src/seek_sanity_test.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011 Oracle.  All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2011 Red Hat.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public
   7  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public
  15  * License along with this program; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  17  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  18  */
  19
  20 #define _XOPEN_SOURCE 500
  21 #define _FILE_OFFSET_BITS 64
  22 #include <sys/types.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <sys/vfs.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <fcntl.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <unistd.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <assert.h>
  32
  33 #ifndef SEEK_DATA
  34 #define SEEK_DATA      3
  35 #define SEEK_HOLE      4
  36 #endif
  37
  38 static blksize_t alloc_size;
  39 int default_behavior = 0;
  40 char *base_file_path;
  41
  42 static void get_file_system(int fd)
  43 {
  44         struct statfs buf;
  45
  46         if (!fstatfs(fd, &buf)) {
  47                 fprintf(stdout, "File system magic#: 0x%lx\n",
  48                                 (unsigned long int)buf.f_type);
  49         }
  50 }
  51
  52 static int get_io_sizes(int fd)
  53 {
  54        struct stat buf;
  55        int ret;
  56
  57        ret = fstat(fd, &buf);
  58        if (ret)
  59                fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to find io blocksize\n",
  60                        errno);
  61
  62        /* st_blksize is typically also the allocation size */
  63        alloc_size = buf.st_blksize;
  64        fprintf(stdout, "Allocation size: %ld\n", alloc_size);
  65
  66        return ret;
  67 }
  68
  69 #define do_free(x)     do { if(x) free(x); } while(0);
  70
  71 static void *do_malloc(size_t size)
  72 {
  73        void *buf;
  74
  75        buf = malloc(size);
  76        if (!buf)
  77                fprintf(stderr, "  ERROR: Unable to allocate %ld bytes\n",
  78                        (long)size);
  79
  80        return buf;
  81 }
  82
  83 static int do_truncate(int fd, off_t length)
  84 {
  85        int ret;
  86
  87        ret = ftruncate(fd, length);
  88        if (ret)
  89                fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to extend file "
  90                        "to %ld bytes\n", errno, (long)length);
  91        return ret;
  92 }
  93
  94 static int do_fallocate(int fd, off_t offset, off_t length, int mode)
  95 {
  96         int ret;
  97
  98         ret = fallocate(fd, mode, offset, length);
  99         if (ret) {
 100                 /* Don't warn about a filesystem w/o fallocate support */
 101                 if (errno == EOPNOTSUPP)
 102                         return ret;
 103                 fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to preallocate "
 104                         "space to %ld bytes\n", errno, (long) length);
 105         }
 106
 107         return ret;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Synchnorize all dirty pages in the file range starting from
 112  * offset to nbytes length.
 113  */
 114 static int do_sync_dirty_pages(int fd, off64_t offset, off64_t nbytes)
 115 {
 116         int ret;
 117
 118         ret = sync_file_range(fd, offset, nbytes, SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
 119         if (ret)
 120                 fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to sync out dirty "
 121                         "pages\n", errno);
 122
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 static ssize_t do_pwrite(int fd, const void *buf, size_t count, off_t offset)
 127 {
 128         ssize_t ret, written = 0;
 129
 130         while (count > written) {
 131                 ret = pwrite(fd, buf + written, count - written, offset + written);
 132                 if (ret < 0) {
 133                         /* Don't warn about too large file. It's fs dependent. */
 134                         if (errno == EFBIG)
 135                                 return ret;
 136                         fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to write %ld "
 137                                 "bytes\n", errno, (long)count);
 138                         return ret;
 139                 }
 140                 written += ret;
 141         }
 142
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 #define do_close(x)     do { if ((x) > -1) close(x); } while(0);
 147
 148 static int do_create(const char *filename)
 149 {
 150         int fd;
 151
 152         fd = open(filename, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
 153         if (fd < 0)
 154                 fprintf(stderr, " ERROR %d: Failed to create file '%s'\n",
 155                         errno, filename);
 156
 157         return fd;
 158 }
 159
 160 static int do_lseek(int testnum, int subtest, int fd, off_t filsz, int origin,
 161                     off_t set, off_t exp)
 162 {
 163         off_t pos, exp2;
 164         int x, ret;
 165
 166         assert(!(origin != SEEK_HOLE && origin != SEEK_DATA));
 167
 168         /*
 169          * The file pointer can be set to different values depending
 170          * on the implementation. For SEEK_HOLE, EOF could be a valid
 171          * value. For SEEK_DATA, supplied offset could be the valid
 172          * value.
