src/seek_sanity_test.c

   1 /*
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  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 int unwritten_extents = 0;
  41 char *base_file_path;
  42
  43 static void get_file_system(int fd)
  44 {
  45         struct statfs buf;
  46
  47         if (!fstatfs(fd, &buf)) {
  48                 fprintf(stdout, "File system magic#: 0x%lx\n",
  49                                 (unsigned long int)buf.f_type);
  50         }
  51 }
  52
  53 static int get_io_sizes(int fd)
  54 {
  55         off_t pos = 0, offset = 1;
  56         struct stat buf;
  57         int shift, ret;
  58
  59         ret = fstat(fd, &buf);
  60         if (ret) {
  61                 fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to find io blocksize\n",
  62                         errno);
  63                 return ret;
  64         }
  65
  66         /* st_blksize is typically also the allocation size */
  67         alloc_size = buf.st_blksize;
  68
  69         /* try to discover the actual alloc size */
  70         while (pos == 0 && offset < alloc_size) {
  71                 offset <<= 1;
  72                 ftruncate(fd, 0);
  73                 pwrite(fd, "a", 1, offset);
  74                 pos = lseek(fd, 0, SEEK_DATA);
  75                 if (pos == -1)
  76                         goto fail;
  77         }
  78
  79         /* bisect */
  80         shift = offset >> 2;
  81         while (shift && offset < alloc_size) {
  82                 ftruncate(fd, 0);
  83                 pwrite(fd, "a", 1, offset);
  84                 pos = lseek(fd, 0, SEEK_DATA);
  85                 if (pos == -1)
  86                         goto fail;
  87                 offset += pos ? -shift : shift;
  88                 shift >>= 1;
  89         }
  90         if (!shift)
  91                 offset += pos ? 0 : 1;
  92         alloc_size = offset;
  93         fprintf(stdout, "Allocation size: %ld\n", alloc_size);
  94         return 0;
  95
  96 fail:
  97         fprintf(stderr, "Kernel does not support llseek(2) extension "
  98                 "SEEK_DATA. Aborting.\n");
  99         return -1;
 100 }
 101
 102 #define do_free(x)     do { if(x) free(x); } while(0);
 103
 104 static void *do_malloc(size_t size)
 105 {
 106        void *buf;
 107
 108        buf = malloc(size);
 109        if (!buf)
 110                fprintf(stderr, "  ERROR: Unable to allocate %ld bytes\n",
 111                        (long)size);
 112
 113        return buf;
 114 }
 115
 116 static int do_truncate(int fd, off_t length)
 117 {
 118        int ret;
 119
 120        ret = ftruncate(fd, length);
 121        if (ret)
 122                fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to extend file "
 123                        "to %ld bytes\n", errno, (long)length);
 124        return ret;
 125 }
 126
 127 static int do_fallocate(int fd, off_t offset, off_t length, int mode)
 128 {
 129         int ret;
 130
 131         ret = fallocate(fd, mode, offset, length);
 132         if (ret)
 133                 fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to preallocate "
 134                         "space to %ld bytes\n", errno, (long) length);
 135
 136         return ret;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Synchnorize all dirty pages in the file range starting from
 141  * offset to nbytes length.
 142  */
 143 static int do_sync_dirty_pages(int fd, off64_t offset, off64_t nbytes)
 144 {
 145         int ret;
 146
 147         ret = sync_file_range(fd, offset, nbytes, SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
 148         if (ret)
 149                 fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to sync out dirty "
 150                         "pages\n", errno);
 151
 152         return ret;
 153 }
 154
 155 static ssize_t do_pwrite(int fd, const void *buf, size_t count, off_t offset)
 156 {
 157         ssize_t ret, written = 0;
 158
 159         while (count > written) {
 160                 ret = pwrite(fd, buf + written, count - written, offset + written);
 161                 if (ret < 0) {
 162                         /* Don't warn about too large file. It's fs dependent. */
 163                         if (errno == EFBIG)
 164                                 return ret;
 165                         fprintf(stderr, "  ERROR %d: Failed to write %ld "
 166                                 "bytes\n", errno, (long)count);
 167                         return ret;
 168                 }
 169                 written += ret;
 170         }
 171
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 #define do_close(x)     do { if ((x) > -1) close(x); } while(0);
 176
 177 static int do_create(const char *filename)
 178 {
 179         int fd;
 180
 181         fd = open(filename, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
 182         if (fd < 0)
 183                 fprintf(stderr, " ERROR %d: Failed to create file '%s'\n",
 184                         errno, filename);
 185
 186         return fd;
 187 }
 188
 189 static int do_lseek(int testnum, int subtest, int fd, off_t filsz, int origin,
 190                     off_t set, off_t exp)
 191 {
 192         off_t pos, exp2;
 193         int x, ret;
 194
 195         assert(!(origin != SEEK_HOLE && origin != SEEK_DATA));
 196
 197         /*
 198          * The file pointer can be set to different values depending
 199          * on the implementation. For SEEK_HOLE, EOF could be a valid
 200          * value. For SEEK_DATA, supplied offset could be the valid
 201          * value.
