git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - bcache-test.c

   1 #define _FILE_OFFSET_BITS       64
   2 #define _XOPEN_SOURCE 500
   3 #define _GNU_SOURCE
   4
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <limits.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <math.h>
   9 #include <stdbool.h>
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <string.h>
  12 #include <unistd.h>
  13 #include <sys/ioctl.h>
  14 #include <sys/klog.h>
  15 #include <sys/param.h>
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/stat.h>
  18 #include <stdlib.h>
  19 #include <stdint.h>
  20 #include <time.h>
  21
  22 #include <openssl/rc4.h>
  23 #include <openssl/md4.h>
  24
  25 static const unsigned char bcache_magic[] = {
  26         0xc6, 0x85, 0x73, 0xf6, 0x4e, 0x1a, 0x45, 0xca,
  27         0x82, 0x65, 0xf5, 0x7f, 0x48, 0xba, 0x6d, 0x81 };
  28
  29 unsigned char zero[4096];
  30
  31 bool klog = false;
  32
  33 #define Pread(fd, buf, size, offset) do {                               \
  34         int _read = 0, _r;                                              \
  35         while (_read < size) {                                          \
  36                 _r = pread(fd, buf, (size) - _read, (offset) + _read);  \
  37                 if (_r <= 0)                                            \
  38                         goto err;                                       \
  39                 _read += _r;                                            \
  40         }                                                               \
  41 } while (0)
  42
  43 #define Pwrite(fd, buf, size, offset) do {                              \
  44         int _write = 0, _r;                                             \
  45         while (_write < size) {                                         \
  46                 _r = pwrite(fd, buf, (size) - _write, offset + _write); \
  47                 if (_r < 0)                                             \
  48                         goto err;                                       \
  49                 _write += _r;                                           \
  50         }                                                               \
  51 } while (0)
  52
  53 /* Marsaglia polar method
  54  */
  55 double normal()
  56 {
  57         double x, y, s;
  58         static double n = 0 / (double) 0;
  59
  60         if (n == n) {
  61                 x = n;
  62                 n = 0 / (double) 0;
  63                 return x;
  64         }
  65
  66         do {
  67                 x = random() / (double) (RAND_MAX / 2) - 1;
  68                 y = random() / (double) (RAND_MAX / 2) - 1;
  69
  70                 s = x * x + y * y;
  71         } while (s >= 1);
  72
  73         s = sqrt(-2 * log(s) / s);
  74         n =     y * s;
  75         return  x * s;
  76 }
  77
  78 long getblocks(int fd)
  79 {
  80         long ret;
  81         struct stat statbuf;
  82         if (fstat(fd, &statbuf)) {
  83                 perror("stat error");
  84                 exit(EXIT_FAILURE);
  85         }
  86         ret = statbuf.st_size / 512;
  87         if (S_ISBLK(statbuf.st_mode))
  88                 if (ioctl(fd, BLKGETSIZE, &ret)) {
  89                         perror("ioctl error");
  90                         exit(EXIT_FAILURE);
  91                 }
  92         return ret;
  93 }
  94
  95 struct pagestuff {
  96         unsigned char csum[16];
  97         unsigned char oldcsum[16];
  98         int readcount;
  99         int writecount;
 100 };
 101
 102 void flushlog(void)
 103 {
 104         char logbuf[1 << 21];
 105         int w = 0, len;
 106         static int fd;
 107
 108         if (!klog)
 109                 return;
 110
 111         if (!fd) {
 112                 klogctl(8, 0, 6);
 113
 114                 sprintf(logbuf, "log.%i", abs(random()) % 1000);
 115                 fd = open(logbuf, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
 116
 117                 if (fd == -1) {
 118                         perror("Error opening log file");
 119                         exit(EXIT_FAILURE);
 120                 }
 121         }
 122
 123         len = klogctl(4, logbuf, 1 << 21);
 124
 125         if (len == -1) {
 126                 perror("Error reading kernel log");
 127                 exit(EXIT_FAILURE);
 128         }
 129
 130         while (w < len) {
 131                 int r = write(fd, logbuf + w, len - w);
 132                 if (r == -1) {
 133                         perror("Error writing log");
 134                         exit(EXIT_FAILURE);
 135                 }
 136                 w += r;
 137         }
 138 }
 139
 140 void aio_loop(int nr)
 141 {
 142
 143 }
 144
 145 void usage()
 146 {
 147         exit(EXIT_FAILURE);
 148 }
 149
 150 int main(int argc, char **argv)
 151 {
 152         bool walk = false, randsize = false, verbose = false, csum = false, rtest = false, wtest = false;
 153         int fd1, fd2 = 0, direct = 0, nbytes = 4096, j, o;
 154         unsigned long size, i, offset = 0, done = 0, unique = 0, benchmark = 0;
 155         void *buf1 = NULL, *buf2 = NULL;
 156         struct pagestuff *pages, *p;
 157         unsigned char c[16];
 158         time_t last_printed = 0;
 159         extern char *optarg;
 160
 161         RC4_KEY writedata;
 162         RC4_set_key(&writedata, 16, bcache_magic);
 163
 164         while ((o = getopt(argc, argv, "dnwvscwlb:")) != EOF)
 165                 switch (o) {
 166                 case 'd':
 167                         direct = O_DIRECT;
 168                         break;
 169                 case 'n':
 170                         walk = true;
 171                         break;
