verify.c

   1 /*
   2  * IO verification helpers
   3  */
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <assert.h>
   8 #include <pthread.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "verify.h"
  12 #include "smalloc.h"
  13 #include "trim.h"
  14 #include "lib/rand.h"
  15
  16 #include "crc/md5.h"
  17 #include "crc/crc64.h"
  18 #include "crc/crc32.h"
  19 #include "crc/crc32c.h"
  20 #include "crc/crc16.h"
  21 #include "crc/crc7.h"
  22 #include "crc/sha256.h"
  23 #include "crc/sha512.h"
  24 #include "crc/sha1.h"
  25
  26 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  27                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
  28                          unsigned int header_len);
  29
  30 void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len, struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
  31 {
  32         switch (td->o.verify_pattern_bytes) {
  33         case 0:
  34                 dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
  35                 if (use_seed)
  36                         __fill_random_buf(p, len, seed);
  37                 else
  38                         io_u->rand_seed = fill_random_buf(p, len);
  39                 break;
  40         case 1:
  41                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  42                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  43                         return;
  44                 }
  45                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
  46                 memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
  47                 io_u->buf_filled_len = len;
  48                 break;
  49         default: {
  50                 unsigned int i = 0, size = 0;
  51                 unsigned char *b = p;
  52
  53                 if (io_u->buf_filled_len >= len) {
  54                         dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
  55                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  56                         return;
  57                 }
  58                 dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
  59                                         td->o.verify_pattern_bytes, len);
  60
  61                 while (i < len) {
  62                         size = td->o.verify_pattern_bytes;
  63                         if (size > (len - i))
  64                                 size = len - i;
  65                         memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
  66                         i += size;
  67                 }
  68                 io_u->buf_filled_len = len;
  69                 break;
  70                 }
  71         }
  72 }
  73
  74 static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
  75                                  unsigned long seed, int use_seed)
  76 {
  77         unsigned int hdr_inc, header_num;
  78         struct verify_header *hdr;
  79         void *p = io_u->buf;
  80
  81         fill_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
  82
  83         hdr_inc = io_u->buflen;
  84         if (td->o.verify_interval)
  85                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
  86
  87         header_num = 0;
  88         for (; p < io_u->buf + io_u->buflen; p += hdr_inc) {
  89                 hdr = p;
  90                 populate_hdr(td, io_u, hdr, header_num, hdr_inc);
  91                 header_num++;
  92         }
  93 }
  94
  95 static void memswp(void *buf1, void *buf2, unsigned int len)
  96 {
  97         char swap[200];
  98
  99         assert(len <= sizeof(swap));
 100
 101         memcpy(&swap, buf1, len);
 102         memcpy(buf1, buf2, len);
 103         memcpy(buf2, &swap, len);
 104 }
 105
 106 static void hexdump(void *buffer, int len)
 107 {
 108         unsigned char *p = buffer;
 109         int i;
 110
 111         for (i = 0; i < len; i++)
 112                 log_err("%02x", p[i]);
 113         log_err("\n");
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Prepare for seperation of verify_header and checksum header
 118  */
 119 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 120 {
 121         unsigned int len = 0;
 122
 123         switch (verify_type) {
 124         case VERIFY_NONE:
 125         case VERIFY_NULL:
 126                 len = 0;
 127                 break;
 128         case VERIFY_MD5:
 129                 len = sizeof(struct vhdr_md5);
 130                 break;
 131         case VERIFY_CRC64:
 132                 len = sizeof(struct vhdr_crc64);
 133                 break;
 134         case VERIFY_CRC32C:
 135         case VERIFY_CRC32:
 136         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 137                 len = sizeof(struct vhdr_crc32);
 138                 break;
 139         case VERIFY_CRC16:
 140                 len = sizeof(struct vhdr_crc16);
 141                 break;
 142         case VERIFY_CRC7:
 143                 len = sizeof(struct vhdr_crc7);
 144                 break;
 145         case VERIFY_SHA256:
 146                 len = sizeof(struct vhdr_sha256);
 147                 break;
 148         case VERIFY_SHA512:
 149                 len = sizeof(struct vhdr_sha512);
 150                 break;
 151         case VERIFY_META:
 152                 len = sizeof(struct vhdr_meta);
 153                 break;
 154         case VERIFY_SHA1:
 155                 len = sizeof(struct vhdr_sha1);
 156                 break;
 157         default:
 158                 log_err("fio: unknown verify header!\n");
 159                 assert(0);
 160         }
 161
 162         return len + sizeof(struct verify_header);