 202          */
 203         exp2 = exp;
 204         if (origin == SEEK_HOLE && exp2 != -1)
 205                 exp2 = filsz;
 206         if (origin == SEEK_DATA && default_behavior && set < filsz)
 207                 exp2 = set;
 208
 209         pos = lseek(fd, set, origin);
 210
 211         if (pos == -1 && exp == -1) {
 212                 x = fprintf(stdout, "%02d.%02d %s expected -1 with errno %d, got %d. ",
 213                             testnum, subtest,
 214                             (origin == SEEK_HOLE) ? "SEEK_HOLE" : "SEEK_DATA",
 215                             -ENXIO, -errno);
 216                 ret = !(errno == ENXIO);
 217         } else {
 218
 219                 x = fprintf(stdout, "%02d.%02d %s expected %lld or %lld, got %lld. ",
 220                             testnum, subtest,
 221                             (origin == SEEK_HOLE) ? "SEEK_HOLE" : "SEEK_DATA",
 222                             (long long)exp, (long long)exp2, (long long)pos);
 223                 ret = !(pos == exp || pos == exp2);
 224         }
 225
 226         fprintf(stdout, "%*s\n", (70 - x), ret ? "FAIL" : "succ");
 227
 228         return ret;
 229 }
 230
 231 static int huge_file_test(int fd, int testnum, off_t filsz)
 232 {
 233         char *buf = NULL;
 234         int bufsz = alloc_size * 16;    /* XFS seems to round allocated size */
 235         off_t off = filsz - bufsz;
 236         int ret = -1;
 237
 238         buf = do_malloc(bufsz);
 239         if (!buf)
 240                 goto out;
 241         memset(buf, 'a', bufsz);
 242
 243         /* |- DATA -|- HUGE HOLE -|- DATA -| */
 244         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 245         if (ret)
 246                 goto out;
 247         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, off);
 248         if (ret) {
 249                 /*
 250                  * Report success. Filesystem just cannot handle so large
 251                  * offsets and correctly reports it.
 252                  */
 253                 if (errno == EFBIG) {
 254                         fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support so large files.\n");
 255                         ret = 0;
 256                 }
 257                 goto out;
 258         }
 259
 260         /* offset at the beginning */
 261         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 262         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 263         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 264         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 265
 266         /* offset around eof */
 267         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, off, off + bufsz);
 268         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, off, off);
 269         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 270         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, off - bufsz, off);
 271
 272 out:
 273         do_free(buf);
 274         return ret;
 275 }
 276
 277 /* Make sure we get ENXIO if we pass in a negative offset. */
 278 static int test18(int fd, int testnum)
 279 {
 280         int ret = 0;
 281
 282         /* file size doesn't matter in this test, set to 0 */
 283         ret += do_lseek(testnum, 1, fd, 0, SEEK_HOLE, -1, -1);
 284         ret += do_lseek(testnum, 2, fd, 0, SEEK_DATA, -1, -1);
 285
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 static int test17(int fd, int testnum)
 290 {
 291         char *buf = NULL;
 292         int pagesz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 293         int bufsz, filsz;
 294         int ret = 0;
 295
 296         if (!unwritten_extents) {
 297                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 298                 goto out;
 299         }
 300
 301         if (pagesz < 4 * alloc_size) {
 302                 fprintf(stdout, "Test skipped as page size (%d) is less than "
 303                         "four times allocation size (%d).\n",
 304                         pagesz, (int)alloc_size);
 305                 goto out;
 306         }
 307         bufsz = alloc_size;
 308         filsz = 3 * bufsz;
 309
 310         buf = do_malloc(bufsz);
 311         if (!buf) {
 312                 ret = -1;
 313                 goto out;
 314         }
 315         memset(buf, 'a', bufsz);
 316
 317         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 318         if (ret < 0)
 319                 goto out;
 320
 321         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 322         if (ret)
 323                 goto out;
 324
 325         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 2 * bufsz);
 326         if (ret)
 327                 goto out;
 328
 329         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 330         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 331         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 332         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 333         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, 2 * bufsz);
