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

   1 /*
   2  * Author: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
   3  *
   4  * GPLv2
   5  */
   6
   7 #define _FILE_OFFSET_BITS       64
   8 #define _XOPEN_SOURCE 500
   9 #define _GNU_SOURCE
  10
  11 #include <fcntl.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <math.h>
  15 #include <stdbool.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <string.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <sys/ioctl.h>
  20 #include <sys/klog.h>
  21 #include <sys/param.h>
  22 #include <sys/types.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <time.h>
  27
  28 #include <openssl/rc4.h>
  29 #include <openssl/md4.h>
  30
  31 static const unsigned char bcache_magic[] = {
  32         0xc6, 0x85, 0x73, 0xf6, 0x4e, 0x1a, 0x45, 0xca,
  33         0x82, 0x65, 0xf5, 0x7f, 0x48, 0xba, 0x6d, 0x81 };
  34
  35 unsigned char zero[4096];
  36
  37 bool klog = false;
  38
  39 #define Pread(fd, buf, size, offset) do {                               \
  40         int _read = 0, _r;                                              \
  41         while (_read < size) {                                          \
  42                 _r = pread(fd, buf, (size) - _read, (offset) + _read);  \
  43                 if (_r <= 0)                                            \
  44                         goto err;                                       \
  45                 _read += _r;                                            \
  46         }                                                               \
  47 } while (0)
  48
  49 #define Pwrite(fd, buf, size, offset) do {                              \
  50         int _write = 0, _r;                                             \
  51         while (_write < size) {                                         \
  52                 _r = pwrite(fd, buf, (size) - _write, offset + _write); \
  53                 if (_r < 0)                                             \
  54                         goto err;                                       \
  55                 _write += _r;                                           \
  56         }                                                               \
  57 } while (0)
  58
  59 /* Marsaglia polar method
  60  */
  61 double normal()
  62 {
  63         double x, y, s;
  64         static double n = 0 / (double) 0;
  65
  66         if (n == n) {
  67                 x = n;
  68                 n = 0 / (double) 0;
  69                 return x;
  70         }
  71
  72         do {
  73                 x = random() / (double) (RAND_MAX / 2) - 1;
  74                 y = random() / (double) (RAND_MAX / 2) - 1;
  75
  76                 s = x * x + y * y;
  77         } while (s >= 1);
  78
  79         s = sqrt(-2 * log(s) / s);
  80         n =     y * s;
  81         return  x * s;
  82 }
  83
  84 long getblocks(int fd)
  85 {
  86         long ret;
  87         struct stat statbuf;
  88         if (fstat(fd, &statbuf)) {
  89                 perror("stat error");
  90                 exit(EXIT_FAILURE);
  91         }
  92         ret = statbuf.st_size / 512;
  93         if (S_ISBLK(statbuf.st_mode))
  94                 if (ioctl(fd, BLKGETSIZE, &ret)) {
  95                         perror("ioctl error");
  96                         exit(EXIT_FAILURE);
  97                 }
  98         return ret;
  99 }
 100
 101 struct pagestuff {
 102         unsigned char csum[16];
 103         unsigned char oldcsum[16];
 104         int readcount;
 105         int writecount;
 106 };
 107
 108 void flushlog(void)
 109 {
 110         char logbuf[1 << 21];
 111         int w = 0, len;
 112         static int fd;
 113
 114         if (!klog)
 115                 return;
 116
 117         if (!fd) {
 118                 klogctl(8, 0, 6);
 119
 120                 sprintf(logbuf, "log.%i", abs(random()) % 1000);
 121                 fd = open(logbuf, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
 122
 123                 if (fd == -1) {
 124                         perror("Error opening log file");
 125                         exit(EXIT_FAILURE);
 126                 }
 127         }
 128
 129         len = klogctl(4, logbuf, 1 << 21);
 130
 131         if (len == -1) {
 132                 perror("Error reading kernel log");
 133                 exit(EXIT_FAILURE);
 134         }
 135
 136         while (w < len) {
 137                 int r = write(fd, logbuf + w, len - w);
 138                 if (r == -1) {
 139                         perror("Error writing log");
 140                         exit(EXIT_FAILURE);
 141                 }
 142                 w += r;
 143         }
 144 }
 145
 146 void aio_loop(int nr)
 147 {
 148
 149 }
 150
 151 void usage()
 152 {
 153         exit(EXIT_FAILURE);
 154 }
 155
 156 int main(int argc, char **argv)
 157 {
 158         bool walk = false, randsize = false, verbose = false, csum = false, rtest = false, wtest = false;
 159         int fd1, fd2 = 0, direct = 0, nbytes = 4096, j, o;
 160         unsigned long size, i, offset = 0, done = 0, unique = 0, benchmark = 0;
 161         void *buf1 = NULL, *buf2 = NULL;
 162         struct pagestuff *pages, *p;
 163         unsigned char c[16];
 164         time_t last_printed = 0;
 165         extern char *optarg;
 166
 167         RC4_KEY writedata;
 168         RC4_set_key(&writedata, 16, bcache_magic);
 169
 170         while ((o = getopt(argc, argv, "dnwvscwlb:")) != EOF)
 171                 switch (o) {
 172                 case 'd':
 173                         direct = O_DIRECT;
 174                         break;
 175                 case 'n':
 176                         walk = true;
