Fix bsrange read,write value option pairs
[fio.git] / 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(p, len);
40                 break;
41         case 1:
42                 /*
43                  * See below write barrier comment
44                  */
45 #if 0
46                 read_barrier();
47                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
48                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
49                         return;
50                 }
51 #endif
52                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
53                 memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
54                 /*
55                  * We need to ensure that the pattern stores are seen before
56                  * the fill length store, or we could observe headers that
57                  * aren't valid to the extent notified by the fill length
58                  */
59                 write_barrier();
60                 io_u->buf_filled_len = len;
61                 break;
62         default: {
63                 unsigned int i = 0, size = 0;
64                 unsigned char *b = p;
65
66 #if 0
67                 read_barrier();
68                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
69                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
70                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
71                         return;
72                 }
73 #endif
74                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
75                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
76
77                 while (i < len) {
78                         size = td->o.verify_pattern_bytes;
79                         if (size > (len - i))
80                                 size = len - i;
81                         memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
82                         i += size;
83                 }
84                 write_barrier();
85                 io_u->buf_filled_len = len;
86                 break;
87                 }
88         }
89 }
90
91 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
92 {
93         unsigned int hdr_inc;
94
95         hdr_inc = io_u->buflen;
96         if (td->o.verify_interval)
97                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
98
99         return hdr_inc;
100 }
101
102 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
103                                  unsigned long seed, int use_seed)
104 {
105         unsigned int hdr_inc, header_num;
106         struct verify_header *hdr;
107         void *p = io_u->buf;
108
109         fill_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
110
111         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
112         header_num = 0;
113         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
114                 hdr = p;
115                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
116                 header_num++;
117         }
118 }
119
120 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
121 {
122         char swap[200];
123
124         assert(len <= sizeof(swap));
125
126         memcpy(&swap, buf1, len);
127         memcpy(buf1, buf2, len);
128         memcpy(buf2, &swap, len);
129 }
130
131 static void hexdump(void *buffer, int len)
132 {
133         unsigned char *p = buffer;
134         int i;
135
136         for (i = 0; i < len; i++)
137                 log_err("%02x", p[i]);
138         log_err("\n");
139 }
140
141 /*
142  * Prepare for seperation of verify_header and checksum header
143  */
144 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
145 {
146         unsigned int len = 0;
147
148         switch (verify_type) {
149         case VERIFY_NONE:
150         case VERIFY_NULL:
151                 len = 0;
152                 break;
153         case VERIFY_MD5:
154                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
155                 break;
156         case VERIFY_CRC64:
157                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
158                 break;
159         case VERIFY_CRC32C:
160         case VERIFY_CRC32:
161         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
162                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
163                 break;
164         case VERIFY_CRC16:
165                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
166                 break;
167         case VERIFY_CRC7:
168                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
169                 break;
170         case VERIFY_SHA256:
171                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
172                 break;
173         case VERIFY_SHA512:
174                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
175                 break;
176         case VERIFY_META:
177                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
178                 break;
179         case VERIFY_SHA1:
180                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
181                 break;
182         case VERIFY_PATTERN:
183                 len = 0;
184                 break;
185         default:
186                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
187                 assert(0);
188         }
189
190         return len + sizeof(struct verify_header);
191 }
192
193 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
194 {
195         return __hdr_size(hdr->verify_type);
196 }
197
198 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
199 {
200         void *priv = hdr;
201
202         return priv + sizeof(struct verify_header);
203 }
204
205 /*
206  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
207  * pass info back in case of error
208  */
209 struct vcont {
210         /*
211          * Input
212          */
213         struct io_u *io_u;
214         unsigned int hdr_num;
215         struct thread_data *td;
216
217         /*
218          * Output, only valid in case of error
219          */
220         const char *name;
221         void *good_crc;
222         void *bad_crc;
223         unsigned int crc_len;
224 };
225
226 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
227                      const char *type, struct fio_file *f)
228 {
229         char *ptr, fname[256];
230         int ret, fd;
231
232         ptr = strdup(f->file_name);
233         strcpy(fname, basename(ptr));
234
235         sprintf(fname + strlen(fname), ".%llu.%s", offset, type);
236
237         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
238         if (fd < 0) {
239                 perror("open verify buf file");
240                 return;
241         }
242
243         while (len) {
244                 ret = write(fd, buf, len);
245                 if (!ret)
246                         break;
247                 else if (ret < 0) {
248                         perror("write verify buf file");
249                         break;
250                 }
251                 len -= ret;
252                 buf += ret;
253         }
254
255         close(fd);
256         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
257         free(ptr);
258 }
259
260 /*
261  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
262  * and dump that too.