 334         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz, bufsz);
 335         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, 2 * bufsz);
 336         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, bufsz + 1);
 337         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_DATA, 2 * bufsz, 2 * bufsz);
 338         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_HOLE, 2 * bufsz, 3 * bufsz);
 339         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_DATA, 2 * bufsz + 1, 2 * bufsz + 1);
 340         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_HOLE, 2 * bufsz + 1, 3 * bufsz);
 341
 342         filsz += bufsz;
 343         ret += do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 344
 345         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_DATA, 3 * bufsz, -1);
 346         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_HOLE, 3 * bufsz, 3 * bufsz);
 347         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_DATA, 3 * bufsz + 1, -1);
 348         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_HOLE, 3 * bufsz + 1, 3 * bufsz + 1);
 349
 350 out:
 351         do_free(buf);
 352         return ret;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * test file with unwritten extents, having non-contiguous dirty pages in
 357  * the unwritten extent.
 358  */
 359 static int test16(int fd, int testnum)
 360 {
 361         int ret = 0;
 362         char *buf = NULL;
 363         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 364         int filsz = 4 << 20;
 365
 366         if (!unwritten_extents) {
 367                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 368                 goto out;
 369         }
 370
 371         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 372         /* Each unit is bufsz */
 373         buf = do_malloc(bufsz);
 374         if (!buf)
 375                 goto out;
 376         memset(buf, 'a', bufsz);
 377
 378         /* preallocate 4M space to file */
 379         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 380         if (ret < 0)
 381                 goto out;
 382
 383         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 384         if (ret)
 385                 goto out;
 386
 387         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, filsz/2);
 388         if (ret)
 389                 goto out;
 390
 391         /* offset at the beginning */
 392         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 393         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 394         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 395         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 396         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, filsz/2);
 397         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz/2,
 398                         filsz/2 + bufsz);
 399
 400 out:
 401         do_free(buf);
 402         return ret;
 403 }
 404
 405 /*
 406  * test file with unwritten extents, having page just after end of unwritten
 407  * extent.
 408  */
 409 static int test15(int fd, int testnum)
 410 {
 411         int ret = 0;
 412         char *buf = NULL;
 413         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 414         int filsz = 4 << 20;
 415
 416         if (!unwritten_extents) {
 417                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 418                 goto out;
 419         }
 420
 421         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 422         /* Each unit is bufsz */
 423         buf = do_malloc(bufsz);
 424         if (!buf)
 425                 goto out;
 426         memset(buf, 'a', bufsz);
 427
 428         /* preallocate 4M space to file */
 429         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 430         if (ret < 0)
 431                 goto out;
 432
 433         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 434         if (ret)
 435                 goto out;
 436
 437         /* One page written just after end of unwritten extent... */
 438         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, filsz);
 439         if (ret)
 440                 goto out;
 441
 442         /* update file size */
 443         filsz += bufsz;
 444
 445         /* offset at the beginning */
 446         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 447         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 448         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 449         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 450         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, filsz - bufsz);
 451
 452 out:
 453         do_free(buf);
 454         return ret;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * test file with unwritten extents, only have pagevec worth of dirty pages
 459  * in page cache, a hole and then another page.
