td->o.verify_pattern, td->o.verify_pattern_bytes,
  82                            td->o.verify_fmt, td->o.verify_fmt_sz,
  83                            p, len, io_u);
  84         io_u->buf_filled_len = len;
  85 }
  86
  87 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
  88 {
  89         unsigned int hdr_inc;
  90
  91         hdr_inc = io_u->buflen;
  92         if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
  93                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  94
  95         return hdr_inc;
  96 }
  97
  98 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  99                                  unsigned long seed, int use_seed)
 100 {
 101         unsigned int hdr_inc, header_num;
 102         struct verify_header *hdr;
 103         void *p = io_u->buf;
 104
 105         fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
 106
 107         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 108         header_num = 0;
 109         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
 110                 hdr = p;
 111                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
 112                 header_num++;
 113         }
 114 }
 115
 116 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
 117 {
 118         char swap[200];
 119
 120         assert(len <= sizeof(swap));
 121
 122         memcpy(&swap, buf1, len);
 123         memcpy(buf1, buf2, len);
 124         memcpy(buf2, &swap, len);
 125 }
 126
 127 static void hexdump(void *buffer, int len)
 128 {
 129         unsigned char *p = buffer;
 130         int i;
 131
 132         for (i = 0; i < len; i++)
 133                 log_err("%02x", p[i]);
 134         log_err("\n");
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Prepare for separation of verify_header and checksum header
 139  */
 140 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 141 {
 142         unsigned int len = 0;
 143
 144         switch (verify_type) {
 145         case VERIFY_NONE:
 146         case VERIFY_HDR_ONLY:
 147         case VERIFY_NULL:
 148         case VERIFY_PATTERN:
 149                 len = 0;
 150                 break;
 151         case VERIFY_MD5:
 152                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 153                 break;
 154         case VERIFY_CRC64:
 155                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 156                 break;
 157         case VERIFY_CRC32C:
 158         case VERIFY_CRC32:
 159         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 160                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 161                 break;
 162         case VERIFY_CRC16:
 163                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 164                 break;
 165         case VERIFY_CRC7:
 166                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 167                 break;
 168         case VERIFY_SHA256:
 169                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 170                 break;
 171         case VERIFY_SHA512:
 172                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 173                 break;
 174         case VERIFY_XXHASH:
 175                 len = sizeof(struct vhdr_xxhash);
 176                 break;
 177         case VERIFY_SHA1:
 178                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 179                 break;
 180         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 181                 return 0;
 182         default:
 183                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 184                 assert(0);
 185         }
 186
 187         return len + sizeof(struct verify_header);
 188 }
 189
 190 static inline unsigned int hdr_size(struct thread_data *td,
 191                                     struct verify_header *hdr)
 192 {
 193         if (td->o.verify == VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
 194                 return 0;
 195
 196         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 197 }
 198
 199 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 200 {
 201         void *priv = hdr;
 202
 203         return priv + sizeof(struct verify_header);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 208  * pass info back in case of error
 209  */
 210 struct vcont {
 211         /*
 212          * Input
 213          */
 214         struct io_u *io_u;
 215         unsigned int hdr_num;
 216         struct thread_data *td;
 217
 218         /*
 219          * Output, only valid in case of error
 220          */
 221         const char *name;
 222         void *good_crc;
 223         void *bad_crc;
 224         unsigned int crc_len;
 225 };
 226
 227 #define DUMP_BUF_SZ     255
 228 static int dump_buf_warned;
 229
 230 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 231                      const char *type, struct fio_file *f)
 232 {
 233         char *ptr, fname[DUMP_BUF_SZ];
 234         size_t buf_left = DUMP_BUF_SZ;
 235         int ret, fd;
 236
 237         ptr = strdup(f->file_name);
 238
 239         memset(fname, 0, sizeof(fname));
 240         if (aux_path)
 241                 sprintf(fname, "%s%s", aux_path, FIO_OS_PATH_SEPARATOR);
 242
 243         strncpy(fname + strlen(fname), basename(ptr), buf_left - 1);
 244
 245         buf_left -= strlen(fname);
 246         if (buf_left <= 0) {
 247                 if (!dump_buf_warned) {
 248                         log_err("fio: verify failure dump buffer too small\n");
 249                         dump_buf_warned = 1;
 250                 }
 251                 free(ptr);
 252                 return;
 253         }
 254
 255         snprintf(fname + strlen(fname), buf_left, ".%llu.%s", offset, type);
 256
 257         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 258         if (fd < 0) {
 259                 perror("open verify buf file");
 260                 return;
 261         }
 262
 263         while (len) {
 264                 ret = write(fd, buf, len);
 265                 if (!ret)
 266                         break;
 267                 else if (ret < 0) {
 268                         perror("write verify buf file");
 269                         break;
 270                 }
 271                 len -= ret;
 272                 buf += ret;
 273         }
 274
 275         close(fd);
 276         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 277         free(ptr);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 282  * and dump that too.