 163 }
 164
 165 static inline unsigned int hdr_size(struct verify_header *hdr)
 166 {
 167         return __hdr_size(hdr->verify_type);
 168 }
 169
 170 static void *hdr_priv(struct verify_header *hdr)
 171 {
 172         void *priv = hdr;
 173
 174         return priv + sizeof(struct verify_header);
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Verify container, pass info to verify handlers and allow them to
 179  * pass info back in case of error
 180  */
 181 struct vcont {
 182         /*
 183          * Input
 184          */
 185         struct io_u *io_u;
 186         unsigned int hdr_num;
 187         struct thread_data *td;
 188
 189         /*
 190          * Output, only valid in case of error
 191          */
 192         const char *name;
 193         void *good_crc;
 194         void *bad_crc;
 195         unsigned int crc_len;
 196 };
 197
 198 static void dump_buf(char *buf, unsigned int len, unsigned long long offset,
 199                      const char *type, struct fio_file *f)
 200 {
 201         char *ptr, fname[256];
 202         int ret, fd;
 203
 204         ptr = strdup(f->file_name);
 205         strcpy(fname, basename(ptr));
 206
 207         sprintf(fname + strlen(fname), ".%llu.%s", offset, type);
 208
 209         fd = open(fname, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0644);
 210         if (fd < 0) {
 211                 perror("open verify buf file");
 212                 return;
 213         }
 214
 215         while (len) {
 216                 ret = write(fd, buf, len);
 217                 if (!ret)
 218                         break;
 219                 else if (ret < 0) {
 220                         perror("write verify buf file");
 221                         break;
 222                 }
 223                 len -= ret;
 224                 buf += ret;
 225         }
 226
 227         close(fd);
 228         log_err("       %s data dumped as %s\n", type, fname);
 229         free(ptr);
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Dump the contents of the read block and re-generate the correct data
 234  * and dump that too.
 235  */
 236 static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 237 {
 238         struct thread_data *td = vc->td;
 239         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 240         unsigned long hdr_offset;
 241         struct io_u dummy;
 242         void *buf;
 243
 244         /*
 245          * Dump the contents we just read off disk
 246          */
 247         hdr_offset = vc->hdr_num * hdr->len;
 248
 249         dump_buf(io_u->buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 250                         "received", vc->io_u->file);
 251
 252         /*
 253          * Allocate a new buf and re-generate the original data
 254          */
 255         buf = malloc(io_u->buflen);
 256         dummy = *io_u;
 257         dummy.buf = buf;
 258         dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
 259
 260         fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 261
 262         dump_buf(buf + hdr_offset, hdr->len, io_u->offset + hdr_offset,
 263                         "expected", vc->io_u->file);
 264         free(buf);
 265 }
 266
 267 static void log_verify_failure(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 268 {
 269         unsigned long long offset;
 270
 271         offset = vc->io_u->offset;
 272         offset += vc->hdr_num * hdr->len;
 273         log_err("%.8s: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 274                         vc->name, vc->io_u->file->file_name, offset, hdr->len);
 275
 276         if (vc->good_crc && vc->bad_crc) {
 277                 log_err("       Expected CRC: ");
 278                 hexdump(vc->good_crc, vc->crc_len);
 279                 log_err("       Received CRC: ");
 280                 hexdump(vc->bad_crc, vc->crc_len);
 281         }
 282
 283         dump_verify_buffers(hdr, vc);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Return data area 'header_num'
 288  */
 289 static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 290 {
 291         return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 292 }
 293
 294 static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 295                             struct vcont *vc)
 296 {
 297         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 298         struct io_u *io_u = vc->io_u;
 299
 300         dprint(FD_VERIFY, "meta verify io_u %p, len %u\n", io_u, hdr->len);
 301
 302         if (vh->offset == io_u->offset + vc->hdr_num * td->o.verify_interval)
 303                 return 0;
 304
 305         vc->name = "meta";
 306         log_verify_failure(hdr, vc);
 307         return EILSEQ;
 308 }
 309
 310 static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 311 {
 312         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 313         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 314         uint8_t sha512[128];
 315         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 316                 .buf = sha512,
 317         };
 318
 319         dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 320
 321         sha512_init(&sha512_ctx);
 322         sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 323
 324         if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
 325                 return 0;
 326
 327         vc->name = "sha512";
 328         vc->good_crc = vh->sha512;
 329         vc->bad_crc = sha512_ctx.buf;
 330         vc->crc_len = sizeof(vh->sha512);
 331         log_verify_failure(hdr, vc);
 332         return EILSEQ;
 333 }
 334