 460  */
 461 static int test14(int fd, int testnum)
 462 {
 463         int ret = 0;
 464         char *buf = NULL;
 465         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) * 14;
 466         int filsz = 4 << 20;
 467
 468         if (!unwritten_extents) {
 469                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 470                 goto out;
 471         }
 472
 473         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 474         /* Each unit is bufsz */
 475         buf = do_malloc(bufsz);
 476         if (!buf)
 477                 goto out;
 478         memset(buf, 'a', bufsz);
 479
 480         /* preallocate 4M space to file */
 481         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 482         if (ret < 0)
 483                 goto out;
 484
 485         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 486         if (ret)
 487                 goto out;
 488
 489         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 3 * bufsz);
 490         if (ret)
 491                 goto out;
 492
 493         /* offset at the beginning */
 494         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 495         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 496         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_HOLE, 3 * bufsz, 4 * bufsz);
 497         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 498         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 499         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz, 3 * bufsz);
 500
 501 out:
 502         do_free(buf);
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 /*
 507  * test file with unwritten extents, only have pagevec worth of dirty pages
 508  * in page cache.
 509  */
 510 static int test13(int fd, int testnum)
 511 {
 512         int ret = 0;
 513         char *buf = NULL;
 514         int bufsz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE) * 14;
 515         int filsz = 4 << 20;
 516
 517         if (!unwritten_extents) {
 518                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 519                 goto out;
 520         }
 521
 522         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 523         /* Each unit is bufsz */
 524         buf = do_malloc(bufsz);
 525         if (!buf)
 526                 goto out;
 527         memset(buf, 'a', bufsz);
 528
 529         /* preallocate 4M space to file */
 530         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 531         if (ret < 0)
 532                 goto out;
 533
 534         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 535         if (ret)
 536                 goto out;
 537
 538         /* offset at the beginning */
 539         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 540         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 541         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 542         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 543
 544 out:
 545         do_free(buf);
 546         return ret;
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Test huge file to check for overflows of block counts due to usage of
 551  * 32-bit types.
 552  */
 553 static int test12(int fd, int testnum)
 554 {
 555         return huge_file_test(fd, testnum,
 556                                 ((long long)alloc_size << 32) + (1 << 20));
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Test huge file to check for overflows of block counts due to usage of
 561  * signed types
 562  */
 563 static int test11(int fd, int testnum)
 564 {
 565         return huge_file_test(fd, testnum,
 566                                 ((long long)alloc_size << 31) + (1 << 20));
 567 }
 568
 569 /* Test an 8G file to check for offset overflows at 1 << 32 */
 570 static int test10(int fd, int testnum)
 571 {
 572         return huge_file_test(fd, testnum, 8ULL << 30);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * test file with unwritten extents, have both dirty and
 577  * writeback pages in page cache.
 578  */
 579 static int test09(int fd, int testnum)
 580 {
 581         int ret = 0;
 582         char *buf = NULL;
 583         int bufsz = alloc_size;
 584         int filsz = bufsz * 100 + bufsz;
 585
 586         if (!unwritten_extents) {
 587                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 588                 goto out;
 589         }
 590
 591         /*
 592          * HOLE - unwritten DATA in dirty page - HOLE -
 593          * unwritten DATA in writeback page
 594          */
 595
 596         /* Each unit is bufsz */
 597         buf = do_malloc(bufsz);
 598         if (!buf)
 599                 goto out;
 600         memset(buf, 'a', bufsz);
 601
 602         /* preallocate 8M space to file */
 603         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 604         if (ret < 0)
 605                 goto out;
 606
 607         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 608         if (!ret) {
 609                 ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 100);
 610                 if (ret)
 611                         goto out;
 612         }
 613
 614         /*
 615          * Sync out dirty pages from bufsz * 100, this will convert
 616          * the dirty page to writeback.