 173          */
 174         exp2 = exp;
 175         if (origin == SEEK_HOLE && exp2 != -1)
 176                 exp2 = filsz;
 177         if (origin == SEEK_DATA && default_behavior && set < filsz)
 178                 exp2 = set;
 179
 180         pos = lseek(fd, set, origin);
 181
 182         if (pos == -1 && exp == -1) {
 183                 x = fprintf(stdout, "%02d.%02d %s expected -1 with errno %d, got %d. ",
 184                             testnum, subtest,
 185                             (origin == SEEK_HOLE) ? "SEEK_HOLE" : "SEEK_DATA",
 186                             -ENXIO, -errno);
 187                 ret = !(errno == ENXIO);
 188         } else {
 189
 190                 x = fprintf(stdout, "%02d.%02d %s expected %lld or %lld, got %lld. ",
 191                             testnum, subtest,
 192                             (origin == SEEK_HOLE) ? "SEEK_HOLE" : "SEEK_DATA",
 193                             (long long)exp, (long long)exp2, (long long)pos);
 194                 ret = !(pos == exp || pos == exp2);
 195         }
 196
 197         fprintf(stdout, "%*s\n", (70 - x), ret ? "FAIL" : "succ");
 198
 199         return ret;
 200 }
 201
 202 static int huge_file_test(int fd, int testnum, off_t filsz)
 203 {
 204         char *buf = NULL;
 205         int bufsz = alloc_size * 16;    /* XFS seems to round allocated size */
 206         off_t off = filsz - bufsz;
 207         int ret = -1;
 208
 209         buf = do_malloc(bufsz);
 210         if (!buf)
 211                 goto out;
 212         memset(buf, 'a', bufsz);
 213
 214         /* |- DATA -|- HUGE HOLE -|- DATA -| */
 215         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 216         if (ret)
 217                 goto out;
 218         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, off);
 219         if (ret) {
 220                 /*
 221                  * Report success. Filesystem just cannot handle so large
 222                  * offsets and correctly reports it.
 223                  */
 224                 if (errno == EFBIG) {
 225                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support so large files.\n");
 226                         ret = 0;
 227                 }
 228                 goto out;
 229         }
 230
 231         /* offset at the beginning */
 232         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 233         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 234         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 235         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 236
 237         /* offset around eof */
 238         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, off, off + bufsz);
 239         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, off, off);
 240         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 241         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, off - bufsz, off);
 242
 243 out:
 244         do_free(buf);
 245         return ret;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * test file with unwritten extents, having non-contiguous dirty pages in
 250  * the unwritten extent.
 251  */
 252 static int test16(int fd, int testnum)
 253 {
 254         int ret = 0;
 255         char *buf = NULL;
 256         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 257         int filsz = 4 << 20;
 258
 259         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 260         /* Each unit is bufsz */
 261         buf = do_malloc(bufsz);
 262         if (!buf)
 263                 goto out;
 264         memset(buf, 'a', bufsz);
 265
 266         /* preallocate 4M space to file */
 267         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 268         if (ret < 0) {
 269                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 270                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 271                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 272                         ret = 0;
 273                 }
 274                 goto out;
 275         }
 276
 277         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 278         if (ret)
 279                 goto out;
 280
 281         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, filsz/2);
 282         if (ret)
 283                 goto out;
 284
 285         /* offset at the beginning */
 286         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 287         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 288         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 289         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 290         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, filsz/2);
 291         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz/2,
 292                         filsz/2 + bufsz);
 293
 294 out:
 295         do_free(buf);
 296         return ret;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * test file with unwritten extents, having page just after end of unwritten
 301  * extent.
