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