Adds check for rand_seed during verify phase.
[fio.git] / verify.c
index 9ee3bc42ca215961b03951445fdb64070b3f35aa..568bae85cd167836e9e756067fecd90ff0fa666e 100644 (file)
--- a/verify.c
+++ b/verify.c
@@ -10,9 +10,9 @@
 
 #include "fio.h"
 #include "verify.h"
-#include "smalloc.h"
 #include "trim.h"
 #include "lib/rand.h"
+#include "lib/hweight.h"
 
 #include "crc/md5.h"
 #include "crc/crc64.h"
@@ -28,57 +28,71 @@ static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
                         struct verify_header *hdr, unsigned int header_num,
                         unsigned int header_len);
 
-void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len, struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
+static void fill_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
+                        char *pattern, unsigned int pattern_bytes)
 {
-       switch (td->o.verify_pattern_bytes) {
+       switch (pattern_bytes) {
        case 0:
-               dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
-               if (use_seed)
-                       __fill_random_buf(p, len, seed);
-               else
-                       io_u->rand_seed = fill_random_buf(&td->buf_state, p, len);
+               assert(0);
                break;
        case 1:
-               if (io_u->buf_filled_len >= len) {
-                       dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=0 len=%u\n", len);
-                       return;
-               }
                dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=0 len=%u\n", len);
-               memset(p, td->o.verify_pattern[0], len);
-               io_u->buf_filled_len = len;
+               memset(p, pattern[0], len);
                break;
        default: {
                unsigned int i = 0, size = 0;
                unsigned char *b = p;
 
-               if (io_u->buf_filled_len >= len) {
-                       dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
-                                       td->o.verify_pattern_bytes, len);
-                       return;
-               }
-
                dprint(FD_VERIFY, "fill verify pattern b=%d len=%u\n",
-                                       td->o.verify_pattern_bytes, len);
+                                       pattern_bytes, len);
 
                while (i < len) {
-                       size = td->o.verify_pattern_bytes;
+                       size = pattern_bytes;
                        if (size > (len - i))
                                size = len - i;
-                       memcpy(b+i, td->o.verify_pattern, size);
+                       memcpy(b+i, pattern, size);
                        i += size;
                }
-               io_u->buf_filled_len = len;
                break;
                }
        }
 }
 
+void fill_buffer_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len)
+{
+       fill_pattern(td, p, len, td->o.buffer_pattern, td->o.buffer_pattern_bytes);
+}
+
+void fill_verify_pattern(struct thread_data *td, void *p, unsigned int len,
+                        struct io_u *io_u, unsigned long seed, int use_seed)
+{
+       if (!td->o.verify_pattern_bytes) {
+               dprint(FD_VERIFY, "fill random bytes len=%u\n", len);
+
+               if (use_seed)
+                       __fill_random_buf(p, len, seed);
+               else
+                       io_u->rand_seed = fill_random_buf(&td->buf_state, p, len);
+               return;
+       }
+       
+       if (io_u->buf_filled_len >= len) {
+               dprint(FD_VERIFY, "using already filled verify pattern b=%d len=%u\n",
+                       td->o.verify_pattern_bytes, len);
+               return;
+       }
+
+       fill_pattern(td, p, len, td->o.verify_pattern, td->o.verify_pattern_bytes);
+
+       io_u->buf_filled_len = len;
+}
+
 static unsigned int get_hdr_inc(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        unsigned int hdr_inc;
 
        hdr_inc = io_u->buflen;
-       if (td->o.verify_interval)
+       if (td->o.verify_interval && td->o.verify_interval <= io_u->buflen)
                hdr_inc = td->o.verify_interval;
 
        return hdr_inc;
@@ -91,7 +105,7 @@ static void fill_pattern_headers(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
        struct verify_header *hdr;
        void *p = io_u->buf;
 
-       fill_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
+       fill_verify_pattern(td, p, io_u->buflen, io_u, seed, use_seed);
 
        hdr_inc = get_hdr_inc(td, io_u);
        header_num = 0;
@@ -124,7 +138,7 @@ static void hexdump(void *buffer, int len)
 }
 
