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 "smalloc.h"
  14 #include "trim.h"
  15 #include "lib/rand.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
  27 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  28                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  29                          unsigned int header_len);
  30
  31 void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len, struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  32 {
  33         switch (td->o.verify_pattern_bytes) {
  34         case 0:
  35                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  36                 if (use_seed)
  37                         __fill_random_buf(p, len, seed);
  38                 else
  39                         io_u->rand_seed = fill_random_buf(&td->buf_state, p, len);
  40                 break;
  41         case 1:
  42                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  43                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  44                         return;
  45                 }
  46                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  47                 memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
  48                 io_u->buf_filled_len = len;
  49                 break;
  50         default: {
  51                 unsigned int i = 0, size = 0;
  52                 unsigned char *b = p;
  53
  54                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  55                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  56                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  57                         return;
  58                 }
  59
  60                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
  61                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  62
  63                 while (i < len) {
  64                         size = td->o.verify_pattern_bytes;
  65                         if (size > (len - i))
  66                                 size = len - i;
  67                         memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
  68                         i += size;
  69                 }
  70                 io_u->buf_filled_len = len;
  71                 break;
  72                 }
  73         }
  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_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 seperation 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_META:
 162                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 163                 break;
 164         case VERIFY_SHA1:
 165                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 166                 break;
 167         case VERIFY_PATTERN:
 168                 len = 0;
 169                 break;
 170         default:
 171                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 172                 assert(0);
 173         }
 174
 175         return len + sizeof(struct verify_header);
 176 }
 177
 178 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 179 {
 180         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 181 }
 182
 183 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 184 {
 185         void *priv = hdr;
 186
 187         return priv + sizeof(struct verify_header);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 192  * pass info back in case of error
 193  */
 194 struct vcont {
 195         /*
 196          * Input
 197          */
 198         struct io_u *io_u;
 199         unsigned int hdr_num;
 200         struct thread_data *td;
 201
 202         /*
 203          * Output, only valid in case of error
 204          */
 205         const char *name;
 206         void *good_crc;
 207         void *bad_crc;
 208         unsigned int crc_len;
 209 };
 210
 211 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 212                      const char *type, struct fio_file *f)
 213 {
 214         char *ptr, fname[256];
 215         int ret, fd;
 216
 217         ptr = strdup(f->file_name);
 218         strcpy(fname, basename(ptr));
 219
 220         sprintf(fname + strlen(fname), ".%llu.%s", offset, type);
 221
 222         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 223         if (fd < 0) {
 224                 perror("open verify buf file");
 225                 return;
 226         }
 227
 228         while (len) {
 229                 ret = write(fd, buf, len);
 230                 if (!ret)
 231                         break;
 232                 else if (ret < 0) {
 233                         perror("write verify buf file");
 234                         break;
 235                 }
 236                 len -= ret;
 237                 buf += ret;
 238         }
 239
 240         close(fd);
 241         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 242         free(ptr);
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 247  * and dump that too.