 302  */
 303 static int test15(int fd, int testnum)
 304 {
 305         int ret = 0;
 306         char *buf = NULL;
 307         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 308         int filsz = 4 << 20;
 309
 310         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 311         /* Each unit is bufsz */
 312         buf = do_malloc(bufsz);
 313         if (!buf)
 314                 goto out;
 315         memset(buf, 'a', bufsz);
 316
 317         /* preallocate 4M space to file */
 318         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 319         if (ret < 0) {
 320                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 321                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 322                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 323                         ret = 0;
 324                 }
 325                 goto out;
 326         }
 327
 328         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 329         if (ret)
 330                 goto out;
 331
 332         /* One page written just after end of unwritten extent... */
 333         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, filsz);
 334         if (ret)
 335                 goto out;
 336
 337         /* update file size */
 338         filsz += bufsz;
 339
 340         /* offset at the beginning */
 341         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 342         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 343         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 344         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 345         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, filsz - bufsz);
 346
 347 out:
 348         do_free(buf);
 349         return ret;
 350 }
 351
 352 /*
 353  * test file with unwritten extents, only have pagevec worth of dirty pages
 354  * in page cache, a hole and then another page.
 355  */
 356 static int test14(int fd, int testnum)
 357 {
 358         int ret = 0;
 359         char *buf = NULL;
 360         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) * 14;
 361         int filsz = 4 << 20;
 362
 363         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 364         /* Each unit is bufsz */
 365         buf = do_malloc(bufsz);
 366         if (!buf)
 367                 goto out;
 368         memset(buf, 'a', bufsz);
 369
 370         /* preallocate 4M space to file */
 371         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 372         if (ret < 0) {
 373                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 374                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 375                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 376                         ret = 0;
 377                 }
 378                 goto out;
 379         }
 380
 381         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 382         if (ret)
 383                 goto out;
 384
 385         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 3 * bufsz);
 386         if (ret)
 387                 goto out;
 388
 389         /* offset at the beginning */
 390         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 391         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 392         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_HOLE, 3 * bufsz, 4 * bufsz);
 393         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 394         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 395         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, 3 * bufsz);
 396
 397 out:
 398         do_free(buf);
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * test file with unwritten extents, only have pagevec worth of dirty pages
 404  * in page cache.
 405  */
 406 static int test13(int fd, int testnum)
 407 {
 408         int ret = 0;
 409         char *buf = NULL;
 410         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) * 14;
 411         int filsz = 4 << 20;
 412
 413         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 414         /* Each unit is bufsz */
 415         buf = do_malloc(bufsz);
 416         if (!buf)
 417                 goto out;
 418         memset(buf, 'a', bufsz);
 419
 420         /* preallocate 4M space to file */
 421         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 422         if (ret < 0) {
 423                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 424                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 425                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 426                         ret = 0;
 427                 }
 428                 goto out;
 429         }
 430
 431         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 432         if (ret)
 433                 goto out;
 434
 435         /* offset at the beginning */
 436         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 437         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 438         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 439         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 440
 441 out:
 442         do_free(buf);
 443         return ret;
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Test huge file to check for overflows of block counts due to usage of
 448  * 32-bit types.
 449  */
 450 static int test12(int fd, int testnum)
 451 {
 452         return huge_file_test(fd, testnum,
 453                                 ((long long)alloc_size << 32) + (1 << 20));
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Test huge file to check for overflows of block counts due to usage of
 458  * signed types
 459  */
 460 static int test11(int fd, int testnum)
 461 {
 462         return huge_file_test(fd, testnum,
 463                                 ((long long)alloc_size << 31) + (1 << 20));
 464 }
 465
 466 /* Test an 8G file to check for offset overflows at 1 << 32 */
 467 static int test10(int fd, int testnum)
 468 {
 469         return huge_file_test(fd, testnum, 8ULL << 30);
 470 }
 471
 472 /*
 473  * test file with unwritten extents, have both dirty and
 474  * writeback pages in page cache.
 475  */
 476 static int test09(int fd, int testnum)
 477 {
 478         int ret = 0;
 479         char *buf = NULL;
 480         int bufsz = alloc_size;
 481         int filsz = bufsz * 100 + bufsz;
 482
 483         /*
 484          * HOLE - unwritten DATA in dirty page - HOLE -
 485          * unwritten DATA in writeback page
 486          */
 487
 488         /* Each unit is bufsz */
 489         buf = do_malloc(bufsz);
 490         if (!buf)
 491                 goto out;
 492         memset(buf, 'a', bufsz);
 493
 494         /* preallocate 8M space to file */
 495         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 496         if (ret < 0) {
 497                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 498                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 499                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 500                         ret = 0;
 501                 }
 502                 goto out;
 503         }
 504
 505         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 506         if (!ret) {
 507                 ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 100);
 508                 if (ret)
 509                         goto out;
 510         }
 511
 512         /*
 513          * Sync out dirty pages from bufsz * 100, this will convert
 514          * the dirty page to writeback.