 /*
- * Prepare for seperation of verify_header and checksum header
+ * Prepare for separation of verify_header and checksum header
  */
 static inline unsigned int __hdr_size(int verify_type)
 {
@@ -273,6 +287,7 @@ static void dump_verify_buffers(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        dummy.buf = buf;
        dummy.rand_seed = hdr->rand_seed;
        dummy.buf_filled_len = 0;
+       dummy.buflen = io_u->buflen;
 
        fill_pattern_headers(td, &dummy, hdr->rand_seed, 1);
 
@@ -308,28 +323,33 @@ static inline void *io_u_verify_off(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        return vc->io_u->buf + vc->hdr_num * hdr->len + hdr_size(hdr);
 }
 
-static unsigned int hweight8(unsigned int w)
-{
-       unsigned int res = w - ((w >> 1) & 0x55);
-
-       res = (res & 0x33) + ((res >> 2) & 0x33);
-       return (res + (res >> 4)) & 0x0F;
-}
-
 static int verify_io_u_pattern(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 {
        struct thread_data *td = vc->td;
        struct io_u *io_u = vc->io_u;
        char *buf, *pattern;
        unsigned int header_size = __hdr_size(td->o.verify);
-       unsigned int len, mod, i;
+       unsigned int len, mod, i, size, pattern_size;
 
        pattern = td->o.verify_pattern;
+       pattern_size = td->o.verify_pattern_bytes;
+       if (pattern_size <= 1)
+               pattern_size = MAX_PATTERN_SIZE;
        buf = (void *) hdr + header_size;
        len = get_hdr_inc(td, io_u) - header_size;
-       mod = header_size % td->o.verify_pattern_bytes;
+       mod = header_size % pattern_size;
+
+       for (i = 0; i < len; i += size) {
+               size = pattern_size - mod;
+               if (size > (len - i))
+                       size = len - i;
+               if (memcmp(buf + i, pattern + mod, size))
+                       /* Let the slow compare find the first mismatch byte. */
+                       break;
+               mod = 0;
+       }
 
-       for (i = 0; i < len; i++) {
+       for (; i < len; i++) {
                if (buf[i] != pattern[mod]) {
                        unsigned int bits;
 
@@ -363,6 +383,19 @@ static int verify_io_u_meta(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        if (td->o.verify_pattern_bytes)
                ret |= verify_io_u_pattern(hdr, vc);
 
+       /*
+        * For read-only workloads, the program cannot be certain of the
+        * last numberio written to a block. Checking of numberio will be done
+        * only for workloads that write data.
+        * For verify_only, numberio will be checked in the last iteration when
+        * the correct state of numberio, that would have been written to each
+        * block in a previous run of fio, has been reached.
+        */
+       if (td_write(td) || td_rw(td))
+               if (!td->o.verify_only || td->o.loops == 0)
+                       if (vh->numberio != io_u->numberio)
+                               ret = EILSEQ;
+
        if (!ret)
                return 0;
 
@@ -376,14 +409,14 @@ static int verify_io_u_sha512(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
        struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
        uint8_t sha512[128];
-       struct sha512_ctx sha512_ctx = {
+       struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
                .buf = sha512,
        };
 
        dprint(FD_VERIFY, "sha512 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       sha512_init(&sha512_ctx);
-       sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       fio_sha512_init(&sha512_ctx);
+       fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (!memcmp(vh->sha512, sha512_ctx.buf, sizeof(sha512)))
                return 0;
@@ -401,14 +434,14 @@ static int verify_io_u_sha256(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
        struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
        uint8_t sha256[64];
-       struct sha256_ctx sha256_ctx = {
+       struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
                .buf = sha256,
        };
 
        dprint(FD_VERIFY, "sha256 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       sha256_init(&sha256_ctx);
-       sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       fio_sha256_init(&sha256_ctx);
+       fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (!memcmp(vh->sha256, sha256_ctx.buf, sizeof(sha256)))
                return 0;
@@ -426,14 +459,14 @@ static int verify_io_u_sha1(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
        struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
        uint32_t sha1[5];
-       struct sha1_ctx sha1_ctx = {
+       struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
                .H = sha1,
        };
 