 248  */
 249 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 250 {
 251         struct thread_data *td = vc->td;
 252         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 253         unsigned long hdr_offset;
 254         struct io_u dummy;
 255         void *buf;
 256
 257         if (!td->o.verify_dump)
 258                 return;
 259
 260         /*
 261          * Dump the contents we just read off disk
 262          */
 263         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 264
 265         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 266                         "received", vc->io_u->file);
 267
 268         /*
 269          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 270          */
 271         buf = malloc(io_u->buflen);
 272         dummy = *io_u;
 273         dummy.buf = buf;
 274         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 275         dummy.buf_filled_len = 0;
 276
 277         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 278
 279         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 280                         "expected", vc->io_u->file);
 281         free(buf);
 282 }
 283
 284 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 285 {
 286         unsigned long long offset;
 287
 288         offset = vc->io_u->offset;
 289         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 290         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 291                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 292
 293         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 294                 log_err("       Expected CRC: ");
 295                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 296                 log_err("       Received CRC: ");
 297                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 298         }
 299
 300         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Return data area 'header_num'
 305  */
 306 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 307 {
 308         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 309 }
 310
 311 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
 312 {
 313         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
 314
 315         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
 316         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
 317 }
 318
 319 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 320 {
 321         struct thread_data *td = vc->td;
 322         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 323         char *buf, *pattern;
 324         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 325         unsigned int len, mod, i, size, pattern_size;
 326
 327         pattern = td->o.verify_pattern;
 328         pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
 329         if (pattern_size <= 1)
 330                 pattern_size = MAX_PATTERN_SIZE;
 331         buf = (void *) hdr + header_size;
 332         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
 333         mod = header_size % pattern_size;
 334
 335         for (i = 0; i < len; i += size) {
 336                 size = pattern_size - mod;
 337                 if (size > (len - i))
 338                         size = len - i;
 339                 if (memcmp(buf + i, pattern + mod, size))
 340                         /* Let the slow compare find the first mismatch byte. */
 341                         break;
 342                 mod = 0;
 343         }
 344
 345         for (; i < len; i++) {
 346                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 347                         unsigned int bits;
 348
 349                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 350                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 351                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 352                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 353                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 354                         return EILSEQ;
 355                 }
 356                 mod++;
 357                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
 358                         mod = 0;
 359         }
 360
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 365 {
 366         struct thread_data *td = vc->td;
 367         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 368         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 369         int ret = EILSEQ;
 370
 371         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 372
 373         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 374                 ret = 0;
 375
 376         if (td->o.verify_pattern_bytes)
 377                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 378
 379         if (!ret)
 380                 return 0;
 381
 382         vc->name = "meta";
 383         log_verify_failure(hdr, vc);
 384         return ret;
 385 }
 386
 387 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 388 {
 389         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 390         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 391         uint8_t sha512[128];
 392         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 393                 .buf = sha512,
 394         };
 395
 396         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 397
 398         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 399         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 400
 401         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 402                 return 0;
 403
 404         vc->name = "sha512";
 405         vc->good_crc = vh->sha512;
 406         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 407         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 408         log_verify_failure(hdr, vc);
 409         return EILSEQ;
 410 }
 411
 412 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 413 {
 414         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 415         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 416         uint8_t sha256[64];
 417         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 418                 .buf = sha256,
 419         };
 420
 421         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 422
 423         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 424         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 425
 426         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 427                 return 0;
 428
 429         vc->name = "sha256";
 430         vc->good_crc = vh->sha256;
 431         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 432         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 433         log_verify_failure(hdr, vc);
 434         return EILSEQ;
 435 }
 436
 437 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 438 {
 439         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 440         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 441         uint32_t sha1[5];
 442         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 443                 .H = sha1,
 444         };
 445
 446         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 447
 448         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 449         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 450
 451         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 452                 return 0;
 453
 454         vc->name = "sha1";
 455         vc->good_crc = vh->sha1;
 456         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 457         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 458         log_verify_failure(hdr, vc);
 459         return EILSEQ;
 460 }
 461
 462 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 463 {
 464         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 465         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 466         unsigned char c;
 467
 468         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 469
 470         c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 471
 472         if (c == vh->crc7)
 473                 return 0;
 474