 335 static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 336 {
 337         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 338         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 339         uint8_t sha256[64];
 340         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 341                 .buf = sha256,
 342         };
 343
 344         dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 345
 346         sha256_init(&sha256_ctx);
 347         sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 348
 349         if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
 350                 return 0;
 351
 352         vc->name = "sha256";
 353         vc->good_crc = vh->sha256;
 354         vc->bad_crc = sha256_ctx.buf;
 355         vc->crc_len = sizeof(vh->sha256);
 356         log_verify_failure(hdr, vc);
 357         return EILSEQ;
 358 }
 359
 360 static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 361 {
 362         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 363         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 364         uint32_t sha1[5];
 365         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 366                 .H = sha1,
 367         };
 368
 369         dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 370
 371         sha1_init(&sha1_ctx);
 372         sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 373
 374         if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
 375                 return 0;
 376
 377         vc->name = "sha1";
 378         vc->good_crc = vh->sha1;
 379         vc->bad_crc = sha1_ctx.H;
 380         vc->crc_len = sizeof(vh->sha1);
 381         log_verify_failure(hdr, vc);
 382         return EILSEQ;
 383 }
 384
 385 static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 386 {
 387         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 388         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 389         unsigned char c;
 390
 391         dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 392
 393         c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 394
 395         if (c == vh->crc7)
 396                 return 0;
 397
 398         vc->name = "crc7";
 399         vc->good_crc = &vh->crc7;
 400         vc->bad_crc = &c;
 401         vc->crc_len = 1;
 402         log_verify_failure(hdr, vc);
 403         return EILSEQ;
 404 }
 405
 406 static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 407 {
 408         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 409         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 410         unsigned short c;
 411
 412         dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 413
 414         c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 415
 416         if (c == vh->crc16)
 417                 return 0;
 418
 419         vc->name = "crc16";
 420         vc->good_crc = &vh->crc16;
 421         vc->bad_crc = &c;
 422         vc->crc_len = 2;
 423         log_verify_failure(hdr, vc);
 424         return EILSEQ;
 425 }
 426
 427 static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 428 {
 429         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 430         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 431         unsigned long long c;
 432
 433         dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 434
 435         c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 436
 437         if (c == vh->crc64)
 438                 return 0;
 439
 440         vc->name = "crc64";
 441         vc->good_crc = &vh->crc64;
 442         vc->bad_crc = &c;
 443         vc->crc_len = 8;
 444         log_verify_failure(hdr, vc);
 445         return EILSEQ;
 446 }
 447
 448 static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 449 {
 450         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 451         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 452         uint32_t c;
 453
 454         dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 455
 456         c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 457
 458         if (c == vh->crc32)
 459                 return 0;
 460
 461         vc->name = "crc32";
 462         vc->good_crc = &vh->crc32;
 463         vc->bad_crc = &c;
 464         vc->crc_len = 4;
 465         log_verify_failure(hdr, vc);
 466         return EILSEQ;
 467 }
 468
 469 static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 470 {
 471         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 472         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 473         uint32_t c;
 474
 475         dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 476
 477         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 478                 c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 479         else
 480                 c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 481
 482         if (c == vh->crc32)
 483                 return 0;
 484
 485         vc->name = "crc32c";
 486         vc->good_crc = &vh->crc32;
 487         vc->bad_crc = &c;
 488         vc->crc_len = 4;
 489         log_verify_failure(hdr, vc);
 490         return EILSEQ;
 491 }
 492
 493 static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 494 {
 495         void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
 496         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 497         uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
 498         struct md5_ctx md5_ctx = {
 499                 .hash = hash,
 500         };
 501
 502         dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 503