 617          */
 618         ret = do_sync_dirty_pages(fd, bufsz * 100, 0);
 619         if (ret)
 620                 goto out;
 621
 622         /* offset at the beginning */
 623         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 624         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 625         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 626         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 627
 628 out:
 629         do_free(buf);
 630         return ret;
 631 }
 632
 633 /* test file with unwritten extent, only have writeback page */
 634 static int test08(int fd, int testnum)
 635 {
 636         int ret = 0;
 637         char *buf = NULL;
 638         int bufsz = alloc_size;
 639         int filsz = bufsz * 10 + bufsz;
 640
 641         if (!unwritten_extents) {
 642                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 643                 goto out;
 644         }
 645
 646         /* HOLE - unwritten DATA in writeback page */
 647         /* Each unit is bufsz */
 648         buf = do_malloc(bufsz);
 649         if (!buf)
 650                 goto out;
 651         memset(buf, 'a', bufsz);
 652
 653         /* preallocate 4M space to file */
 654         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 655         if (ret < 0)
 656                 goto out;
 657
 658         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 659         if (ret)
 660                 goto out;
 661
 662         /* Sync out all file */
 663         ret = do_sync_dirty_pages(fd, 0, 0);
 664         if (ret)
 665                 goto out;
 666
 667         /* offset at the beginning */
 668         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 669         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 670         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 671         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 672
 673 out:
 674         do_free(buf);
 675         return ret;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * test file with unwritten extents, only have dirty pages
 680  * in page cache.
 681  */
 682 static int test07(int fd, int testnum)
 683 {
 684         int ret = 0;
 685         char *buf = NULL;
 686         int bufsz = alloc_size;
 687         int filsz = bufsz * 10 + bufsz;
 688
 689         if (!unwritten_extents) {
 690                 fprintf(stdout, "Test skipped as fs doesn't support unwritten extents.\n");
 691                 goto out;
 692         }
 693
 694         /* HOLE - unwritten DATA in dirty page */
 695         /* Each unit is bufsz */
 696         buf = do_malloc(bufsz);
 697         if (!buf)
 698                 goto out;
 699         memset(buf, 'a', bufsz);
 700
 701         /* preallocate 4M space to file */
 702         ret = do_fallocate(fd, 0, filsz, 0);
 703         if (ret < 0)
 704                 goto out;
 705
 706         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 10);
 707         if (ret)
 708                 goto out;
 709
 710         /* offset at the beginning */
 711         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 712         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 713         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz * 10);
 714         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz * 10);
 715
 716 out:
 717         do_free(buf);
 718         return ret;
 719 }
 720
 721 /* test hole data hole data */
 722 static int test06(int fd, int testnum)
 723 {
 724         int ret = -1;
 725         char *buf = NULL;
 726         int bufsz = alloc_size;
 727         int filsz = bufsz * 4;
 728         int off;
 729
 730         /* HOLE - DATA - HOLE - DATA */
 731         /* Each unit is bufsz */
 732
 733         buf = do_malloc(bufsz);
 734         if (!buf)
 735                 goto out;
 736
 737         memset(buf, 'a', bufsz);
 738
 739         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz);
 740         if (!ret)
 741                 do_pwrite(fd, buf, bufsz, bufsz * 3);
 742         if (ret)
 743                 goto out;
 744
 745         /* offset at the beginning */
 746         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 747         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 748         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, bufsz);
 749         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, bufsz);
 750
 751         /* offset around first hole-data boundary */
 752         off = bufsz;
 753         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off - 1);
 754         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off);
 755         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     bufsz * 2);
 756         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     off);
 757         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, bufsz * 2);
 758         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 759
 760         /* offset around data-hole boundary */
 761         off = bufsz * 2;
 762         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off);
 763         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off - 1);