263  */
264 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
265 {
266         struct thread_data *td = vc->td;
267         struct io_u *io_u = vc->io_u;
268         unsigned long hdr_offset;
269         struct io_u dummy;
270         void *buf;
271
272         /*
273          * Dump the contents we just read off disk
274          */
275         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
276
277         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
278                         "received", vc->io_u->file);
279
280         /*
281          * Allocate a new buf and re-generate the original data
282          */
283         buf = malloc(io_u->buflen);
284         dummy = *io_u;
285         dummy.buf = buf;
286         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
287         dummy.buf_filled_len = 0;
288
289         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
290
291         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
292                         "expected", vc->io_u->file);
293         free(buf);
294 }
295
296 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
297 {
298         unsigned long long offset;
299
300         offset = vc->io_u->offset;
301         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
302         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
303                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
304
305         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
306                 log_err("       Expected CRC: ");
307                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
308                 log_err("       Received CRC: ");
309                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
310         }
311
312         dump_verify_buffers(hdr, vc);
313 }
314
315 /*
316  * Return data area 'header_num'
317  */
318 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
319 {
320         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
321 }
322
323 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
324 {
325         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
326
327         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
328         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
329 }
330
331 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
332 {
333         struct thread_data *td = vc->td;
334         struct io_u *io_u = vc->io_u;
335         char *buf, *pattern;
336         unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
337         unsigned int len, mod, i;
338
339         pattern = td->o.verify_pattern;
340         buf = (void *) hdr + header_size;
341         len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
342         mod = header_size % td->o.verify_pattern_bytes;
343
344         for (i = 0; i < len; i++) {
345                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
346                         unsigned int bits;
347
348                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
349                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
350                                 buf[i], pattern[mod], bits);
351                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
352                         dump_verify_buffers(hdr, vc);
353                         return EILSEQ;
354                 }
355                 mod++;
356                 if (mod == td->o.verify_pattern_bytes)
357                         mod = 0;
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
364 {
365         struct thread_data *td = vc->td;
366         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
367         struct io_u *io_u = vc->io_u;
368         int ret = EILSEQ;
369
370         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
371
372         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
373                 ret = 0;
374
375         if (td->o.verify_pattern_bytes)
376                 ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
377
378         if (!ret)
379                 return 0;
380
381         vc->name = "meta";
382         log_verify_failure(hdr, vc);
383         return ret;
384 }
385
386 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
387 {
388         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
389         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
390         uint8_t sha512[128];
391         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
392                 .buf = sha512,
393         };
394
395         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
396
397         sha512_init(&sha512_ctx);
398         sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
399
400         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
401                 return 0;
402
403         vc->name = "sha512";
404         vc->good_crc = vh->sha512;
405         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
406         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
407         log_verify_failure(hdr, vc);
408         return EILSEQ;
409 }
410
411 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
412 {
413         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
414         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
415         uint8_t sha256[64];
416         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
417                 .buf = sha256,
418         };
419
420         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
421
422         sha256_init(&sha256_ctx);
423         sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
424
425         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
426                 return 0;
427
428         vc->name = "sha256";
429         vc->good_crc = vh->sha256;
430         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
431         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
432         log_verify_failure(hdr, vc);
433         return EILSEQ;
434 }
435
436 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
437 {
438         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
439         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
440         uint32_t sha1[5];
441         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
442                 .H = sha1,
443         };
444
445         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
446
447         sha1_init(&sha1_ctx);
448         sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
449
450         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
451                 return 0;
452
453         vc->name = "sha1";
454         vc->good_crc = vh->sha1;
455         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
456         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
457         log_verify_failure(hdr, vc);
458         return EILSEQ;
459 }
460
461 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
462 {
463         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
464         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
465         unsigned char c;
466
467         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
468
469         c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
470
471         if (c == vh->crc7)
472                 return 0;
473
474         vc->name = "crc7";
475         vc->good_crc = &vh->crc7;
476         vc->bad_crc = &c;
477         vc->crc_len = 1;
478         log_verify_failure(hdr, vc);
479         return EILSEQ;
480 }
481
482 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
483 {
484         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
485         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
486         unsigned short c;
487