 283  */
 284 static void __dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 285 {
 286         struct thread_data *td = vc->td;
 287         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 288         unsigned long hdr_offset;
 289         struct io_u dummy;
 290         void *buf;
 291
 292         if (!td->o.verify_dump)
 293                 return;
 294
 295         /*
 296          * Dump the contents we just read off disk
 297          */
 298         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 299
 300         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 301                         "received", vc->io_u->file);
 302
 303         /*
 304          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 305          */
 306         buf = malloc(io_u->buflen);
 307         dummy = *io_u;
 308         dummy.buf = buf;
 309         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 310         dummy.buf_filled_len = 0;
 311         dummy.buflen = io_u->buflen;
 312
 313         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 314
 315         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 316                         "expected", vc->io_u->file);
 317         free(buf);
 318 }
 319
 320 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 321 {
 322         struct thread_data *td = vc->td;
 323         struct verify_header shdr;
 324
 325         if (td->o.verify == VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 326                 __fill_hdr(td, vc->io_u, &shdr, 0, vc->io_u->buflen, 0);
 327                 hdr = &shdr;
 328         }
 329
 330         __dump_verify_buffers(hdr, vc);
 331 }
 332
 333 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 334 {
 335         unsigned long long offset;
 336
 337         offset = vc->io_u->offset;
 338         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 339         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 340                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 341
 342         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 343                 log_err("       Expected CRC: ");
 344                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 345                 log_err("       Received CRC: ");
 346                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 347         }
 348
 349         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Return data area 'header_num'
 354  */
 355 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 356 {
 357         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(vc->td, hdr);
 358 }
 359
 360 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 361 {
 362         struct thread_data *td = vc->td;
 363         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 364         char *buf, *pattern;
 365         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 366         unsigned int len, mod, i, pattern_size;
 367         int rc;
 368
 369         pattern = td->o.verify_pattern;
 370         pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
 371         assert(pattern_size != 0);
 372
 373         (void)paste_format_inplace(pattern, pattern_size,
 374                                    td->o.verify_fmt, td->o.verify_fmt_sz, io_u);
 375
 376         buf = (void *) hdr + header_size;
 377         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 378         mod = (get_hdr_inc(td, io_u) * vc->hdr_num + header_size) % pattern_size;
 379
 380         rc = cmp_pattern(pattern, pattern_size, mod, buf, len);
 381         if (!rc)
 382                 return 0;
 383
 384         /* Slow path, compare each byte */
 385         for (i = 0; i < len; i++) {
 386                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 387                         unsigned int bits;
 388
 389                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 390                         log_err("fio: got pattern '%02x', wanted '%02x'. Bad bits %d\n",
 391                                 (unsigned char)buf[i],
 392                                 (unsigned char)pattern[mod],
 393                                 bits);
 394                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 395                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 396                         return EILSEQ;
 397                 }
 398                 mod++;
 399                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 400                         mod = 0;
 401         }
 402
 403         /* Unreachable line */
 404         assert(0);
 405         return EILSEQ;
 406 }
 407
 408 static int verify_io_u_xxhash(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 409 {
 410         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 411         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 412         uint32_t hash;
 413         void *state;
 414
 415         dprint(FD_VERIFY, "xxhash verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 416
 417         state = XXH32_init(1);
 418         XXH32_update(state, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 419         hash = XXH32_digest(state);
 420
 421         if (vh->hash == hash)
 422                 return 0;
 423
 424         vc->name = "xxhash";
 425         vc->good_crc = &vh->hash;
 426         vc->bad_crc = &hash;
 427         vc->crc_len = sizeof(hash);
 428         log_verify_failure(hdr, vc);
 429         return EILSEQ;
 430 }
 431
 432 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 433 {
 434         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 435         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 436         uint8_t sha512[128];
 437         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 438                 .buf = sha512,
 439         };
 440
 441         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 442
 443         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 444         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 445
 446         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 447                 return 0;
 448
 449         vc->name = "sha512";
 450         vc->good_crc = vh->sha512;
 451         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 452         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 453         log_verify_failure(hdr, vc);
 454         return EILSEQ;
 455 }
 456
 457 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 458 {
 459         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 460         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 461         uint8_t sha256[64];
 462         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 463                 .buf = sha256,
 464         };
 465
 466         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 467
 468         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 469         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 470         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 471
 472         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 473                 return 0;
 474
 475         vc->name = "sha256";
 476         vc->good_crc = vh->sha256;
 477         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 478         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 479         log_verify_failure(hdr, vc);
 480         return EILSEQ;
 481 }
 482
 483 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 484 {
 485         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 486         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 487         uint32_t sha1[5];
 488         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 489                 .H = sha1,
 490         };
 491
 492         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 493
 494         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 495         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 496         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 497
 498         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 499                 return 0;
 500
 501         vc->name = "sha1";