 515          */
 516         ret = do_sync_dirty_pages(fd, bufsz * 100, 0);
 517         if (ret)
 518                 goto out;
 519
 520         /* offset at the beginning */
 521         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 522         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 523         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 524         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 525
 526 out:
 527         do_free(buf);
 528         return ret;
 529 }
 530
 531 /* test file with unwritten extent, only have writeback page */
 532 static int test08(int fd, int testnum)
 533 {
 534         int ret = 0;
 535         char *buf = NULL;
 536         int bufsz = alloc_size;
 537         int filsz = bufsz * 10 + bufsz;
 538
 539         /* HOLE - unwritten DATA in writeback page */
 540         /* Each unit is bufsz */
 541         buf = do_malloc(bufsz);
 542         if (!buf)
 543                 goto out;
 544         memset(buf, 'a', bufsz);
 545
 546         /* preallocate 4M space to file */
 547         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 548         if (ret < 0) {
 549                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 550                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 551                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 552                         ret = 0;
 553                 }
 554                 goto out;
 555         }
 556
 557         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 558         if (ret)
 559                 goto out;
 560
 561         /* Sync out all file */
 562         ret = do_sync_dirty_pages(fd, 0, 0);
 563         if (ret)
 564                 goto out;
 565
 566         /* offset at the beginning */
 567         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 568         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 569         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 570         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 571
 572 out:
 573         do_free(buf);
 574         return ret;
 575 }
 576
 577 /*
 578  * test file with unwritten extents, only have dirty pages
 579  * in page cache.
 580  */
 581 static int test07(int fd, int testnum)
 582 {
 583         int ret = 0;
 584         char *buf = NULL;
 585         int bufsz = alloc_size;
 586         int filsz = bufsz * 10 + bufsz;
 587
 588         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 589         /* Each unit is bufsz */
 590         buf = do_malloc(bufsz);
 591         if (!buf)
 592                 goto out;
 593         memset(buf, 'a', bufsz);
 594
 595         /* preallocate 4M space to file */
 596         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 597         if (ret < 0) {
 598                 /* Report success if fs doesn't support fallocate */
 599                 if (errno == EOPNOTSUPP) {
 600                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support fallocate.\n");
 601                         ret = 0;
 602                 }
 603                 goto out;
 604         }
 605
 606         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 607         if (ret)
 608                 goto out;
 609
 610         /* offset at the beginning */
 611         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 612         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 613         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 614         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 615
 616 out:
 617         do_free(buf);
 618         return ret;
 619 }
 620
 621 /* test hole data hole data */
 622 static int test06(int fd, int testnum)
 623 {
 624         int ret = -1;
 625         char *buf = NULL;
 626         int bufsz = alloc_size;
 627         int filsz = bufsz * 4;
 628         int off;
 629
 630         /* HOLE - DATA - HOLE - DATA */
 631         /* Each unit is bufsz */
 632
 633         buf = do_malloc(bufsz);
 634         if (!buf)
 635                 goto out;
 636
 637         memset(buf, 'a', bufsz);
 638
 639         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz);
 640         if (!ret)
 641                 do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 3);
 642         if (ret)
 643                 goto out;
 644
 645         /* offset at the beginning */
 646         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 647         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 648         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz);
 649         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz);
 650
 651         /* offset around first hole-data boundary */
 652         off = bufsz;
 653         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off - 1);
 654         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off);
 655         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     bufsz * 2);
 656         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     off);
 657         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, bufsz * 2);
 658         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 659
 660         /* offset around data-hole boundary */
 661         off = bufsz * 2;
 662         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off);
 663         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off - 1);