        dprint(FD_VERIFY, "sha1 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       sha1_init(&sha1_ctx);
-       sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       fio_sha1_init(&sha1_ctx);
+       fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (!memcmp(vh->sha1, sha1_ctx.H, sizeof(sha1)))
                return 0;
@@ -454,7 +487,7 @@ static int verify_io_u_crc7(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 
        dprint(FD_VERIFY, "crc7 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       c = crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       c = fio_crc7(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (c == vh->crc7)
                return 0;
@@ -475,7 +508,7 @@ static int verify_io_u_crc16(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 
        dprint(FD_VERIFY, "crc16 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       c = crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       c = fio_crc16(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (c == vh->crc16)
                return 0;
@@ -496,7 +529,7 @@ static int verify_io_u_crc64(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 
        dprint(FD_VERIFY, "crc64 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       c = crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       c = fio_crc64(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (c == vh->crc64)
                return 0;
@@ -517,7 +550,7 @@ static int verify_io_u_crc32(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 
        dprint(FD_VERIFY, "crc32 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       c = crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       c = fio_crc32(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (c == vh->crc32)
                return 0;
@@ -538,10 +571,7 @@ static int verify_io_u_crc32c(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
 
        dprint(FD_VERIFY, "crc32c verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
-               c = crc32c_intel(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
-       else
-               c = crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       c = fio_crc32c(p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (c == vh->crc32)
                return 0;
@@ -559,14 +589,14 @@ static int verify_io_u_md5(struct verify_header *hdr, struct vcont *vc)
        void *p = io_u_verify_off(hdr, vc);
        struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
        uint32_t hash[MD5_HASH_WORDS];
-       struct md5_ctx md5_ctx = {
+       struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
                .hash = hash,
        };
 
        dprint(FD_VERIFY, "md5 verify io_u %p, len %u\n", vc->io_u, hdr->len);
 
-       md5_init(&md5_ctx);
-       md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
+       fio_md5_init(&md5_ctx);
+       fio_md5_update(&md5_ctx, p, hdr->len - hdr_size(hdr));
 
        if (!memcmp(vh->md5_digest, md5_ctx.hash, sizeof(hash)))
                return 0;
@@ -593,8 +623,7 @@ int verify_io_u_async(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                td->cur_depth--;
                io_u->flags &= ~IO_U_F_IN_CUR_DEPTH;
        }
-       flist_del(&io_u->list);
-       flist_add_tail(&io_u->list, &td->verify_list);
+       flist_add_tail(&io_u->verify_list, &td->verify_list);
        io_u->flags |= IO_U_F_FREE_DEF;
        pthread_mutex_unlock(&td->io_u_lock);
 
@@ -636,6 +665,25 @@ static int verify_trimmed_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return ret;
 }
 
+static int verify_header(struct io_u *io_u, struct verify_header *hdr)
+{
+       void *p = hdr;
+       uint32_t crc;
+
+       if (hdr->magic != FIO_HDR_MAGIC)
+               return 1;
+       if (hdr->len > io_u->buflen)
+               return 2;
+       if (hdr->rand_seed != io_u->rand_seed)
+               return 3;
+
+       crc = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
+       if (crc == hdr->crc32)
+               return 0;
+       log_err("fio: verify header crc %x, calculated %x\n", hdr->crc32, crc);
+       return 4;
+}
+
 int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 {
        struct verify_header *hdr;
@@ -660,6 +708,7 @@ int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        .hdr_num        = hdr_num,
                        .td             = td,
                };
+               unsigned int verify_type;
 
                if (ret && td->o.verify_fatal)
                        break;
@@ -669,15 +718,49 @@ int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        memswp(p, p + td->o.verify_offset, header_size);
                hdr = p;
 