 475         vc->name = "crc7";
 476         vc->good_crc = &vh->crc7;
 477         vc->bad_crc = &c;
 478         vc->crc_len = 1;
 479         log_verify_failure(hdr, vc);
 480         return EILSEQ;
 481 }
 482
 483 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 484 {
 485         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 486         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 487         unsigned short c;
 488
 489         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 490
 491         c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 492
 493         if (c == vh->crc16)
 494                 return 0;
 495
 496         vc->name = "crc16";
 497         vc->good_crc = &vh->crc16;
 498         vc->bad_crc = &c;
 499         vc->crc_len = 2;
 500         log_verify_failure(hdr, vc);
 501         return EILSEQ;
 502 }
 503
 504 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 505 {
 506         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 507         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 508         unsigned long long c;
 509
 510         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 511
 512         c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 513
 514         if (c == vh->crc64)
 515                 return 0;
 516
 517         vc->name = "crc64";
 518         vc->good_crc = &vh->crc64;
 519         vc->bad_crc = &c;
 520         vc->crc_len = 8;
 521         log_verify_failure(hdr, vc);
 522         return EILSEQ;
 523 }
 524
 525 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 526 {
 527         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 528         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 529         uint32_t c;
 530
 531         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 532
 533         c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 534
 535         if (c == vh->crc32)
 536                 return 0;
 537
 538         vc->name = "crc32";
 539         vc->good_crc = &vh->crc32;
 540         vc->bad_crc = &c;
 541         vc->crc_len = 4;
 542         log_verify_failure(hdr, vc);
 543         return EILSEQ;
 544 }
 545
 546 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 547 {
 548         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 549         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 550         uint32_t c;
 551
 552         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 553
 554         c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 555
 556         if (c == vh->crc32)
 557                 return 0;
 558
 559         vc->name = "crc32c";
 560         vc->good_crc = &vh->crc32;
 561         vc->bad_crc = &c;
 562         vc->crc_len = 4;
 563         log_verify_failure(hdr, vc);
 564         return EILSEQ;
 565 }
 566
 567 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 568 {
 569         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 570         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 571         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 572         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 573                 .hash = hash,
 574         };
 575
 576         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 577
 578         fio_md5_init(&md5_ctx);
 579         fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 580
 581         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 582                 return 0;
 583
 584         vc->name = "md5";
 585         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 586         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 587         vc->crc_len = sizeof(hash);
 588         log_verify_failure(hdr, vc);
 589         return EILSEQ;
 590 }
 591
 592 /*
 593  * Push IO verification to a separate thread
 594  */
 595 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 596 {
 597         if (io_u->file)
 598                 put_file_log(td, io_u->file);
 599
 600         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 601
 602         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 603                 td->cur_depth--;
 604                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 605         }
 606         flist_del(&io_u->list);
 607         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
 608         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
 609         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 610
 611         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 616 {
 617         static char zero_buf[1024];
 618         unsigned int this_len, len;
 619         int ret = 0;
 620         void *p;
 621
 622         if (!td->o.trim_zero)
 623                 return 0;
 624
 625         len = io_u->buflen;
 626         p = io_u->buf;
 627         do {
 628                 this_len = sizeof(zero_buf);
 629                 if (this_len > len)
 630                         this_len = len;
 631                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 632                         ret = EILSEQ;
 633                         break;
 634                 }
 635                 len -= this_len;
 636                 p += this_len;
 637         } while (len);
 638
 639         if (!ret)
 640                 return 0;
 641
 642         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 643                 ", block offset %lu\n",
 644                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 645                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 646         return ret;
 647 }
 648
 649 static int verify_header(struct io_u *io_u, struct verify_header *hdr)
 650 {
 651         void *p = hdr;
 652         uint32_t crc;
 653
 654         if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC)
 655                 return 0;
 656         if (hdr->len > io_u->buflen) {
 657                 log_err("fio: verify header exceeds buffer length (%u > %lu)\n", hdr->len, io_u->buflen);
 658                 return 0;
 659         }
 660
 661         crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 662         if (crc == hdr->crc32)
 663                 return 1;
 664
 665         log_err("fio: verify header crc %x, calculated %x\n", hdr->crc32, crc);
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 670 {
 671         struct verify_header *hdr;
 672         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 673         void *p;
 674         int ret;
 675
 676         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 677                 return 0;
 678         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 679                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 680                 goto done;
 681         }
 682
 683         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
 684
 685         ret = 0;
 686         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 687              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 688                 struct vcont vc = {
 689                         .io_u           = io_u,
 690                         .hdr_num        = hdr_num,
 691                         .td             = td,
 692                 };
 693
 694                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 695                         break;
 696
 697                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
 698                 if (td->o.verify_offset)
 699                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
 700                 hdr = p;
 701
 702                 if (!verify_header(io_u, hdr)) {
 703                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at "
 704                                 "file %s offset %llu, length %u\n",
 705                                 hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC,
 706                                 io_u->file->file_name,
 707                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
 708                         return EILSEQ;
 709                 }
 710
 711                 switch (hdr->verify_type) {
 712                 case VERIFY_MD5:
 713                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 714                         break;