 764         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     off);
 765         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     bufsz * 3);
 766         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, off + 1);
 767         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, bufsz * 3);
 768
 769         /* offset around second hole-data boundary */
 770         off = bufsz * 3;
 771         ret += do_lseek(testnum, 17, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, off - 1);
 772         ret += do_lseek(testnum, 18, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, off);
 773         ret += do_lseek(testnum, 19, fd, filsz, SEEK_HOLE, off,     filsz);
 774         ret += do_lseek(testnum, 20, fd, filsz, SEEK_DATA, off,     off);
 775         ret += do_lseek(testnum, 21, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, filsz);
 776         ret += do_lseek(testnum, 22, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, off + 1);
 777
 778         /* offset around the end of file */
 779         off = filsz;
 780         ret += do_lseek(testnum, 23, fd, filsz, SEEK_HOLE, off - 1, filsz);
 781         ret += do_lseek(testnum, 24, fd, filsz, SEEK_DATA, off - 1, filsz - 1);
 782         ret += do_lseek(testnum, 25, fd, filsz, SEEK_HOLE, off, -1);
 783         ret += do_lseek(testnum, 26, fd, filsz, SEEK_DATA, off, -1);
 784         ret += do_lseek(testnum, 27, fd, filsz, SEEK_HOLE, off + 1, -1);
 785         ret += do_lseek(testnum, 28, fd, filsz, SEEK_DATA, off + 1, -1);
 786
 787 out:
 788         do_free(buf);
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 /* test file with data at the beginning and a hole at the end */
 793 static int test05(int fd, int testnum)
 794 {
 795         int ret = -1;
 796         char *buf = NULL;
 797         int bufsz = alloc_size;
 798         int filsz = bufsz * 4;
 799
 800         /* |- DATA -|- HOLE -|- HOLE -|- HOLE -| */
 801
 802         buf = do_malloc(bufsz);
 803         if (!buf)
 804                 goto out;
 805         memset(buf, 'a', bufsz);
 806
 807         ret = do_truncate(fd, filsz);
 808         if (!ret)
 809                 ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 810         if (ret)
 811                 goto out;
 812
 813         /* offset at the beginning */
 814
 815         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 816         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 817
 818         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 819         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 820
 821         /* offset around data-hole boundary */
 822         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, bufsz);
 823         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 824
 825         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     bufsz);
 826         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 827         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, bufsz + 1);
 828         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 829
 830         /* offset around eof */
 831         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz - 1, filsz - 1);
 832         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz - 1, -1);
 833         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz,     -1);
 834         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz,     -1);
 835         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz + 1, -1);
 836         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz + 1, -1);
 837 out:
 838         do_free(buf);
 839         return ret;
 840 }
 841 /* test hole begin and data end */
 842 static int test04(int fd, int testnum)
 843 {
 844         int ret;
 845         char *buf = "ABCDEFGH";
 846         int bufsz, holsz, filsz;
 847
 848         bufsz = strlen(buf);
 849         holsz = alloc_size * 2;
 850         filsz = holsz + bufsz;
 851
 852         /* |- HOLE -|- HOLE -|- DATA -| */
 853
 854         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, holsz);
 855         if (ret)
 856                 goto out;
 857
 858         /* offset at the beginning */
 859         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, 0);
 860         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, 1);
 861         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, holsz);
 862         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, holsz);
 863         /* offset around hole-data boundary */
 864         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz - 1, holsz - 1);
 865         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz - 1, holsz);
 866         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz,     filsz);
 867         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz,     holsz);
 868         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, holsz + 1, filsz);
 869         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, holsz + 1, holsz + 1);
 870
 871         /* offset around eof */
 872         ret += do_lseek(testnum, 11, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz - 1, filsz);
 873         ret += do_lseek(testnum, 12, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz - 1, filsz - 1);