-               if (hdr->fio_magic != FIO_HDR_MAGIC) {
-                       log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at file %s offset %llu, length %u\n",
-                               hdr->fio_magic, FIO_HDR_MAGIC,
+               ret = verify_header(io_u, hdr);
+               switch (ret) {
+               case 0:
+                       break;
+               case 1:
+                       log_err("verify: bad magic header %x, wanted %x at "
+                               "file %s offset %llu, length %u\n",
+                               hdr->magic, FIO_HDR_MAGIC,
+                               io_u->file->file_name,
+                               io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
+                       return EILSEQ;
+                       break;
+               case 2:
+                       log_err("fio: verify header exceeds buffer length (%u "
+                               "> %lu)\n", hdr->len, io_u->buflen);
+                       return EILSEQ;
+                       break;
+               case 3:
+                       log_err("verify: bad header rand_seed %"PRIu64
+                               ", wanted %"PRIu64" at file %s offset %llu, "
+                               "length %u\n",
+                               hdr->rand_seed, io_u->rand_seed,
                                io_u->file->file_name,
                                io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
                        return EILSEQ;
+                       break;
+               case 4:
+                       return EILSEQ;
+                       break;
+               default:
+                       log_err("verify: unknown header error at file %s "
+                       "offset %llu, length %u\n",
+                       io_u->file->file_name,
+                       io_u->offset + hdr_num * hdr->len, hdr->len);
+                       return EILSEQ;
                }
 
-               switch (hdr->verify_type) {
+               if (td->o.verify != VERIFY_NONE)
+                       verify_type = td->o.verify;
+               else
+                       verify_type = hdr->verify_type;
+
+               switch (verify_type) {
                case VERIFY_MD5:
                        ret = verify_io_u_md5(hdr, &vc);
                        break;
@@ -716,6 +799,10 @@ int verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
                        log_err("Bad verify type %u\n", hdr->verify_type);
                        ret = EINVAL;
                }
+
+               if (ret && verify_type != hdr->verify_type)
+                       log_err("fio: verify type mismatch (%u media, %u given)\n",
+                                       hdr->verify_type, verify_type);
        }
 
 done:
@@ -735,7 +822,7 @@ static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
        vh->time_sec = io_u->start_time.tv_sec;
        vh->time_usec = io_u->start_time.tv_usec;
 
-       vh->numberio = td->io_issues[DDIR_WRITE];
+       vh->numberio = io_u->numberio;
 
        vh->offset = io_u->offset + header_num * td->o.verify_interval;
 }
@@ -743,83 +830,80 @@ static void fill_meta(struct verify_header *hdr, struct thread_data *td,
 static void fill_sha512(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_sha512 *vh = hdr_priv(hdr);
-       struct sha512_ctx sha512_ctx = {
+       struct fio_sha512_ctx sha512_ctx = {
                .buf = vh->sha512,
        };
 
-       sha512_init(&sha512_ctx);
-       sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
+       fio_sha512_init(&sha512_ctx);
+       fio_sha512_update(&sha512_ctx, p, len);
 }
 
 static void fill_sha256(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_sha256 *vh = hdr_priv(hdr);
-       struct sha256_ctx sha256_ctx = {
+       struct fio_sha256_ctx sha256_ctx = {
                .buf = vh->sha256,
        };
 
-       sha256_init(&sha256_ctx);
-       sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
+       fio_sha256_init(&sha256_ctx);
+       fio_sha256_update(&sha256_ctx, p, len);
 }
 
 static void fill_sha1(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_sha1 *vh = hdr_priv(hdr);
-       struct sha1_ctx sha1_ctx = {
+       struct fio_sha1_ctx sha1_ctx = {
                .H = vh->sha1,
        };
 
-       sha1_init(&sha1_ctx);
-       sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
+       fio_sha1_init(&sha1_ctx);
+       fio_sha1_update(&sha1_ctx, p, len);
 }
 
 static void fill_crc7(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_crc7 *vh = hdr_priv(hdr);
 
-       vh->crc7 = crc7(p, len);
+       vh->crc7 = fio_crc7(p, len);
 }
 
 static void fill_crc16(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_crc16 *vh = hdr_priv(hdr);
 