 504         md5_init(&md5_ctx);
 505         md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 506
 507         if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
 508                 return 0;
 509
 510         vc->name = "md5";
 511         vc->good_crc = vh->md5_digest;
 512         vc->bad_crc = md5_ctx.hash;
 513         vc->crc_len = sizeof(hash);
 514         log_verify_failure(hdr, vc);
 515         return EILSEQ;
 516 }
 517
 518 static unsigned int hweight8(unsigned int w)
 519 {
 520         unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
 521
 522         res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
 523         return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
 524 }
 525
 526 int verify_io_u_pattern(char *pattern, unsigned long pattern_size,
 527                         char *buf, unsigned int len, unsigned int mod)
 528 {
 529         unsigned int i;
 530
 531         for (i = 0; i < len; i++) {
 532                 if (buf[i] != pattern[mod]) {
 533                         unsigned int bits;
 534
 535                         bits = hweight8(buf[i] ^ pattern[mod]);
 536                         log_err("fio: got pattern %x, wanted %x. Bad bits %d\n",
 537                                 buf[i], pattern[mod], bits);
 538                         log_err("fio: bad pattern block offset %u\n", i);
 539                         return EILSEQ;
 540                 }
 541                 mod++;
 542                 if (mod == pattern_size)
 543                         mod = 0;
 544         }
 545
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Push IO verification to a separate thread
 551  */
 552 int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 553 {
 554         if (io_u->file)
 555                 put_file_log(td, io_u->file);
 556
 557         io_u->file = NULL;
 558
 559         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 560
 561         if (io_u->flags & IO_U_F_IN_CUR_DEPTH) {
 562                 td->cur_depth--;
 563                 io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
 564         }
 565         flist_del(&io_u->list);
 566         flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
 567         io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
 568         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 569
 570         pthread_cond_signal(&td->verify_cond);
 571         return 0;
 572 }
 573
 574 static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 575 {
 576         static char zero_buf[1024];
 577         unsigned int this_len, len;
 578         int ret = 0;
 579         void *p;
 580
 581         if (!td->o.trim_zero)
 582                 return 0;
 583
 584         len = io_u->buflen;
 585         p = io_u->buf;
 586         do {
 587                 this_len = sizeof(zero_buf);
 588                 if (this_len > len)
 589                         this_len = len;
 590                 if (memcmp(p, zero_buf, this_len)) {
 591                         ret = EILSEQ;
 592                         break;
 593                 }
 594                 len -= this_len;
 595                 p += this_len;
 596         } while (len);
 597
 598         if (!ret)
 599                 return 0;
 600
 601         log_err("trim: verify failed at file %s offset %llu, length %lu"
 602                 ", block offset %lu\n",
 603                         io_u->file->file_name, io_u->offset, io_u->buflen,
 604                         (unsigned long) (p - io_u->buf));
 605         return ret;
 606 }
 607
 608 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 609 {
 610         struct verify_header *hdr;
 611         unsigned int hdr_size, hdr_inc, hdr_num = 0;
 612         void *p;
 613         int ret;
 614
 615         if (td->o.verify == VERIFY_NULL || io_u->ddir != DDIR_READ)
 616                 return 0;
 617         if (io_u->flags & IO_U_F_TRIMMED) {
 618                 ret = verify_trimmed_io_u(td, io_u);
 619                 goto done;
 620         }
 621
 622         hdr_inc = io_u->buflen;
 623         if (td->o.verify_interval)
 624                 hdr_inc = td->o.verify_interval;
 625
 626         ret = 0;
 627         for (p = io_u->buf; p < io_u->buf + io_u->buflen;
 628              p += hdr_inc, hdr_num++) {
 629                 struct vcont vc = {
 630                         .io_u           = io_u,
 631                         .hdr_num        = hdr_num,
 632                         .td             = td,
 633                 };
 634
 635                 if (ret && td->o.verify_fatal)
 636                         break;
 637
 638                 hdr_size = __hdr_size(td->o.verify);
 639                 if (td->o.verify_offset)
 640                         memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size);
 641                 hdr = p;
 642
 643                 if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
 644                         log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
 645                                 hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
 646                                 io_u->file->file_name,
 647                                 io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
 648                         return EILSEQ;
 649                 }
 650
 651                 if (td->o.verify_pattern_bytes) {
 652                         dprint(FD_VERIFY, "pattern verify io_u %p, len %u\n",
 653                                                                 io_u, hdr->len);
 654                         ret = verify_io_u_pattern(td->o.verify_pattern,
 655                                   td->o.verify_pattern_bytes,