488         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
489
490         c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
491
492         if (c == vh->crc16)
493                 return 0;
494
495         vc->name = "crc16";
496         vc->good_crc = &vh->crc16;
497         vc->bad_crc = &c;
498         vc->crc_len = 2;
499         log_verify_failure(hdr, vc);
500         return EILSEQ;
501 }
502
503 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
504 {
505         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
506         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
507         unsigned long long c;
508
509         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
510
511         c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
512
513         if (c == vh->crc64)
514                 return 0;
515
516         vc->name = "crc64";
517         vc->good_crc = &vh->crc64;
518         vc->bad_crc = &c;
519         vc->crc_len = 8;
520         log_verify_failure(hdr, vc);
521         return EILSEQ;
522 }
523
524 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
525 {
526         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
527         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
528         uint32_t c;
529
530         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
531
532         c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
533
534         if (c == vh->crc32)
535                 return 0;
536
537         vc->name = "crc32";
538         vc->good_crc = &vh->crc32;
539         vc->bad_crc = &c;
540         vc->crc_len = 4;
541         log_verify_failure(hdr, vc);
542         return EILSEQ;
543 }
544
545 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
546 {
547         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
548         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
549         uint32_t c;
550
551         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
552
553         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
554                 c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
555         else
556                 c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
557
558         if (c == vh->crc32)
559                 return 0;
560
561         vc->name = "crc32c";
562         vc->good_crc = &vh->crc32;
563         vc->bad_crc = &c;
564         vc->crc_len = 4;
565         log_verify_failure(hdr, vc);
566         return EILSEQ;
567 }
568
569 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
570 {
571         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
572         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
573         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
574         struct md5_ctx md5_ctx = {
575                 .hash = hash,
576         };
577
578         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
579
580         md5_init(&md5_ctx);
581         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
582
583         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
584                 return 0;
585
586         vc->name = "md5";
587         vc->good_crc = vh->md5_digest;
588         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
589         vc->crc_len = sizeof(hash);
590         log_verify_failure(hdr, vc);
591         return EILSEQ;
592 }
593
594 /*
595  * Push IO verification to a separate thread
596  */
597 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
598 {
599         if (io_u->file)
600                 put_file_log(td, io_u->file);
601
602         io_u->file = NULL;
603
604         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
605         
606         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
607                 td->cur_depth--;
608                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
609         }
610         flist_del(&io_u->list);
611         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
612         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
613         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
614
615         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
616         return 0;
617 }
618
619 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
620 {
621         static char zero_buf[1024];
622         unsigned int this_len, len;
623         int ret = 0;
624         void *p;
625
626         if (!td->o.trim_zero)
627                 return 0;
628
629         len = io_u->buflen;
630         p = io_u->buf;
631         do {
632                 this_len = sizeof(zero_buf);
633                 if (this_len > len)
634                         this_len = len;
635                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
636                         ret = EILSEQ;
637                         break;
638                 }
639                 len -= this_len;
640                 p += this_len;
641         } while (len);
642
643         if (!ret)
644                 return 0;
645
646         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
647                 ", block offset %lu\n",
648                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
649                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
650         return ret;
651 }
652
653 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
654 {
655         struct verify_header *hdr;
656         unsigned int header_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
657         void *p;
658         int ret;
659
660         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
661                 return 0;
662         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
663                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
664                 goto done;
665         }
666
667         hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
668
669         ret = 0;
670         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
671              p += hdr_inc, hdr_num++) {
672                 struct vcont vc = {
673                         .io_u           = io_u,
674                         .hdr_num        = hdr_num,
675                         .td             = td,
676                 };
677
678                 if (ret && td->o.verify_fatal)
679                         break;
680
681                 header_size = __hdr_size(td->o.verify);
682                 if (td->o.verify_offset)
683                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
684                 hdr = p;
685
686                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
687                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
688                                 hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
689                                 io_u->file->file_name,
690                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
691                         return EILSEQ;
692                 }
693
694                 switch (hdr->verify_type) {
695                 case VERIFY_MD5:
696                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
697                         break;
698                 case VERIFY_CRC64:
699                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
700                         break;
701                 case VERIFY_CRC32C:
702                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
703                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
704                         break;
705                 case VERIFY_CRC32:
706                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
707                         break;
708                 case VERIFY_CRC16:
709                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