 502         vc->good_crc = vh->sha1;
 503         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 504         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 505         log_verify_failure(hdr, vc);
 506         return EILSEQ;
 507 }
 508
 509 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 510 {
 511         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 512         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 513         unsigned char c;
 514
 515         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 516
 517         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 518
 519         if (c == vh->crc7)
 520                 return 0;
 521
 522         vc->name = "crc7";
 523         vc->good_crc = &vh->crc7;
 524         vc->bad_crc = &c;
 525         vc->crc_len = 1;
 526         log_verify_failure(hdr, vc);
 527         return EILSEQ;
 528 }
 529
 530 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 531 {
 532         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 533         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 534         unsigned short c;
 535
 536         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 537
 538         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 539
 540         if (c == vh->crc16)
 541                 return 0;
 542
 543         vc->name = "crc16";
 544         vc->good_crc = &vh->crc16;
 545         vc->bad_crc = &c;
 546         vc->crc_len = 2;
 547         log_verify_failure(hdr, vc);
 548         return EILSEQ;
 549 }
 550
 551 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 552 {
 553         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 554         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 555         unsigned long long c;
 556
 557         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 558
 559         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 560
 561         if (c == vh->crc64)
 562                 return 0;
 563
 564         vc->name = "crc64";
 565         vc->good_crc = &vh->crc64;
 566         vc->bad_crc = &c;
 567         vc->crc_len = 8;
 568         log_verify_failure(hdr, vc);
 569         return EILSEQ;
 570 }
 571
 572 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 573 {
 574         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 575         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 576         uint32_t c;
 577
 578         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 579
 580         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 581
 582         if (c == vh->crc32)
 583                 return 0;
 584
 585         vc->name = "crc32";
 586         vc->good_crc = &vh->crc32;
 587         vc->bad_crc = &c;
 588         vc->crc_len = 4;
 589         log_verify_failure(hdr, vc);
 590         return EILSEQ;
 591 }
 592
 593 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 594 {
 595         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 596         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 597         uint32_t c;
 598
 599         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 600
 601         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 602
 603         if (c == vh->crc32)
 604                 return 0;
 605
 606         vc->name = "crc32c";
 607         vc->good_crc = &vh->crc32;
 608         vc->bad_crc = &c;
 609         vc->crc_len = 4;
 610         log_verify_failure(hdr, vc);
 611         return EILSEQ;
 612 }
 613
 614 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 615 {
 616         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 617         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 618         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 619         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 620                 .hash = hash,
 621         };
 622
 623         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 624
 625         fio_md5_init(&md5_ctx);
 626         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(vc->td, hdr));
 627         fio_md5_final(&md5_ctx);
 628
 629         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 630                 return 0;
 631
 632         vc->name = "md5";
 633         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 634         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 635         vc->crc_len = sizeof(hash);
 636         log_verify_failure(hdr, vc);
 637         return EILSEQ;
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Push IO verification to a separate thread
 642  */
 643 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 644 {
 645         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 646
 647         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 648
 649         if (io_u->file)
 650                 put_file_log(td, io_u->file);
 651
 652         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 653                 td->cur_depth--;
 654                 io_u_clear(io_u, IO_U_F_IN_CUR_DEPTH);
 655         }
 656         flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
 657         *io_u_ptr = NULL;
 658         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 659
 660         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 665 {
 666         static char zero_buf[1024];
 667         unsigned int this_len, len;
 668         int ret = 0;
 669         void *p;
 670
 671         if (!td->o.trim_zero)
 672                 return 0;
 673
 674         len = io_u->buflen;
 675         p = io_u->buf;
 676         do {
 677                 this_len = sizeof(zero_buf);
 678                 if (this_len > len)
 679                         this_len = len;
 680                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 681                         ret = EILSEQ;
 682                         break;
 683                 }
 684                 len -= this_len;
 685                 p += this_len;
 686         } while (len);
 687
 688         if (!ret)
 689                 return 0;
 690
 691         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 692                 ", block offset %lu\n",
 693                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 694                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 695         return ret;
 696 }
 697
 698 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct thread_data *td,
 699                          struct verify_header *hdr, unsigned int hdr_num,
 700                          unsigned int hdr_len)
 701 {
 702         void *p = hdr;
 703         uint32_t crc;
 704
 705         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 706                 log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x",
 707                         hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC);
 708                 goto err;
 709         }
 710         if (hdr->len != hdr_len) {
 711                 log_err("verify: bad header length %u, wanted %u",
 712                         hdr->len, hdr_len);
 713                 goto err;
 714         }
 715         if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed) {
 716                 log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
 717                         ", wanted %"PRIu64,
 718                         hdr->rand_seed, io_u->rand_seed);
 719                 goto err;
 720         }
 721         if (hdr->offset != io_u->offset + hdr_num * td->o.verify_interval) {
 722                 log_err("verify: bad header offset %"PRIu64
 723                         ", wanted %llu",
 724                         hdr->offset, io_u->offset);
 725                 goto err;
 726         }
 727
 728         /*
 729          * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
 730          * last numberio written to a block. Checking of numberio will be
 731          * done only for workloads that write data.  For verify_only,
 732          * numberio will be checked in the last iteration when the correct
 733          * state of numberio, that would have been written to each block
 734          * in a previous run of fio, has been reached.