 172                 case 'v':
 173                         verbose = true;
 174                         break;
 175                 case 's':
 176                         randsize = true;
 177                         break;
 178                 case 'c':
 179                         csum = true;
 180                         break;
 181                 case 'w':
 182                         wtest = true;
 183                         break;
 184                 case 'r':
 185                         rtest = true;
 186                         break;
 187                 case 'l':
 188                         klog = true;
 189                         break;
 190                 case 'b':
 191                         benchmark = atol(optarg);
 192                         break;
 193                 default:
 194                         usage();
 195                 }
 196
 197         argv += optind;
 198         argc -= optind;
 199
 200         if (!rtest && !wtest)
 201                 rtest = true;
 202
 203         if (argc < 1) {
 204                 printf("Please enter a device to test\n");
 205                 exit(EXIT_FAILURE);
 206         }
 207
 208         if (!csum && !benchmark && argc < 2) {
 209                 printf("Please enter a device to compare against\n");
 210                 exit(EXIT_FAILURE);
 211         }
 212
 213         fd1 = open(argv[0], (wtest ? O_RDWR : O_RDONLY)|direct);
 214         if (!csum && !benchmark)
 215                 fd2 = open(argv[1], (wtest ? O_RDWR : O_RDONLY)|direct);
 216
 217         if (fd1 == -1 || fd2 == -1) {
 218                 perror("Error opening device");
 219                 exit(EXIT_FAILURE);
 220         }
 221
 222         size = getblocks(fd1);
 223         if (!csum && !benchmark)
 224                 size = MIN(size, getblocks(fd2));
 225
 226         size = size / 8 - 16;
 227         pages = calloc(size + 16, sizeof(*pages));
 228         printf("size %li\n", size);
 229
 230         if (posix_memalign(&buf1, 4096, 4096 * 16) ||
 231             posix_memalign(&buf2, 4096, 4096 * 16)) {
 232                 printf("Could not allocate buffers\n");
 233                 exit(EXIT_FAILURE);
 234         }
 235         //setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
 236
 237         for (i = 0; !benchmark || i < benchmark; i++) {
 238                 bool writing = (wtest && (i & 1)) || !rtest;
 239                 nbytes = randsize ? drand48() * 16 + 1 : 1;
 240                 nbytes <<= 12;
 241
 242                 offset >>= 12;
 243                 offset += walk ? normal() * 20 : random();
 244                 offset %= size;
 245                 offset <<= 12;
 246
 247                 if (!(i % 200))
 248                         flushlog();
 249
 250                 if (!verbose) {
 251                         time_t now = time(NULL);
 252                         if (now - last_printed >= 2) {
 253                                 last_printed = now;
 254                                 goto print;
 255                         }
 256                 } else
 257 print:                  printf("Loop %6li offset %9li sectors %3i, %6lu mb done, %6lu mb unique\n",
 258                                i, offset >> 9, nbytes >> 9, done >> 11, unique >> 11);
 259
 260                 done += nbytes >> 9;
 261
 262                 if (!writing)
 263                         Pread(fd1, buf1, nbytes, offset);
 264                 if (!writing && !csum && !benchmark)
 265                         Pread(fd2, buf2, nbytes, offset);
 266
 267                 for (j = 0; j < nbytes; j += 4096) {
 268                         p = &pages[(offset + j) / 4096];
 269
 270                         if (writing)
 271                                 RC4(&writedata, 4096, zero, buf1 + j);
 272
 273                         if (csum) {
 274                                 MD4(buf1 + j, 4096, &c[0]);
 275
 276                                 if (writing ||
 277                                     (!p->readcount && !p->writecount)) {
 278                                         memcpy(&p->oldcsum[0], &p->csum[0], 16);
 279                                         memcpy(&p->csum[0], c, 16);
 280                                 } else if (memcmp(&p->csum[0], c, 16))
 281                                         goto bad;
 282                         } else if (!writing && !benchmark &&
 283                                    memcmp(buf1 + j,
 284                                           buf2 + j,
 285                                           4096))
 286                                 goto bad;
 287
 288                         if (!p->writecount && !p->readcount)
 289                                 unique += 8;
 290
 291                         writing ? p->writecount++ : p->readcount++;
 292                 }
 293                 if (writing)
 294                         Pwrite(fd1, buf1, nbytes, offset);
 295                 if (writing && !csum && !benchmark)
 296                         Pwrite(fd2, buf2, nbytes, offset);
 297         }
 298         printf("Loop %6li offset %9li sectors %3i, %6lu mb done, %6lu mb unique\n",
 299                i, offset >> 9, nbytes >> 9, done >> 11, unique >> 11);
 300         exit(EXIT_SUCCESS);
 301 err:
 302         perror("IO error");
 303         flushlog();
 304         exit(EXIT_FAILURE);
 305 bad:
 306         printf("Bad read! loop %li offset %li readcount %i writecount %i\n",
 307                i, (offset + j) >> 9, p->readcount, p->writecount);
 308
 309         if (!memcmp(&p->oldcsum[0], c, 16))
 310                 printf("Matches previous csum\n");
 311
 312         flushlog();
 313         exit(EXIT_FAILURE);
 314 }