 664         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     off);
 665         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     bufsz * 3);
 666         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, off + 1);
 667         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, bufsz * 3);
 668
 669         /* offset around second hole-data boundary */
 670         off = bufsz * 3;
 671         ret += do_lseek(testnum, 17, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off - 1);
 672         ret += do_lseek(testnum, 18, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off);
 673         ret += do_lseek(testnum, 19, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     filsz);
 674         ret += do_lseek(testnum, 20, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     off);
 675         ret += do_lseek(testnum, 21, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, filsz);
 676         ret += do_lseek(testnum, 22, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 677
 678         /* offset around the end of file */
 679         off = filsz;
 680         ret += do_lseek(testnum, 23, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, filsz);
 681         ret += do_lseek(testnum, 24, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, filsz - 1);
 682         ret += do_lseek(testnum, 25, fd, filsz, SEEK_HOLE, off, -1);
 683         ret += do_lseek(testnum, 26, fd, filsz, SEEK_DATA, off, -1);
 684         ret += do_lseek(testnum, 27, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, -1);
 685         ret += do_lseek(testnum, 28, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, -1);
 686
 687 out:
 688         do_free(buf);
 689         return ret;
 690 }
 691
 692 /* test file with data at the beginning and a hole at the end */
 693 static int test05(int fd, int testnum)
 694 {
 695         int ret = -1;
 696         char *buf = NULL;
 697         int bufsz = alloc_size;
 698         int filsz = bufsz * 4;
 699
 700         /* |- DATA -|- HOLE -|- HOLE -|- HOLE -| */
 701
 702         buf = do_malloc(bufsz);
 703         if (!buf)
 704                 goto out;
 705         memset(buf, 'a', bufsz);
 706
 707         ret = do_truncate(fd, filsz);
 708         if (!ret)
 709                 ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 710         if (ret)
 711                 goto out;
 712
 713         /* offset at the beginning */
 714
 715         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 716         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 717
 718         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 719         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 720
 721         /* offset around data-hole boundary */
 722         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, bufsz);
 723         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 724
 725         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     bufsz);
 726         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 727         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, bufsz + 1);
 728         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 729
 730         /* offset around eof */
 731         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz - 1, filsz - 1);
 732         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz - 1, -1);
 733         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz,     -1);
 734         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz,     -1);
 735         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz + 1, -1);
 736         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz + 1, -1);
 737 out:
 738         do_free(buf);
 739         return ret;
 740 }
 741 /* test hole begin and data end */
 742 static int test04(int fd, int testnum)
 743 {
 744         int ret;
 745         char *buf = "ABCDEFGH";
 746         int bufsz, holsz, filsz;
 747
 748         bufsz = strlen(buf);
 749         holsz = alloc_size * 2;
 750         filsz = holsz + bufsz;
 751
 752         /* |- HOLE -|- HOLE -|- DATA -| */
 753
 754         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, holsz);
 755         if (ret)
 756                 goto out;
 757
 758         /* offset at the beginning */
 759         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 760         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 761         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, holsz);
 762         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, holsz);
 763         /* offset around hole-data boundary */
 764         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz - 1, holsz - 1);
 765         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz - 1, holsz);
 766         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz,     filsz);
 767         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz,     holsz);
 768         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz + 1, filsz);
 769         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz + 1, holsz + 1);
 770
 771         /* offset around eof */
 772         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz - 1, filsz);
 773         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz - 1, filsz - 1);
 774         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz,     -1);