 656                                   p + hdr_size,
 657                                   hdr_inc - hdr_size,
 658                                   hdr_size % td->o.verify_pattern_bytes);
 659
 660                         if (ret) {
 661                                 log_err("pattern: verify failed at file %s offset %llu, length %u\n",
 662                                         io_u->file->file_name,
 663                                         io_u->offset + hdr_num * hdr->len,
 664                                         hdr->len);
 665                         }
 666
 667                         /*
 668                          * Also verify the meta data, if applicable
 669                          */
 670                         if (hdr->verify_type == VERIFY_META)
 671                                 ret |= verify_io_u_meta(hdr, td, &vc);
 672                         continue;
 673                 }
 674
 675                 switch (hdr->verify_type) {
 676                 case VERIFY_MD5:
 677                         ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
 678                         break;
 679                 case VERIFY_CRC64:
 680                         ret = verify_io_u_crc64(hdr, &vc);
 681                         break;
 682                 case VERIFY_CRC32C:
 683                 case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 684                         ret = verify_io_u_crc32c(hdr, &vc);
 685                         break;
 686                 case VERIFY_CRC32:
 687                         ret = verify_io_u_crc32(hdr, &vc);
 688                         break;
 689                 case VERIFY_CRC16:
 690                         ret = verify_io_u_crc16(hdr, &vc);
 691                         break;
 692                 case VERIFY_CRC7:
 693                         ret = verify_io_u_crc7(hdr, &vc);
 694                         break;
 695                 case VERIFY_SHA256:
 696                         ret = verify_io_u_sha256(hdr, &vc);
 697                         break;
 698                 case VERIFY_SHA512:
 699                         ret = verify_io_u_sha512(hdr, &vc);
 700                         break;
 701                 case VERIFY_META:
 702                         ret = verify_io_u_meta(hdr, td, &vc);
 703                         break;
 704                 case VERIFY_SHA1:
 705                         ret = verify_io_u_sha1(hdr, &vc);
 706                         break;
 707                 default:
 708                         log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
 709                         ret = EINVAL;
 710                 }
 711         }
 712
 713 done:
 714         if (ret && td->o.verify_fatal)
 715                 td->terminate = 1;
 716
 717         return ret;
 718 }
 719
 720 static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 721                       struct io_u *io_u, unsigned int header_num)
 722 {
 723         struct vhdr_meta *vh = hdr_priv(hdr);
 724
 725         vh->thread = td->thread_number;
 726
 727         vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
 728         vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 729
 730         vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
 731
 732         vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 733 }
 734
 735 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 736 {
 737         struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
 738         struct sha512_ctx sha512_ctx = {
 739                 .buf = vh->sha512,
 740         };
 741
 742         sha512_init(&sha512_ctx);
 743         sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 744 }
 745
 746 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 747 {
 748         struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
 749         struct sha256_ctx sha256_ctx = {
 750                 .buf = vh->sha256,
 751         };
 752
 753         sha256_init(&sha256_ctx);
 754         sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 755 }
 756
 757 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 758 {
 759         struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
 760         struct sha1_ctx sha1_ctx = {
 761                 .H = vh->sha1,
 762         };
 763
 764         sha1_init(&sha1_ctx);
 765         sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 766 }
 767
 768 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 769 {
 770         struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 771
 772         vh->crc7 = crc7(p, len);
 773 }
 774
 775 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 776 {
 777         struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 778
 779         vh->crc16 = crc16(p, len);
 780 }
 781
 782 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 783 {
 784         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 785
 786         vh->crc32 = crc32(p, len);
 787 }
 788
 789 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 790 {
 791         struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 792
 793         if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
 794                 vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
 795         else
 796                 vh->crc32 = crc32c(p, len);
 797 }
 798
 799 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 800 {
 801         struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 802
 803         vh->crc64 = crc64(p, len);
 804 }
 805
 806 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 807 {
 808         struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