710                         break;
711                 case VERIFY_CRC7:
712                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
713                         break;
714                 case VERIFY_SHA256:
715                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
716                         break;
717                 case VERIFY_SHA512:
718                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
719                         break;
720                 case VERIFY_META:
721                         ret = verify_io_u_meta(hdr, &vc);
722                         break;
723                 case VERIFY_SHA1:
724                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
725                         break;
726                 case VERIFY_PATTERN:
727                         ret = verify_io_u_pattern(hdr, &vc);
728                         break;
729                 default:
730                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
731                         ret = EINVAL;
732                 }
733         }
734
735 done:
736         if (ret && td->o.verify_fatal)
737                 td->terminate = 1;
738
739         return ret;
740 }
741
742 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
743                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
744 {
745         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
746
747         vh->thread = td->thread_number;
748
749         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
750         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
751
752         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
753
754         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
755 }
756
757 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
758 {
759         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
760         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
761                 .buf = vh->sha512,
762         };
763
764         sha512_init(&sha512_ctx);
765         sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
766 }
767
768 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
769 {
770         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
771         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
772                 .buf = vh->sha256,
773         };
774
775         sha256_init(&sha256_ctx);
776         sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
777 }
778
779 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
780 {
781         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
782         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
783                 .H = vh->sha1,
784         };
785
786         sha1_init(&sha1_ctx);
787         sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
788 }
789
790 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
791 {
792         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
793
794         vh->crc7 = crc7(p, len);
795 }
796
797 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
798 {
799         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
800
801         vh->crc16 = crc16(p, len);
802 }
803
804 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
805 {
806         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
807
808         vh->crc32 = crc32(p, len);
809 }
810
811 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
812 {
813         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
814
815         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
816                 vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
817         else
818                 vh->crc32 = crc32c(p, len);
819 }
820
821 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
822 {
823         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
824
825         vh->crc64 = crc64(p, len);
826 }
827
828 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
829 {
830         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
831         struct md5_ctx md5_ctx = {
832                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
833         };
834
835         md5_init(&md5_ctx);
836         md5_update(&md5_ctx, p, len);
837 }
838
839 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
840                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
841                          unsigned int header_len)
842 {
843         unsigned int data_len;
844         void *data, *p;
845
846         p = (void *) hdr;
847
848         hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
849         hdr->len = header_len;
850         hdr->verify_type = td->o.verify;
851         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
852         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
853
854         data = p + hdr_size(hdr);
855         switch (td->o.verify) {
856         case VERIFY_MD5:
857                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
858                                                 io_u, hdr->len);
859                 fill_md5(hdr, data, data_len);
860                 break;
861         case VERIFY_CRC64:
862                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
863                                                 io_u, hdr->len);
864                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
865                 break;
866         case VERIFY_CRC32C:
867         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
868                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
869                                                 io_u, hdr->len);
870                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
871                 break;
872         case VERIFY_CRC32:
873                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
874                                                 io_u, hdr->len);
875                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
876                 break;
877         case VERIFY_CRC16:
878                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
879                                                 io_u, hdr->len);
880                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
881                 break;
882         case VERIFY_CRC7:
883                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
884                                                 io_u, hdr->len);
885                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
886                 break;
887         case VERIFY_SHA256:
888                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
889                                                 io_u, hdr->len);
890                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
891                 break;
892         case VERIFY_SHA512:
893                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
894                                                 io_u, hdr->len);
895                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
896                 break;
897         case VERIFY_META:
898                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
899                                                 io_u, hdr->len);
900                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
901                 break;
902         case VERIFY_SHA1:
903                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
904                                                 io_u, hdr->len);
905                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
906                 break;
907         case VERIFY_PATTERN:
908                 /* nothing to do here */