 735          */
 736         if ((td_write(td) || td_rw(td)) && (td_min_bs(td) == td_max_bs(td)) &&
 737             !td->o.time_based)
 738                 if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
 739                         if (hdr->numberio != io_u->numberio) {
 740                                 log_err("verify: bad header numberio %"PRIu16
 741                                         ", wanted %"PRIu16,
 742                                         hdr->numberio, io_u->numberio);
 743                                 goto err;
 744                         }
 745
 746         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 747         if (crc != hdr->crc32) {
 748                 log_err("verify: bad header crc %x, calculated %x",
 749                         hdr->crc32, crc);
 750                 goto err;
 751         }
 752         return 0;
 753
 754 err:
 755         log_err(" at file %s offset %llu, length %u\n",
 756                 io_u->file->file_name,
 757                 io_u->offset + hdr_num * hdr_len, hdr_len);
 758         return EILSEQ;
 759 }
 760
 761 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u **io_u_ptr)
 762 {
 763         struct verify_header *hdr;
 764         struct io_u *io_u = *io_u_ptr;
 765         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 766         void *p;
 767         int ret;
 768
 769         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 770                 return 0;
 771         /*
 772          * If the IO engine is faking IO (like null), then just pretend
 773          * we verified everything.
 774          */
 775         if (td->io_ops->flags & FIO_FAKEIO)
 776                 return 0;
 777
 778         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 779                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 780                 goto done;
 781         }
 782
 783         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 784
 785         ret = 0;
 786         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 787              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 788                 struct vcont vc = {
 789                         .io_u           = io_u,
 790                         .hdr_num        = hdr_num,
 791                         .td             = td,
 792                 };
 793                 unsigned int verify_type;
 794
 795                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 796                         break;
 797
 798                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 799                 if (td->o.verify_offset)
 800                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 801                 hdr = p;
 802
 803                 /*
 804                  * Make rand_seed check pass when have verifysort or
 805                  * verify_backlog.
 806                  */
 807                 if (td->o.verifysort || (td->flags & TD_F_VER_BACKLOG))
 808                         io_u->rand_seed = hdr->rand_seed;
 809
 810                 if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR) {
 811                         ret = verify_header(io_u, td, hdr, hdr_num, hdr_inc);
 812                         if (ret)
 813                                 return ret;
 814                 }
 815
 816                 if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
 817                         verify_type = td->o.verify;
 818                 else
 819                         verify_type = hdr->verify_type;
 820
 821                 switch (verify_type) {
 822                 case VERIFY_HDR_ONLY:
 823                         /* Header is always verified, check if pattern is left
 824                          * for verification. */
 825                         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 826                                 ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 827                         break;
 828                 case VERIFY_MD5:
 829                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 830                         break;
 831                 case VERIFY_CRC64:
 832                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 833                         break;
 834                 case VERIFY_CRC32C:
 835                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 836                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 837                         break;
 838                 case VERIFY_CRC32:
 839                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 840                         break;
 841                 case VERIFY_CRC16:
 842                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 843                         break;
 844                 case VERIFY_CRC7:
 845                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 846                         break;
 847                 case VERIFY_SHA256:
 848                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 849                         break;
 850                 case VERIFY_SHA512:
 851                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 852                         break;
 853                 case VERIFY_XXHASH:
 854                         ret = verify_io_u_xxhash(hdr, &vc);
 855                         break;
 856                 case VERIFY_SHA1:
 857                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 858                         break;
 859                 case VERIFY_PATTERN:
 860                 case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
 861                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 862                         break;
 863                 default:
 864                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 865                         ret = EINVAL;
 866                 }
 867
 868                 if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
 869                         log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
 870                                         hdr->verify_type, verify_type);
 871         }
 872
 873 done:
 874         if (ret && td->o.verify_fatal)
 875                 fio_mark_td_terminate(td);
 876
 877         return ret;
 878 }
 879
 880 static void fill_xxhash(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 881 {
 882         struct vhdr_xxhash *vh = hdr_priv(hdr);
 883         void *state;
 884
 885         state = XXH32_init(1);
 886         XXH32_update(state, p, len);
 887         vh->hash = XXH32_digest(state);
 888 }
 889
 890 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 891 {
 892         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 893         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 894                 .buf = vh->sha512,
 895         };
 896
 897         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 898         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 899 }
 900
 901 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 902 {
 903         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 904         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 905                 .buf = vh->sha256,
 906         };
 907
 908         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 909         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 910         fio_sha256_final(&sha256_ctx);
 911 }
 912
 913 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 914 {
 915         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 916         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 917                 .H = vh->sha1,
 918         };
 919
 920         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 921         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 922         fio_sha1_final(&sha1_ctx);
 923 }
 924
 925 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 926 {
 927         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 928
