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