 874         ret += do_lseek(testnum, 13, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz,     -1);
 875         ret += do_lseek(testnum, 14, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz,     -1);
 876         ret += do_lseek(testnum, 15, fd, filsz, SEEK_HOLE, filsz + 1, -1);
 877         ret += do_lseek(testnum, 16, fd, filsz, SEEK_DATA, filsz + 1, -1);
 878 out:
 879         return ret;
 880 }
 881
 882 /* test a larger full file */
 883 static int test03(int fd, int testnum)
 884 {
 885         char *buf = NULL;
 886         int bufsz = alloc_size * 2 + 100;
 887         int filsz = bufsz;
 888         int ret = -1;
 889
 890         buf = do_malloc(bufsz);
 891         if (!buf)
 892                 goto out;
 893         memset(buf, 'a', bufsz);
 894
 895         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 896         if (ret)
 897                 goto out;
 898
 899         /* offset at the beginning */
 900         ret += do_lseek(testnum,  1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, bufsz);
 901         ret += do_lseek(testnum,  2, fd, filsz, SEEK_HOLE, 1, bufsz);
 902         ret += do_lseek(testnum,  3, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 903         ret += do_lseek(testnum,  4, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 904
 905         /* offset around eof */
 906         ret += do_lseek(testnum,  5, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, bufsz);
 907         ret += do_lseek(testnum,  6, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 908         ret += do_lseek(testnum,  7, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     -1);
 909         ret += do_lseek(testnum,  8, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 910         ret += do_lseek(testnum,  9, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, -1);
 911         ret += do_lseek(testnum, 10, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 912
 913 out:
 914         do_free(buf);
 915         return ret;
 916 }
 917
 918 /* test tiny full file */
 919 static int test02(int fd, int testnum)
 920 {
 921         int ret;
 922         char buf[] = "ABCDEFGH";
 923         int bufsz, filsz;
 924
 925         bufsz = strlen(buf);
 926         filsz = bufsz;
 927
 928         /* |- DATA -| */
 929
 930         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
 931         if (ret)
 932                 goto out;
 933
 934         ret += do_lseek(testnum, 1, fd, filsz, SEEK_HOLE, 0, filsz);
 935         ret += do_lseek(testnum, 2, fd, filsz, SEEK_DATA, 0, 0);
 936         ret += do_lseek(testnum, 3, fd, filsz, SEEK_DATA, 1, 1);
 937         ret += do_lseek(testnum, 4, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz - 1, filsz);
 938         ret += do_lseek(testnum, 5, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz - 1, bufsz - 1);
 939         ret += do_lseek(testnum, 6, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz,     -1);
 940         ret += do_lseek(testnum, 7, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz,     -1);
 941         ret += do_lseek(testnum, 8, fd, filsz, SEEK_HOLE, bufsz + 1, -1);
 942         ret += do_lseek(testnum, 9, fd, filsz, SEEK_DATA, bufsz + 1, -1);
 943
 944 out:
 945         return ret;
 946 }
 947
 948 /* test empty file */
 949 static int test01(int fd, int testnum)
 950 {
 951         int ret = 0;
 952
 953         ret += do_lseek(testnum, 1, fd, 0, SEEK_DATA, 0, -1);
 954         ret += do_lseek(testnum, 2, fd, 0, SEEK_HOLE, 0, -1);
 955         ret += do_lseek(testnum, 3, fd, 0, SEEK_HOLE, 1, -1);
 956
 957         return ret;
 958 }
 959
 960 struct testrec {
 961        int     test_num;
 962        int     (*test_func)(int fd, int testnum);
 963        char    *test_desc;
 964 };
 965
 966 struct testrec seek_tests[] = {
 967        {  1, test01, "Test empty file" },
 968        {  2, test02, "Test a tiny full file" },
 969        {  3, test03, "Test a larger full file" },
 970        {  4, test04, "Test file hole at beg, data at end" },
 971        {  5, test05, "Test file data at beg, hole at end" },
 972        {  6, test06, "Test file hole data hole data" },
 973        {  7, test07, "Test file with unwritten extents, only have dirty pages" },
 974        {  8, test08, "Test file with unwritten extents, only have unwritten pages" },
 975        {  9, test09, "Test file with unwritten extents, have both dirty && unwritten pages" },
 976        { 10, test10, "Test a huge file for offset overflow" },
 977        { 11, test11, "Test a huge file for block number signed" },
 978        { 12, test12, "Test a huge file for block number overflow" },
 979        { 13, test13, "Test file with unwritten extents, only have pagevec dirty pages" },
 980        { 14, test14, "Test file with unwritten extents, small hole after pagevec dirty pages" },
 981        { 15, test15, "Test file with unwritten extents, page after unwritten extent" },
 982        { 16, test16, "Test file with unwritten extents, non-contiguous dirty pages" },
 983        { 17, test17, "Test file with unwritten extents, data-hole-data inside page" },
 984        { 18, test18, "Test file with negative SEEK_{HOLE,DATA} offsets" },