 929         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 930 }
 931
 932 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 933 {
 934         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 935
 936         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 937 }
 938
 939 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 940 {
 941         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 942
 943         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 944 }
 945
 946 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 947 {
 948         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 949
 950         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 951 }
 952
 953 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 954 {
 955         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 956
 957         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 958 }
 959
 960 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 961 {
 962         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 963         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 964                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 965         };
 966
 967         fio_md5_init(&md5_ctx);
 968         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 969         fio_md5_final(&md5_ctx);
 970 }
 971
 972 static void __fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 973                        struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 974                        unsigned int header_len, uint64_t rand_seed)
 975 {
 976         void *p = hdr;
 977
 978         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
 979         hdr->verify_type = td->o.verify;
 980         hdr->len = header_len;
 981         hdr->rand_seed = rand_seed;
 982         hdr->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 983         hdr->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 984         hdr->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 985         hdr->thread = td->thread_number;
 986         hdr->numberio = io_u->numberio;
 987         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 988 }
 989
 990
 991 static void fill_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 992                      struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 993                      unsigned int header_len, uint64_t rand_seed)
 994 {
 995
 996         if (td->o.verify != VERIFY_PATTERN_NO_HDR)
 997                 __fill_hdr(td, io_u, hdr, header_num, header_len, rand_seed);
 998 }
 999
1000 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
1001                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
1002                          unsigned int header_len)
1003 {
1004         unsigned int data_len;
1005         void *data, *p;
1006
1007         p = (void *) hdr;
1008
1009         fill_hdr(td, io_u, hdr, header_num, header_len, io_u->rand_seed);
1010
1011         data_len = header_len - hdr_size(td, hdr);
1012
1013         data = p + hdr_size(td, hdr);
1014         switch (td->o.verify) {
1015         case VERIFY_MD5:
1016                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
1017                                                 io_u, hdr->len);
1018                 fill_md5(hdr, data, data_len);
1019                 break;
1020         case VERIFY_CRC64:
1021                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
1022                                                 io_u, hdr->len);
1023                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
1024                 break;
1025         case VERIFY_CRC32C:
1026         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
1027                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
1028                                                 io_u, hdr->len);
1029                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
1030                 break;
1031         case VERIFY_CRC32:
1032                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
1033                                                 io_u, hdr->len);
1034                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
1035                 break;
1036         case VERIFY_CRC16:
1037                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
1038                                                 io_u, hdr->len);
1039                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
1040                 break;
1041         case VERIFY_CRC7:
1042                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
1043                                                 io_u, hdr->len);
1044                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
1045                 break;
1046         case VERIFY_SHA256:
1047                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
1048                                                 io_u, hdr->len);
1049                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
1050                 break;
1051         case VERIFY_SHA512:
1052                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
1053                                                 io_u, hdr->len);
1054                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
1055                 break;
1056         case VERIFY_XXHASH:
1057                 dprint(FD_VERIFY, "fill xxhash io_u %p, len %u\n",
1058                                                 io_u, hdr->len);
1059                 fill_xxhash(hdr, data, data_len);
1060                 break;
1061         case VERIFY_SHA1:
1062                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
1063                                                 io_u, hdr->len);
1064                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
1065                 break;
1066         case VERIFY_HDR_ONLY:
1067         case VERIFY_PATTERN:
1068         case VERIFY_PATTERN_NO_HDR:
1069                 /* nothing to do here */
1070                 break;
1071         default:
1072                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
1073                 assert(0);
1074         }
1075
1076         if (td->o.verify_offset && hdr_size(td, hdr))
1077                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(td, hdr));
1078 }
1079
1080 /*
1081  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
1082  * checksum of choice
1083  */
1084 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1085 {
1086         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
1087                 return;
1088
1089         io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
1090
1091         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
1092 }
1093
1094 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1095 {
1096         struct io_piece *ipo = NULL;
1097
1098         /*
1099          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
1100          */
1101         if (io_u->file)
1102                 return 0;
1103
1104         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
1105                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
1106
1107                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
1108
1109                 /*
1110                  * Ensure that the associated IO has completed
1111                  */
1112                 read_barrier();
1113                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1114                         goto nothing;
1115
1116                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
1117                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
1118                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
1119         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
1120                 ipo = flist_first_entry(&td->io_hist_list, struct io_piece, list);
1121
1122                 /*
1123                  * Ensure that the associated IO has completed
1124                  */
1125                 read_barrier();