909                 break;
910         default:
911                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
912                 assert(0);
913         }
914         if (td->o.verify_offset)
915                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
916 }
917
918 /*
919  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
920  * checksum of choice
921  */
922 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
923 {
924         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
925                 return;
926
927         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
928 }
929
930 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
931 {
932         struct io_piece *ipo = NULL;
933
934         /*
935          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
936          */
937         if (io_u->file)
938                 return 0;
939
940         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
941                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
942
943                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
944                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
945                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
946                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
947         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
948                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
949                 flist_del(&ipo->list);
950                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
951                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
952         }
953
954         if (ipo) {
955                 td->io_hist_len--;
956
957                 io_u->offset = ipo->offset;
958                 io_u->buflen = ipo->len;
959                 io_u->file = ipo->file;
960
961                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
962                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
963
964                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
965                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
966
967                         if (r) {
968                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
969                                                 io_u->file->file_name);
970                                 return 1;
971                         }
972                 }
973
974                 get_file(ipo->file);
975                 assert(fio_file_open(io_u->file));
976                 io_u->ddir = DDIR_READ;
977                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
978                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
979
980                 remove_trim_entry(td, ipo);
981                 free(ipo);
982                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
983                 return 0;
984         }
985
986         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
987         return 1;
988 }
989
990 static void *verify_async_thread(void *data)
991 {
992         struct thread_data *td = data;
993         struct io_u *io_u;
994         int ret = 0;
995
996         if (td->o.verify_cpumask_set &&
997             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
998                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
999                 goto done;
1000         }
1001
1002         do {
1003                 FLIST_HEAD(list);
1004
1005                 read_barrier();
1006                 if (td->verify_thread_exit)
1007                         break;
1008
1009                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1010
1011                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
1012                        !td->verify_thread_exit) {
1013                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
1014                                                         &td->io_u_lock);
1015                         if (ret) {
1016                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1017                                 break;
1018                         }
1019                 }
1020
1021                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
1022                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1023
1024                 if (flist_empty(&list))
1025                         continue;
1026
1027                 while (!flist_empty(&list)) {
1028                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1029                         flist_del_init(&io_u->list);
1030
1031                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1032                         put_io_u(td, io_u);
1033                         if (!ret)
1034                                 continue;
1035                         if (td->o.continue_on_error &&
1036                             td_non_fatal_error(ret)) {
1037                                 update_error_count(td, ret);
1038                                 td_clear_error(td);
1039                                 ret = 0;
1040                         }
1041                 }
1042         } while (!ret);
1043
1044         if (ret) {
1045                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1046                 if (td->o.verify_fatal)
1047                         td->terminate = 1;
1048         }
1049
1050 done:
1051         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1052         td->nr_verify_threads--;
1053         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1054
1055         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1056         return NULL;
1057 }
1058
1059 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1060 {
1061         int i, ret;
1062         pthread_attr_t attr;
1063
1064         pthread_attr_init(&attr);
1065         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1066
1067         td->verify_thread_exit = 0;
1068
1069         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1070         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1071                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1072                                         verify_async_thread, td);
1073                 if (ret) {
1074                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1075                                         strerror(ret));
1076                         break;
1077                 }
1078                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1079                 if (ret) {
1080                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1081                                         strerror(ret));
1082                         break;
1083                 }
1084                 td->nr_verify_threads++;
1085         }
1086
1087         pthread_attr_destroy(&attr);
1088
1089         if (i != td->o.verify_async) {
1090                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1091                 td->verify_thread_exit = 1;
1092                 write_barrier();
1093                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1094                 return 1;
1095         }
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1101 {
1102         td->verify_thread_exit = 1;
1103         write_barrier();
1104         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1105
1106         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1107
1108         while (td->nr_verify_threads)
1109                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1110
1111         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1112         free(td->verify_threads);
1113         td->verify_threads = NULL;
1114 }