 715                 case VERIFY_CRC64:
 716                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 717                         break;
 718                 case VERIFY_CRC32C:
 719                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 720                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 721                         break;
 722                 case VERIFY_CRC32:
 723                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 724                         break;
 725                 case VERIFY_CRC16:
 726                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 727                         break;
 728                 case VERIFY_CRC7:
 729                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 730                         break;
 731                 case VERIFY_SHA256:
 732                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 733                         break;
 734                 case VERIFY_SHA512:
 735                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 736                         break;
 737                 case VERIFY_META:
 738                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
 739                         break;
 740                 case VERIFY_SHA1:
 741                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 742                         break;
 743                 case VERIFY_PATTERN:
 744                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
 745                         break;
 746                 default:
 747                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 748                         ret = EINVAL;
 749                 }
 750         }
 751
 752 done:
 753         if (ret && td->o.verify_fatal)
 754                 td->terminate = 1;
 755
 756         return ret;
 757 }
 758
 759 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 760                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 761 {
 762         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 763
 764         vh->thread = td->thread_number;
 765
 766         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 767         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 768
 769         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
 770
 771         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 772 }
 773
 774 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 775 {
 776         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 777         struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
 778                 .buf = vh->sha512,
 779         };
 780
 781         fio_sha512_init(&sha512_ctx);
 782         fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 783 }
 784
 785 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 786 {
 787         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 788         struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
 789                 .buf = vh->sha256,
 790         };
 791
 792         fio_sha256_init(&sha256_ctx);
 793         fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 794 }
 795
 796 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 797 {
 798         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 799         struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
 800                 .H = vh->sha1,
 801         };
 802
 803         fio_sha1_init(&sha1_ctx);
 804         fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 805 }
 806
 807 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 808 {
 809         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 810
 811         vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 812 }
 813
 814 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 815 {
 816         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 817
 818         vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 819 }
 820
 821 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 822 {
 823         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 824
 825         vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 826 }
 827
 828 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 829 {
 830         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 831
 832         vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 833 }
 834
 835 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 836 {
 837         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 838
 839         vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 840 }
 841
 842 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 843 {
 844         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 845         struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
 846                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 847         };
 848
 849         fio_md5_init(&md5_ctx);
 850         fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 851 }
 852
 853 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 854                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 855                          unsigned int header_len)
 856 {
 857         unsigned int data_len;
 858         void *data, *p;
 859
 860         p = (void *) hdr;
 861
 862         hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
 863         hdr->verify_type = td->o.verify;
 864         hdr->len = header_len;
 865         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 866         hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
 867
 868         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 869
 870         data = p + hdr_size(hdr);
 871         switch (td->o.verify) {
 872         case VERIFY_MD5:
 873                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 874                                                 io_u, hdr->len);
 875                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 876                 break;
 877         case VERIFY_CRC64:
 878                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 879                                                 io_u, hdr->len);
 880                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 881                 break;
 882         case VERIFY_CRC32C:
 883         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 884                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 885                                                 io_u, hdr->len);
 886                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 887                 break;
 888         case VERIFY_CRC32:
 889                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 890                                                 io_u, hdr->len);
 891                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 892                 break;
 893         case VERIFY_CRC16:
 894                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 895                                                 io_u, hdr->len);
 896                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 897                 break;
 898         case VERIFY_CRC7:
 899                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 900                                                 io_u, hdr->len);
 901                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 902                 break;
 903         case VERIFY_SHA256:
 904                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 905                                                 io_u, hdr->len);
 906                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 907                 break;
 908         case VERIFY_SHA512:
 909                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
 910                                                 io_u, hdr->len);
 911                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
 912                 break;
 913         case VERIFY_META:
 914                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
 915                                                 io_u, hdr->len);
 916                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
 917                 break;