1126                 if (ipo->flags & IP_F_IN_FLIGHT)
1127                         goto nothing;
1128
1129                 flist_del(&ipo->list);
1130                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
1131                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
1132         }
1133
1134         if (ipo) {
1135                 td->io_hist_len--;
1136
1137                 io_u->offset = ipo->offset;
1138                 io_u->buflen = ipo->len;
1139                 io_u->numberio = ipo->numberio;
1140                 io_u->file = ipo->file;
1141                 io_u_set(io_u, IO_U_F_VER_LIST);
1142
1143                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
1144                         io_u_set(io_u, IO_U_F_TRIMMED);
1145
1146                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
1147                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
1148
1149                         if (r) {
1150                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
1151                                                 io_u->file->file_name);
1152                                 return 1;
1153                         }
1154                 }
1155
1156                 get_file(ipo->file);
1157                 assert(fio_file_open(io_u->file));
1158                 io_u->ddir = DDIR_READ;
1159                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
1160                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
1161
1162                 remove_trim_entry(td, ipo);
1163                 free(ipo);
1164                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1165
1166                 if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
1167                         io_u->rand_seed = __rand(&td->verify_state);
1168                         if (sizeof(int) != sizeof(long *))
1169                                 io_u->rand_seed *= __rand(&td->verify_state);
1170                 }
1171                 return 0;
1172         }
1173
1174 nothing:
1175         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1176         return 1;
1177 }
1178
1179 void fio_verify_init(struct thread_data *td)
1180 {
1181         if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
1182             td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
1183                 crc32c_intel_probe();
1184         }
1185 }
1186
1187 static void *verify_async_thread(void *data)
1188 {
1189         struct thread_data *td = data;
1190         struct io_u *io_u;
1191         int ret = 0;
1192
1193         if (fio_option_is_set(&td->o, verify_cpumask) &&
1194             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1195                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1196                 goto done;
1197         }
1198
1199         do {
1200                 FLIST_HEAD(list);
1201
1202                 read_barrier();
1203                 if (td->verify_thread_exit)
1204                         break;
1205
1206                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1207
1208                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1209                        !td->verify_thread_exit) {
1210                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1211                                                         &td->io_u_lock);
1212                         if (ret) {
1213                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1214                                 break;
1215                         }
1216                 }
1217
1218                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1219                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1220
1221                 if (flist_empty(&list))
1222                         continue;
1223
1224                 while (!flist_empty(&list)) {
1225                         io_u = flist_first_entry(&list, struct io_u, verify_list);
1226                         flist_del_init(&io_u->verify_list);
1227
1228                         io_u_set(io_u, IO_U_F_NO_FILE_PUT);
1229                         ret = verify_io_u(td, &io_u);
1230
1231                         put_io_u(td, io_u);
1232                         if (!ret)
1233                                 continue;
1234                         if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
1235                                 update_error_count(td, ret);
1236                                 td_clear_error(td);
1237                                 ret = 0;
1238                         }
1239                 }
1240         } while (!ret);
1241
1242         if (ret) {
1243                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1244                 if (td->o.verify_fatal)
1245                         fio_mark_td_terminate(td);
1246         }
1247
1248 done:
1249         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1250         td->nr_verify_threads--;
1251         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1252
1253         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1254         return NULL;
1255 }
1256
1257 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1258 {
1259         int i, ret;
1260         pthread_attr_t attr;
1261
1262         pthread_attr_init(&attr);
1263         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1264
1265         td->verify_thread_exit = 0;
1266
1267         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1268         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1269                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1270                                         verify_async_thread, td);
1271                 if (ret) {
1272                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1273                                         strerror(ret));
1274                         break;
1275                 }
1276                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1277                 if (ret) {
1278                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1279                                         strerror(ret));
1280                         break;
1281                 }
1282                 td->nr_verify_threads++;
1283         }
1284
1285         pthread_attr_destroy(&attr);
1286
1287         if (i != td->o.verify_async) {
1288                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1289                 td->verify_thread_exit = 1;
1290                 write_barrier();
1291                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1292                 return 1;
1293         }
1294
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1299 {
1300         td->verify_thread_exit = 1;
1301         write_barrier();
1302         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1303
1304         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1305
1306         while (td->nr_verify_threads)
1307                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1308
1309         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1310         free(td->verify_threads);
1311         td->verify_threads = NULL;
1312 }
1313
1314 int paste_blockoff(char *buf, unsigned int len, void *priv)
1315 {
1316         struct io_u *io = priv;
1317         unsigned long long off;
1318
1319         typecheck(typeof(off), io->offset);
1320         off = cpu_to_le64((uint64_t)io->offset);
1321         len = min(len, (unsigned int)sizeof(off));
1322         memcpy(buf, &off, len);
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 struct all_io_list *get_all_io_list(int save_mask, size_t *sz)
1327 {
1328         struct all_io_list *rep;
1329         struct thread_data *td;
1330         size_t depth;
1331         void *next;
1332         int i, nr;
1333
1334         compiletime_assert(sizeof(struct all_io_list) == 8, "all_io_list");
1335
1336         /*
1337          * Calculate reply space needed. We need one 'io_state' per thread,
1338          * and the size will vary depending on depth.