 775         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz,     -1);
 776         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz + 1, -1);
 777         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz + 1, -1);
 778 out:
 779         return ret;
 780 }
 781
 782 /* test a larger full file */
 783 static int test03(int fd, int testnum)
 784 {
 785         char *buf = NULL;
 786         int bufsz = alloc_size * 2 + 100;
 787         int filsz = bufsz;
 788         int ret = -1;
 789
 790         buf = do_malloc(bufsz);
 791         if (!buf)
 792                 goto out;
 793         memset(buf, 'a', bufsz);
 794
 795         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 796         if (ret)
 797                 goto out;
 798
 799         /* offset at the beginning */
 800         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 801         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 802         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 803         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 804
 805         /* offset around eof */
 806         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, bufsz);
 807         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 808         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     -1);
 809         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 810         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, -1);
 811         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 812
 813 out:
 814         do_free(buf);
 815         return ret;
 816 }
 817
 818 /* test tiny full file */
 819 static int test02(int fd, int testnum)
 820 {
 821         int ret;
 822         char buf[] = "ABCDEFGH";
 823         int bufsz, filsz;
 824
 825         bufsz = strlen(buf);
 826         filsz = bufsz;
 827
 828         /* |- DATA -| */
 829
 830         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 831         if (ret)
 832                 goto out;
 833
 834         ret += do_lseek(testnum, 1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, filsz);
 835         ret += do_lseek(testnum, 2, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 836         ret += do_lseek(testnum, 3, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 837         ret += do_lseek(testnum, 4, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, filsz);
 838         ret += do_lseek(testnum, 5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 839         ret += do_lseek(testnum, 6, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     -1);
 840         ret += do_lseek(testnum, 7, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 841         ret += do_lseek(testnum, 8, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, -1);
 842         ret += do_lseek(testnum, 9, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 843
 844 out:
 845         return ret;
 846 }
 847
 848 /* test empty file */
 849 static int test01(int fd, int testnum)
 850 {
 851         int ret = 0;
 852
 853         ret += do_lseek(testnum, 1, fd, 0, SEEK_DATA, 0, -1);
 854         ret += do_lseek(testnum, 2, fd, 0, SEEK_HOLE, 0, -1);
 855         ret += do_lseek(testnum, 3, fd, 0, SEEK_HOLE, 1, -1);
 856
 857         return ret;
 858 }
 859
 860 struct testrec {
 861        int     test_num;
 862        int     (*test_func)(int fd, int testnum);
 863        char    *test_desc;
 864 };
 865
 866 struct testrec seek_tests[] = {
 867        {  1, test01, "Test empty file" },
 868        {  2, test02, "Test a tiny full file" },
 869        {  3, test03, "Test a larger full file" },
 870        {  4, test04, "Test file hole at beg, data at end" },
 871        {  5, test05, "Test file data at beg, hole at end" },
 872        {  6, test06, "Test file hole data hole data" },
 873        {  7, test07, "Test file with unwritten extents, only have dirty pages" },
 874        {  8, test08, "Test file with unwritten extents, only have unwritten pages" },
 875        {  9, test09, "Test file with unwritten extents, have both dirty && unwritten pages" },
 876        { 10, test10, "Test a huge file for offset overflow" },
 877        { 11, test11, "Test a huge file for block number signed" },
 878        { 12, test12, "Test a huge file for block number overflow" },
 879        { 13, test13, "Test file with unwritten extents, only have pagevec dirty pages" },
 880        { 14, test14, "Test file with unwritten extents, small hole after pagevec dirty pages" },
 881        { 15, test15, "Test file with unwritten extents, page after unwritten extent" },
 882        { 16, test16, "Test file with unwritten extents, non-contiguous dirty pages" },
 883 };
 884
 885 static int run_test(struct testrec *tr)
 886 {
 887         int ret = 0, fd = -1;
 888         char filename[255];
 889
 890         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%02d", base_file_path, tr->test_num);
 891
 892         fd = do_create(filename);
 893         if (fd > -1) {
 894                 printf("%02d. %-50s\n", tr->test_num, tr->test_desc);
 895                 ret = tr->test_func(fd, tr->test_num);
 896                 printf("\n");
 897         }
 898
 899         do_close(fd);
 900         return ret;
 901 }
 902
 903 static int test_basic_support(void)
 904 {
 905         int ret = -1, fd, shift;
 906         off_t pos = 0, offset = 1;