 809         struct md5_ctx md5_ctx = {
 810                 .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
 811         };
 812
 813         md5_init(&md5_ctx);
 814         md5_update(&md5_ctx, p, len);
 815 }
 816
 817 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 818                          struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
 819                          unsigned int header_len)
 820 {
 821         unsigned int data_len;
 822         void *data, *p;
 823
 824         p = (void *) hdr;
 825
 826         hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
 827         hdr->len = header_len;
 828         hdr->verify_type = td->o.verify;
 829         hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
 830         data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 831
 832         data = p + hdr_size(hdr);
 833         switch (td->o.verify) {
 834         case VERIFY_MD5:
 835                 dprint(FD_VERIFY, "fill md5 io_u %p, len %u\n",
 836                                                 io_u, hdr->len);
 837                 fill_md5(hdr, data, data_len);
 838                 break;
 839         case VERIFY_CRC64:
 840                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc64 io_u %p, len %u\n",
 841                                                 io_u, hdr->len);
 842                 fill_crc64(hdr, data, data_len);
 843                 break;
 844         case VERIFY_CRC32C:
 845         case VERIFY_CRC32C_INTEL:
 846                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32c io_u %p, len %u\n",
 847                                                 io_u, hdr->len);
 848                 fill_crc32c(hdr, data, data_len);
 849                 break;
 850         case VERIFY_CRC32:
 851                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc32 io_u %p, len %u\n",
 852                                                 io_u, hdr->len);
 853                 fill_crc32(hdr, data, data_len);
 854                 break;
 855         case VERIFY_CRC16:
 856                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc16 io_u %p, len %u\n",
 857                                                 io_u, hdr->len);
 858                 fill_crc16(hdr, data, data_len);
 859                 break;
 860         case VERIFY_CRC7:
 861                 dprint(FD_VERIFY, "fill crc7 io_u %p, len %u\n",
 862                                                 io_u, hdr->len);
 863                 fill_crc7(hdr, data, data_len);
 864                 break;
 865         case VERIFY_SHA256:
 866                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha256 io_u %p, len %u\n",
 867                                                 io_u, hdr->len);
 868                 fill_sha256(hdr, data, data_len);
 869                 break;
 870         case VERIFY_SHA512:
 871                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha512 io_u %p, len %u\n",
 872                                                 io_u, hdr->len);
 873                 fill_sha512(hdr, data, data_len);
 874                 break;
 875         case VERIFY_META:
 876                 dprint(FD_VERIFY, "fill meta io_u %p, len %u\n",
 877                                                 io_u, hdr->len);
 878                 fill_meta(hdr, td, io_u, header_num);
 879                 break;
 880         case VERIFY_SHA1:
 881                 dprint(FD_VERIFY, "fill sha1 io_u %p, len %u\n",
 882                                                 io_u, hdr->len);
 883                 fill_sha1(hdr, data, data_len);
 884                 break;
 885         default:
 886                 log_err("fio: bad verify type: %d\n", td->o.verify);
 887                 assert(0);
 888         }
 889         if (td->o.verify_offset)
 890                 memswp(p, p + td->o.verify_offset, hdr_size(hdr));
 891 }
 892
 893 /*
 894  * fill body of io_u->buf with random data and add a header with the
 895  * checksum of choice
 896  */
 897 void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 898 {
 899         if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
 900                 return;
 901
 902         fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 903 }
 904
 905 int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 906 {
 907         struct io_piece *ipo = NULL;
 908
 909         /*
 910          * this io_u is from a requeue, we already filled the offsets
 911          */
 912         if (io_u->file)
 913                 return 0;
 914
 915         if (!RB_EMPTY_ROOT(&td->io_hist_tree)) {
 916                 struct rb_node *n = rb_first(&td->io_hist_tree);
 917
 918                 ipo = rb_entry(n, struct io_piece, rb_node);
 919                 rb_erase(n, &td->io_hist_tree);
 920                 assert(ipo->flags & IP_F_ONRB);
 921                 ipo->flags &= ~IP_F_ONRB;
 922         } else if (!flist_empty(&td->io_hist_list)) {
 923                 ipo = flist_entry(td->io_hist_list.next, struct io_piece, list);
 924                 flist_del(&ipo->list);
 925                 assert(ipo->flags & IP_F_ONLIST);
 926                 ipo->flags &= ~IP_F_ONLIST;
 927         }
 928
 929         if (ipo) {
 930                 td->io_hist_len--;
 931
 932                 io_u->offset = ipo->offset;
 933                 io_u->buflen = ipo->len;
 934                 io_u->file = ipo->file;
 935
 936                 if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
 937                         io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
 938
 939                 if (!fio_file_open(io_u->file)) {