1339          */
1340         depth = 0;
1341         nr = 0;
1342         for_each_td(td, i) {
1343                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1344                         continue;
1345                 td->stop_io = 1;
1346                 td->flags |= TD_F_VSTATE_SAVED;
1347                 depth += td->o.iodepth;
1348                 nr++;
1349         }
1350
1351         if (!nr)
1352                 return NULL;
1353
1354         *sz = sizeof(*rep);
1355         *sz += nr * sizeof(struct thread_io_list);
1356         *sz += depth * sizeof(uint64_t);
1357         rep = malloc(*sz);
1358
1359         rep->threads = cpu_to_le64((uint64_t) nr);
1360
1361         next = &rep->state[0];
1362         for_each_td(td, i) {
1363                 struct thread_io_list *s = next;
1364                 unsigned int comps;
1365
1366                 if (save_mask != IO_LIST_ALL && (i + 1) != save_mask)
1367                         continue;
1368
1369                 if (td->last_write_comp) {
1370                         int j, k;
1371
1372                         if (td->io_blocks[DDIR_WRITE] < td->o.iodepth)
1373                                 comps = td->io_blocks[DDIR_WRITE];
1374                         else
1375                                 comps = td->o.iodepth;
1376
1377                         k = td->last_write_idx - 1;
1378                         for (j = 0; j < comps; j++) {
1379                                 if (k == -1)
1380                                         k = td->o.iodepth - 1;
1381                                 s->offsets[j] = cpu_to_le64(td->last_write_comp[k]);
1382                                 k--;
1383                         }
1384                 } else
1385                         comps = 0;
1386
1387                 s->no_comps = cpu_to_le64((uint64_t) comps);
1388                 s->depth = cpu_to_le64((uint64_t) td->o.iodepth);
1389                 s->numberio = cpu_to_le64((uint64_t) td->io_issues[DDIR_WRITE]);
1390                 s->index = cpu_to_le64((uint64_t) i);
1391                 if (td->random_state.use64) {
1392                         s->rand.state64.s[0] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s1);
1393                         s->rand.state64.s[1] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s2);
1394                         s->rand.state64.s[2] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s3);
1395                         s->rand.state64.s[3] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s4);
1396                         s->rand.state64.s[4] = cpu_to_le64(td->random_state.state64.s5);
1397                         s->rand.state64.s[5] = 0;
1398                         s->rand.use64 = cpu_to_le64((uint64_t)1);
1399                 } else {
1400                         s->rand.state32.s[0] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s1);
1401                         s->rand.state32.s[1] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s2);
1402                         s->rand.state32.s[2] = cpu_to_le32(td->random_state.state32.s3);
1403                         s->rand.state32.s[3] = 0;
1404                         s->rand.use64 = 0;
1405                 }
1406                 s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
1407                 strncpy((char *) s->name, td->o.name, sizeof(s->name) - 1);
1408                 next = io_list_next(s);
1409         }
1410
1411         return rep;
1412 }
1413
1414 static int open_state_file(const char *name, const char *prefix, int num,
1415                            int for_write)
1416 {
1417         char out[64];
1418         int flags;
1419         int fd;
1420
1421         if (for_write)
1422                 flags = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY | O_SYNC;
1423         else
1424                 flags = O_RDONLY;
1425
1426         verify_state_gen_name(out, sizeof(out), name, prefix, num);
1427
1428         fd = open(out, flags, 0644);
1429         if (fd == -1) {
1430                 perror("fio: open state file");
1431                 return -1;
1432         }
1433
1434         return fd;
1435 }
1436
1437 static int write_thread_list_state(struct thread_io_list *s,
1438                                    const char *prefix)
1439 {
1440         struct verify_state_hdr hdr;
1441         uint64_t crc;
1442         ssize_t ret;
1443         int fd;
1444
1445         fd = open_state_file((const char *) s->name, prefix, s->index, 1);
1446         if (fd == -1)
1447                 return 1;
1448
1449         crc = fio_crc32c((void *)s, thread_io_list_sz(s));
1450
1451         hdr.version = cpu_to_le64((uint64_t) VSTATE_HDR_VERSION);
1452         hdr.size = cpu_to_le64((uint64_t) thread_io_list_sz(s));
1453         hdr.crc = cpu_to_le64(crc);
1454         ret = write(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1455         if (ret != sizeof(hdr))
1456                 goto write_fail;
1457
1458         ret = write(fd, s, thread_io_list_sz(s));
1459         if (ret != thread_io_list_sz(s)) {
1460 write_fail:
1461                 if (ret < 0)
1462                         perror("fio: write state file");
1463                 log_err("fio: failed to write state file\n");
1464                 ret = 1;
1465         } else
1466                 ret = 0;
1467
1468         close(fd);
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 void __verify_save_state(struct all_io_list *state, const char *prefix)
1473 {
1474         struct thread_io_list *s = &state->state[0];
1475         unsigned int i;
1476
1477         for (i = 0; i < le64_to_cpu(state->threads); i++) {
1478                 write_thread_list_state(s,  prefix);
1479                 s = io_list_next(s);
1480         }
1481 }
1482
1483 void verify_save_state(int mask)
1484 {
1485         struct all_io_list *state;
1486         size_t sz;
1487
1488         state = get_all_io_list(mask, &sz);
1489         if (state) {
1490                 char prefix[PATH_MAX];
1491
1492                 if (aux_path)
1493                         sprintf(prefix, "%s%slocal", aux_path, FIO_OS_PATH_SEPARATOR);
1494                 else
1495                         strcpy(prefix, "local");
1496
1497                 __verify_save_state(state, prefix);
1498                 free(state);
1499         }
1500 }
1501
1502 void verify_free_state(struct thread_data *td)
1503 {