 918         case VERIFY_SHA1:
 919                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
 920                                                 io_u, hdr->len);
 921                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
 922                 break;
 923         case VERIFY_PATTERN:
 924                 /* nothing to do here */
 925                 break;
 926         default:
 927                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 928                 assert(0);
 929         }
 930         if (td->o.verify_offset)
 931                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
 932 }
 933
 934 /*
 935  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 936  * checksum of choice
 937  */
 938 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 939 {
 940         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 941                 return;
 942
 943         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 944 }
 945
 946 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 947 {
 948         struct io_piece *ipo = NULL;
 949
 950         /*
 951          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 952          */
 953         if (io_u->file)
 954                 return 0;
 955
 956         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 957                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 958
 959                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 960                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 961                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
 962                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
 963         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
 964                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 965                 flist_del(&ipo->list);
 966                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
 967                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
 968         }
 969
 970         if (ipo) {
 971                 td->io_hist_len--;
 972
 973                 io_u->offset = ipo->offset;
 974                 io_u->buflen = ipo->len;
 975                 io_u->file = ipo->file;
 976                 io_u->flags |= IO_U_F_VER_LIST;
 977
 978                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
 979                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
 980
 981                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
 982                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 983
 984                         if (r) {
 985                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
 986                                                 io_u->file->file_name);
 987                                 return 1;
 988                         }
 989                 }
 990
 991                 get_file(ipo->file);
 992                 assert(fio_file_open(io_u->file));
 993                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 994                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 995                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 996
 997                 remove_trim_entry(td, ipo);
 998                 free(ipo);
 999                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
1000                 return 0;
1001         }
1002
1003         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
1004         return 1;
1005 }
1006
1007 static void *verify_async_thread(void *data)
1008 {
1009         struct thread_data *td = data;
1010         struct io_u *io_u;
1011         int ret = 0;
1012
1013         if (td->o.verify_cpumask_set &&
1014             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
1015                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
1016                 goto done;
1017         }
1018
1019         do {
1020                 FLIST_HEAD(list);
1021
1022                 read_barrier();
1023                 if (td->verify_thread_exit)
1024                         break;
1025
1026                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1027
1028                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1029                        !td->verify_thread_exit) {
1030                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1031                                                         &td->io_u_lock);
1032                         if (ret) {
1033                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1034                                 break;
1035                         }
1036                 }
1037
1038                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1039                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1040
1041                 if (flist_empty(&list))
1042                         continue;
1043
1044                 while (!flist_empty(&list)) {
1045                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1046                         flist_del_init(&io_u->list);
1047
1048                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1049                         put_io_u(td, io_u);
1050                         if (!ret)
1051                                 continue;
1052                         if (td->o.continue_on_error & ERROR_TYPE_VERIFY &&
1053                             td_non_fatal_error(ret)) {
1054                                 update_error_count(td, ret);
1055                                 td_clear_error(td);
1056                                 ret = 0;
1057                         }
1058                 }
1059         } while (!ret);
1060
1061         if (ret) {
1062                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1063                 if (td->o.verify_fatal)
1064                         td->terminate = 1;
1065         }
1066
1067 done:
1068         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1069         td->nr_verify_threads--;
1070         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1071
1072         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1073         return NULL;
1074 }
1075
1076 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1077 {
1078         int i, ret;
1079         pthread_attr_t attr;
1080
1081         pthread_attr_init(&attr);
1082         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1083
1084         td->verify_thread_exit = 0;
1085
1086         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1087         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1088                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1089                                         verify_async_thread, td);
1090                 if (ret) {
1091                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1092                                         strerror(ret));
1093                         break;
1094                 }
1095                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1096                 if (ret) {
1097                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1098                                         strerror(ret));
1099                         break;
1100                 }
1101                 td->nr_verify_threads++;
1102         }
1103
1104         pthread_attr_destroy(&attr);
1105
1106         if (i != td->o.verify_async) {
1107                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1108                 td->verify_thread_exit = 1;
1109                 write_barrier();
1110                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1111                 return 1;
1112         }
1113
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1118 {
1119         td->verify_thread_exit = 1;
1120         write_barrier();
1121         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1122
1123         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1124
1125         while (td->nr_verify_threads)
1126                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1127
1128         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1129         free(td->verify_threads);
1130         td->verify_threads = NULL;
1131 }