 177                         break;
 178                 case 'v':
 179                         verbose = true;
 180                         break;
 181                 case 's':
 182                         randsize = true;
 183                         break;
 184                 case 'c':
 185                         csum = true;
 186                         break;
 187                 case 'w':
 188                         wtest = true;
 189                         break;
 190                 case 'r':
 191                         rtest = true;
 192                         break;
 193                 case 'l':
 194                         klog = true;
 195                         break;
 196                 case 'b':
 197                         benchmark = atol(optarg);
 198                         break;
 199                 default:
 200                         usage();
 201                 }
 202
 203         argv += optind;
 204         argc -= optind;
 205
 206         if (!rtest && !wtest)
 207                 rtest = true;
 208
 209         if (argc < 1) {
 210                 printf("Please enter a device to test\n");
 211                 exit(EXIT_FAILURE);
 212         }
 213
 214         if (!csum && !benchmark && argc < 2) {
 215                 printf("Please enter a device to compare against\n");
 216                 exit(EXIT_FAILURE);
 217         }
 218
 219         fd1 = open(argv[0], (wtest ? O_RDWR : O_RDONLY)|direct);
 220         if (!csum && !benchmark)
 221                 fd2 = open(argv[1], (wtest ? O_RDWR : O_RDONLY)|direct);
 222
 223         if (fd1 == -1 || fd2 == -1) {
 224                 perror("Error opening device");
 225                 exit(EXIT_FAILURE);
 226         }
 227
 228         size = getblocks(fd1);
 229         if (!csum && !benchmark)
 230                 size = MIN(size, getblocks(fd2));
 231
 232         size = size / 8 - 16;
 233         pages = calloc(size + 16, sizeof(*pages));
 234         printf("size %li\n", size);
 235
 236         if (posix_memalign(&buf1, 4096, 4096 * 16) ||
 237             posix_memalign(&buf2, 4096, 4096 * 16)) {
 238                 printf("Could not allocate buffers\n");
 239                 exit(EXIT_FAILURE);
 240         }
 241         //setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
 242
 243         for (i = 0; !benchmark || i < benchmark; i++) {
 244                 bool writing = (wtest && (i & 1)) || !rtest;
 245                 nbytes = randsize ? drand48() * 16 + 1 : 1;
 246                 nbytes <<= 12;
 247
 248                 offset >>= 12;
 249                 offset += walk ? normal() * 20 : random();
 250                 offset %= size;
 251                 offset <<= 12;
 252
 253                 if (!(i % 200))
 254                         flushlog();
 255
 256                 if (!verbose) {
 257                         time_t now = time(NULL);
 258                         if (now - last_printed >= 2) {
 259                                 last_printed = now;
 260                                 goto print;
 261                         }
 262                 } else
 263 print:                  printf("Loop %6li offset %9li sectors %3i, %6lu mb done, %6lu mb unique\n",
 264                                i, offset >> 9, nbytes >> 9, done >> 11, unique >> 11);
 265
 266                 done += nbytes >> 9;
 267
 268                 if (!writing)
 269                         Pread(fd1, buf1, nbytes, offset);
 270                 if (!writing && !csum && !benchmark)
 271                         Pread(fd2, buf2, nbytes, offset);
 272
 273                 for (j = 0; j < nbytes; j += 4096) {
 274                         p = &pages[(offset + j) / 4096];
 275
 276                         if (writing)
 277                                 RC4(&writedata, 4096, zero, buf1 + j);
 278
 279                         if (csum) {
 280                                 MD4(buf1 + j, 4096, &c[0]);
 281
 282                                 if (writing ||
 283                                     (!p->readcount && !p->writecount)) {
 284                                         memcpy(&p->oldcsum[0], &p->csum[0], 16);
 285                                         memcpy(&p->csum[0], c, 16);
 286                                 } else if (memcmp(&p->csum[0], c, 16))
 287                                         goto bad;
 288                         } else if (!writing && !benchmark &&
 289                                    memcmp(buf1 + j,
 290                                           buf2 + j,
 291                                           4096))
 292                                 goto bad;
 293
 294                         if (!p->writecount && !p->readcount)
 295                                 unique += 8;
 296
 297                         writing ? p->writecount++ : p->readcount++;
 298                 }
 299                 if (writing)
 300                         Pwrite(fd1, buf1, nbytes, offset);
 301                 if (writing && !csum && !benchmark)
 302                         Pwrite(fd2, buf2, nbytes, offset);
 303         }
 304         printf("Loop %6li offset %9li sectors %3i, %6lu mb done, %6lu mb unique\n",
 305                i, offset >> 9, nbytes >> 9, done >> 11, unique >> 11);
 306         exit(EXIT_SUCCESS);
 307 err:
 308         perror("IO error");
 309         flushlog();
 310         exit(EXIT_FAILURE);
 311 bad:
 312         printf("Bad read! loop %li offset %li readcount %i writecount %i\n",
 313                i, (offset + j) >> 9, p->readcount, p->writecount);
 314
 315         if (!memcmp(&p->oldcsum[0], c, 16))
 316                 printf("Matches previous csum\n");
 317
 318         flushlog();
 319         exit(EXIT_FAILURE);
 320 }