1504         if (td->vstate)
1505                 free(td->vstate);
1506 }
1507
1508 static struct thread_io_list *convert_v1_list(struct thread_io_list_v1 *s)
1509 {
1510         struct thread_io_list *til;
1511         int i;
1512
1513         til = malloc(__thread_io_list_sz(s->no_comps));
1514         til->no_comps = s->no_comps;
1515         til->depth = s->depth;
1516         til->numberio = s->numberio;
1517         til->index = s->index;
1518         memcpy(til->name, s->name, sizeof(til->name));
1519
1520         til->rand.use64 = 0;
1521         for (i = 0; i < 4; i++)
1522                 til->rand.state32.s[i] = s->rand.s[i];
1523
1524         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1525                 til->offsets[i] = s->offsets[i];
1526
1527         return til;
1528 }
1529
1530 void verify_convert_assign_state(struct thread_data *td, void *p, int version)
1531 {
1532         struct thread_io_list *til;
1533         int i;
1534
1535         if (version == 1) {
1536                 struct thread_io_list_v1 *s = p;
1537
1538                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1539                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1540                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1541                 for (i = 0; i < 4; i++)
1542                         s->rand.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.s[i]);
1543                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1544                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1545
1546                 til = convert_v1_list(s);
1547                 free(s);
1548         } else {
1549                 struct thread_io_list *s = p;
1550
1551                 s->no_comps = le64_to_cpu(s->no_comps);
1552                 s->depth = le64_to_cpu(s->depth);
1553                 s->numberio = le64_to_cpu(s->numberio);
1554                 s->rand.use64 = le64_to_cpu(s->rand.use64);
1555
1556                 if (s->rand.use64) {
1557                         for (i = 0; i < 6; i++)
1558                                 s->rand.state64.s[i] = le64_to_cpu(s->rand.state64.s[i]);
1559                 } else {
1560                         for (i = 0; i < 4; i++)
1561                                 s->rand.state32.s[i] = le32_to_cpu(s->rand.state32.s[i]);
1562                 }
1563                 for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1564                         s->offsets[i] = le64_to_cpu(s->offsets[i]);
1565
1566                 til = p;
1567         }
1568
1569         td->vstate = til;
1570 }
1571
1572 int verify_state_hdr(struct verify_state_hdr *hdr, struct thread_io_list *s,
1573                      int *version)
1574 {
1575         uint64_t crc;
1576
1577         hdr->version = le64_to_cpu(hdr->version);
1578         hdr->size = le64_to_cpu(hdr->size);
1579         hdr->crc = le64_to_cpu(hdr->crc);
1580
1581         if (hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION ||
1582             hdr->version != VSTATE_HDR_VERSION_V1)
1583                 return 1;
1584
1585         crc = fio_crc32c((void *)s, hdr->size);
1586         if (crc != hdr->crc)
1587                 return 1;
1588
1589         *version = hdr->version;
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 int verify_load_state(struct thread_data *td, const char *prefix)
1594 {
1595         struct verify_state_hdr hdr;
1596         void *s = NULL;
1597         uint64_t crc;
1598         ssize_t ret;
1599         int fd;
1600
1601         if (!td->o.verify_state)
1602                 return 0;
1603
1604         fd = open_state_file(td->o.name, prefix, td->thread_number - 1, 0);
1605         if (fd == -1)
1606                 return 1;
1607
1608         ret = read(fd, &hdr, sizeof(hdr));
1609         if (ret != sizeof(hdr)) {
1610                 if (ret < 0)
1611                         td_verror(td, errno, "read verify state hdr");
1612                 log_err("fio: failed reading verify state header\n");
1613                 goto err;
1614         }
1615
1616         hdr.version = le64_to_cpu(hdr.version);
1617         hdr.size = le64_to_cpu(hdr.size);
1618         hdr.crc = le64_to_cpu(hdr.crc);
1619
1620         if (hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION &&
1621             hdr.version != VSTATE_HDR_VERSION_V1) {
1622                 log_err("fio: bad version in verify state header\n");
1623                 goto err;
1624         }
1625
1626         s = malloc(hdr.size);
1627         ret = read(fd, s, hdr.size);
1628         if (ret != hdr.size) {
1629                 if (ret < 0)
1630                         td_verror(td, errno, "read verify state");
1631                 log_err("fio: failed reading verity state\n");
1632                 goto err;
1633         }
1634
1635         crc = fio_crc32c(s, hdr.size);
1636         if (crc != hdr.crc) {
1637                 log_err("fio: verify state is corrupt\n");
1638                 goto err;
1639         }
1640
1641         close(fd);
1642
1643         verify_convert_assign_state(td, s, hdr.version);
1644         return 0;
1645 err:
1646         if (s)
1647                 free(s);
1648         close(fd);
1649         return 1;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Use the loaded verify state to know when to stop doing verification
1654  */
1655 int verify_state_should_stop(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
1656 {
1657         struct thread_io_list *s = td->vstate;
1658         int i;
1659
1660         if (!s)
1661                 return 0;
1662
1663         /*
1664          * If we're not into the window of issues - depth yet, continue. If
1665          * issue is shorter than depth, do check.
1666          */
1667         if ((td->io_blocks[DDIR_READ] < s->depth ||
1668             s->numberio - td->io_blocks[DDIR_READ] > s->depth) &&
1669             s->numberio > s->depth)
1670                 return 0;
1671
1672         /*
1673          * We're in the window of having to check if this io was
1674          * completed or not. If the IO was seen as completed, then
1675          * lets verify it.
1676          */
1677         for (i = 0; i < s->no_comps; i++)
1678                 if (io_u->offset == s->offsets[i])
1679                         return 0;
1680
1681         /*
1682          * Not found, we have to stop
1683          */
1684         return 1;
1685 }