 907         char *buf = NULL;
 908         int bufsz, filsz;
 909
 910         fd = do_create(base_file_path);
 911         if (fd == -1)
 912                 goto out;
 913
 914         get_file_system(fd);
 915
 916         ret = get_io_sizes(fd);
 917         if (ret)
 918                 goto out;
 919
 920         /* try to discover the actual alloc size */
 921         while (pos == 0 && offset < alloc_size) {
 922                 offset <<= 1;
 923                 ftruncate(fd, 0);
 924                 pwrite(fd, "a", 1, offset);
 925                 pos = lseek(fd, 0, SEEK_DATA);
 926         }
 927
 928         /* bisect */
 929         shift = offset >> 2;
 930         while (shift && offset < alloc_size) {
 931                 ftruncate(fd, 0);
 932                 pwrite(fd, "a", 1, offset);
 933                 pos = lseek(fd, 0, SEEK_DATA);
 934                 offset += pos ? -shift : shift;
 935                 shift >>= 1;
 936         }
 937         if (!shift)
 938                 offset += pos ? 0 : 1;
 939         alloc_size = offset;
 940
 941         if (pos == -1) {
 942                 fprintf(stderr, "Kernel does not support llseek(2) extension "
 943                         "SEEK_DATA. Aborting.\n");
 944                 ret = -1;
 945                 goto out;
 946         }
 947
 948         ftruncate(fd, 0);
 949         bufsz = alloc_size * 2;
 950         filsz = bufsz * 2;
 951
 952         buf = do_malloc(bufsz);
 953         if (!buf)
 954                 goto out;
 955         memset(buf, 'a', bufsz);
 956
 957         /* File with 2 allocated blocks.... */
 958         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 959         if (ret)
 960                 goto out;
 961
 962         /* followed by a hole... */
 963         ret = do_truncate(fd, filsz);
 964         if (ret)
 965                 goto out;
 966
 967         /* Is SEEK_DATA and SEEK_HOLE supported in the kernel? */
 968         pos = lseek(fd, 0, SEEK_HOLE);
 969         if (pos == -1) {
 970                 fprintf(stderr, "Kernel does not support llseek(2) extension "
 971                         "SEEK_HOLE. Aborting.\n");
 972                 ret = -1;
 973                 goto out;
 974         }
 975
 976         if (pos == filsz) {
 977                 default_behavior = 1;
 978                 fprintf(stderr, "File system supports the default behavior.\n");
 979         }
 980
 981         printf("\n");
 982
 983 out:
 984         do_free(buf);
 985         do_close(fd);
 986         return ret;
 987 }
 988
 989 void usage(char *cmd)
 990 {
 991         fprintf(stdout, "Usage: %s [-t] [-s <starttest>] [-e <endtest>] base_file_path\n", cmd);
 992         exit(1);
 993 }
 994
 995 int main(int argc, char **argv)
 996 {
 997         int ret = -1;
 998         int i = 0;
 999         int opt;
1000         int check_support = 0;
1001         int numtests = sizeof(seek_tests) / sizeof(struct testrec);
1002         int teststart, testend;
1003
1004         /*
1005          * First twelve tests are used by generic/285. To run these is the
1006          * default. Further tests are run e.g. by generic/436. They are not
1007          * run by default in order to not regress older kernels.
1008          */
1009         teststart = 1;
1010         testend = 12;
1011
1012         while ((opt = getopt(argc, argv, "ts:e:")) != -1) {
1013                 switch (opt) {
1014                 case 't':
1015                         check_support++;
1016                         break;
1017                 case 's':
1018                         teststart = strtol(optarg, NULL, 10);
1019                         if (teststart <= 0 || teststart > numtests) {
1020                                 fprintf(stdout, "Invalid starting test: %s\n",
1021                                         optarg);
1022                                 usage(argv[0]);
1023                         }
1024                         break;
1025                 case 'e':
1026                         testend = strtol(optarg, NULL, 10);
1027                         if (testend <= 0 || testend > numtests) {
1028                                 fprintf(stdout, "Invalid final test: %s\n",
1029                                         optarg);
1030                                 usage(argv[0]);
1031                         }
1032                         break;
1033                 default:
1034                         usage(argv[0]);
1035                 }
1036         }
1037
1038         /* should be exactly one arg left, the filename */
1039         if (optind != argc - 1)
1040                 usage(argv[0]);
1041
1042         if (teststart > testend) {
1043                 fprintf(stdout, "Starting test is larger than final test!\n");
1044                 usage(argv[0]);
1045         }
1046
1047         base_file_path = (char *)strdup(argv[optind]);
1048
1049         ret = test_basic_support();
1050         if (ret || check_support)
1051                 goto out;
1052
1053         for (i = 0; i < numtests; ++i) {
1054                 if (seek_tests[i].test_num >= teststart &&
1055                     seek_tests[i].test_num <= testend) {
1056                         ret = run_test(&seek_tests[i]);
1057                         if (ret)
1058                                 break;
1059                 }
1060         }
1061
1062 out:
1063         free(base_file_path);
1064         return ret;
1065 }