-       vh->crc16 = crc16(p, len);
+       vh->crc16 = fio_crc16(p, len);
 }
 
 static void fill_crc32(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 
-       vh->crc32 = crc32(p, len);
+       vh->crc32 = fio_crc32(p, len);
 }
 
 static void fill_crc32c(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_crc32 *vh = hdr_priv(hdr);
 
-       if (hdr->verify_type == VERIFY_CRC32C_INTEL)
-               vh->crc32 = crc32c_intel(p, len);
-       else
-               vh->crc32 = crc32c(p, len);
+       vh->crc32 = fio_crc32c(p, len);
 }
 
 static void fill_crc64(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_crc64 *vh = hdr_priv(hdr);
 
-       vh->crc64 = crc64(p, len);
+       vh->crc64 = fio_crc64(p, len);
 }
 
 static void fill_md5(struct verify_header *hdr, void *p, unsigned int len)
 {
        struct vhdr_md5 *vh = hdr_priv(hdr);
-       struct md5_ctx md5_ctx = {
+       struct fio_md5_ctx md5_ctx = {
                .hash = (uint32_t *) vh->md5_digest,
        };
 
-       md5_init(&md5_ctx);
-       md5_update(&md5_ctx, p, len);
+       fio_md5_init(&md5_ctx);
+       fio_md5_update(&md5_ctx, p, len);
 }
 
 static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
@@ -831,10 +915,12 @@ static void populate_hdr(struct thread_data *td, struct io_u *io_u,
 
        p = (void *) hdr;
 
-       hdr->fio_magic = FIO_HDR_MAGIC;
-       hdr->len = header_len;
+       hdr->magic = FIO_HDR_MAGIC;
        hdr->verify_type = td->o.verify;
+       hdr->len = header_len;
        hdr->rand_seed = io_u->rand_seed;
+       hdr->crc32 = fio_crc32c(p, offsetof(struct verify_header, crc32));
+
        data_len = header_len - hdr_size(hdr);
 
        data = p + hdr_size(hdr);
@@ -910,6 +996,8 @@ void populate_verify_io_u(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        if (td->o.verify == VERIFY_NULL)
                return;
 
+       io_u->numberio = td->io_issues[io_u->ddir];
+
        fill_pattern_headers(td, io_u, 0, 0);
 }
 
@@ -942,7 +1030,9 @@ int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
 
                io_u->offset = ipo->offset;
                io_u->buflen = ipo->len;
+               io_u->numberio = ipo->numberio;
                io_u->file = ipo->file;
+               io_u->flags |= IO_U_F_VER_LIST;
 
                if (ipo->flags & IP_F_TRIMMED)
                        io_u->flags |= IO_U_F_TRIMMED;
@@ -973,6 +1063,14 @@ int get_next_verify(struct thread_data *td, struct io_u *io_u)
        return 1;
 }
 
+void fio_verify_init(struct thread_data *td)
+{
+       if (td->o.verify == VERIFY_CRC32C_INTEL ||
+           td->o.verify == VERIFY_CRC32C) {
+               crc32c_intel_probe();
+       }
+}
+
 static void *verify_async_thread(void *data)
 {
        struct thread_data *td = data;
@@ -1011,15 +1109,14 @@ static void *verify_async_thread(void *data)
                        continue;
 
                while (!flist_empty(&list)) {
-                       io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, list);
-                       flist_del_init(&io_u->list);
+                       io_u = flist_entry(list.next, struct io_u, verify_list);
+                       flist_del(&io_u->verify_list);
 
                        ret = verify_io_u(td, io_u);
                        put_io_u(td, io_u);
                        if (!ret)
                                continue;
-                       if (td->o.continue_on_error & ERROR_TYPE_VERIFY &&
-                           td_non_fatal_error(ret)) {
+                       if (td_non_fatal_error(td, ERROR_TYPE_VERIFY_BIT, ret)) {
                                update_error_count(td, ret);
                                td_clear_error(td);
                                ret = 0;