 940                         int r = td_io_open_file(td, io_u->file);
 941
 942                         if (r) {
 943                                 dprint(FD_VERIFY, "failed file %s open\n",
 944                                                 io_u->file->file_name);
 945                                 return 1;
 946                         }
 947                 }
 948
 949                 get_file(ipo->file);
 950                 assert(fio_file_open(io_u->file));
 951                 io_u->ddir = DDIR_READ;
 952                 io_u->xfer_buf = io_u->buf;
 953                 io_u->xfer_buflen = io_u->buflen;
 954
 955                 remove_trim_entry(td, ipo);
 956                 free(ipo);
 957                 dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: ret io_u %p\n", io_u);
 958                 return 0;
 959         }
 960
 961         dprint(FD_VERIFY, "get_next_verify: empty\n");
 962         return 1;
 963 }
 964
 965 static void *verify_async_thread(void *data)
 966 {
 967         struct thread_data *td = data;
 968         struct io_u *io_u;
 969         int ret = 0;
 970
 971         if (td->o.verify_cpumask_set &&
 972             fio_setaffinity(td->pid, td->o.verify_cpumask)) {
 973                 log_err("fio: failed setting verify thread affinity\n");
 974                 goto done;
 975         }
 976
 977         do {
 978                 FLIST_HEAD(list);
 979
 980                 read_barrier();
 981                 if (td->verify_thread_exit)
 982                         break;
 983
 984                 pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
 985
 986                 while (flist_empty(&td->verify_list) &&
 987                        !td->verify_thread_exit) {
 988                         ret = pthread_cond_wait(&td->verify_cond,
 989                                                         &td->io_u_lock);
 990                         if (ret) {
 991                                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 992                                 break;
 993                         }
 994                 }
 995
 996                 flist_splice_init(&td->verify_list, &list);
 997                 pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 998
 999                 if (flist_empty(&list))
1000                         continue;
1001
1002                 while (!flist_empty(&list)) {
1003                         io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
1004                         flist_del_init(&io_u->list);
1005
1006                         ret = verify_io_u(td, io_u);
1007                         put_io_u(td, io_u);
1008                         if (!ret)
1009                                 continue;
1010                         if (td->o.continue_on_error &&
1011                             td_non_fatal_error(ret)) {
1012                                 update_error_count(td, ret);
1013                                 td_clear_error(td);
1014                                 ret = 0;
1015                         }
1016                 }
1017         } while (!ret);
1018
1019         if (ret) {
1020                 td_verror(td, ret, "async_verify");
1021                 if (td->o.verify_fatal)
1022                         td->terminate = 1;
1023         }
1024
1025 done:
1026         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1027         td->nr_verify_threads--;
1028         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1029
1030         pthread_cond_signal(&td->free_cond);
1031         return NULL;
1032 }
1033
1034 int verify_async_init(struct thread_data *td)
1035 {
1036         int i, ret;
1037         pthread_attr_t attr;
1038
1039         pthread_attr_init(&attr);
1040         pthread_attr_setstacksize(&attr, PTHREAD_STACK_MIN);
1041
1042         td->verify_thread_exit = 0;
1043
1044         td->verify_threads = malloc(sizeof(pthread_t) * td->o.verify_async);
1045         for (i = 0; i < td->o.verify_async; i++) {
1046                 ret = pthread_create(&td->verify_threads[i], &attr,
1047                                         verify_async_thread, td);
1048                 if (ret) {
1049                         log_err("fio: async verify creation failed: %s\n",
1050                                         strerror(ret));
1051                         break;
1052                 }
1053                 ret = pthread_detach(td->verify_threads[i]);
1054                 if (ret) {
1055                         log_err("fio: async verify thread detach failed: %s\n",
1056                                         strerror(ret));
1057                         break;
1058                 }
1059                 td->nr_verify_threads++;
1060         }
1061
1062         pthread_attr_destroy(&attr);
1063
1064         if (i != td->o.verify_async) {
1065                 log_err("fio: only %d verify threads started, exiting\n", i);
1066                 td->verify_thread_exit = 1;
1067                 write_barrier();
1068                 pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1069                 return 1;
1070         }
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 void verify_async_exit(struct thread_data *td)
1076 {
1077         td->verify_thread_exit = 1;
1078         write_barrier();
1079         pthread_cond_broadcast(&td->verify_cond);
1080
1081         pthread_mutex_lock(&td->io_u_lock);
1082
1083         while (td->nr_verify_threads)
1084                 pthread_cond_wait(&td->free_cond, &td->io_u_lock);
1085
1086         pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
1087         free(td->verify_threads);
1088         td->verify_threads = NULL;
1089 }