 985 };
 986
 987 static int run_test(struct testrec *tr)
 988 {
 989         int ret = 0, fd = -1;
 990         char filename[255];
 991
 992         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%02d", base_file_path, tr->test_num);
 993
 994         fd = do_create(filename);
 995         if (fd > -1) {
 996                 printf("%02d. %-50s\n", tr->test_num, tr->test_desc);
 997                 ret = tr->test_func(fd, tr->test_num);
 998                 printf("\n");
 999         }
1000
1001         do_close(fd);
1002         return ret;
1003 }
1004
1005 static int test_basic_support(void)
1006 {
1007         int ret = -1, fd;
1008         off_t pos;
1009         char *buf = NULL;
1010         int bufsz, filsz;
1011
1012         fd = do_create(base_file_path);
1013         if (fd == -1)
1014                 goto out;
1015
1016         get_file_system(fd);
1017
1018         ret = get_io_sizes(fd);
1019         if (ret)
1020                 goto out;
1021
1022         ftruncate(fd, 0);
1023         bufsz = alloc_size * 2;
1024         filsz = bufsz * 2;
1025
1026         buf = do_malloc(bufsz);
1027         if (!buf)
1028                 goto out;
1029         memset(buf, 'a', bufsz);
1030
1031         /* File with 2 allocated blocks.... */
1032         ret = do_pwrite(fd, buf, bufsz, 0);
1033         if (ret)
1034                 goto out;
1035
1036         /* followed by a hole... */
1037         ret = do_truncate(fd, filsz);
1038         if (ret)
1039                 goto out;
1040
1041         /* Is SEEK_DATA and SEEK_HOLE supported in the kernel? */
1042         pos = lseek(fd, 0, SEEK_HOLE);
1043         if (pos == -1) {
1044                 fprintf(stderr, "Kernel does not support llseek(2) extension "
1045                         "SEEK_HOLE. Aborting.\n");
1046                 ret = -1;
1047                 goto out;
1048         }
1049
1050         if (pos == filsz) {
1051                 default_behavior = 1;
1052                 fprintf(stderr, "File system supports the default behavior.\n");
1053         }
1054
1055         ftruncate(fd, 0);
1056         if (fallocate(fd, 0, 0, alloc_size) == -1) {
1057                 if (errno == EOPNOTSUPP)
1058                         fprintf(stderr, "File system does not support fallocate.");
1059                 else {
1060                         fprintf(stderr, "ERROR %d: Failed to preallocate "
1061                                 "space to %ld bytes. Aborting.\n", errno, (long) alloc_size);
1062                         ret = -1;
1063                 }
1064                 goto out;
1065         }
1066
1067         pos = lseek(fd, 0, SEEK_DATA);
1068         if (pos == 0) {
1069                 fprintf(stderr, "File system does not support unwritten extents.\n");
1070                 goto out;
1071         }
1072         unwritten_extents = 1;
1073
1074         printf("\n");
1075
1076 out:
1077         do_free(buf);
1078         do_close(fd);
1079         return ret;
1080 }
1081
1082 void usage(char *cmd)
1083 {
1084         fprintf(stdout, "Usage: %s [-t] [-s <starttest>] [-e <endtest>] base_file_path\n", cmd);
1085         exit(1);
1086 }
1087
1088 int main(int argc, char **argv)
1089 {
1090         int ret = -1;
1091         int i = 0;
1092         int opt;
1093         int check_support = 0;
1094         int numtests = sizeof(seek_tests) / sizeof(struct testrec);
1095         int teststart, testend;
1096
1097         /*
1098          * First twelve tests are used by generic/285. To run these is the
1099          * default. Further tests are run e.g. by generic/436. They are not
1100          * run by default in order to not regress older kernels.
1101          */
1102         teststart = 1;
1103         testend = 12;
1104
1105         while ((opt = getopt(argc, argv, "ts:e:")) != -1) {
1106                 switch (opt) {
1107                 case 't':
1108                         check_support++;
1109                         break;
1110                 case 's':
1111                         teststart = strtol(optarg, NULL, 10);
1112                         if (teststart <= 0 || teststart > numtests) {
1113                                 fprintf(stdout, "Invalid starting test: %s\n",
1114                                         optarg);
1115                                 usage(argv[0]);
1116                         }
1117                         break;
1118                 case 'e':
1119                         testend = strtol(optarg, NULL, 10);
1120                         if (testend <= 0 || testend > numtests) {
1121                                 fprintf(stdout, "Invalid final test: %s\n",
1122                                         optarg);
1123                                 usage(argv[0]);
1124                         }
1125                         break;
1126                 default:
1127                         usage(argv[0]);
1128                 }
1129         }
1130
1131         /* should be exactly one arg left, the filename */
1132         if (optind != argc - 1)
1133                 usage(argv[0]);
1134
1135         if (teststart > testend) {
1136                 fprintf(stdout, "Starting test is larger than final test!\n");
1137                 usage(argv[0]);
1138         }
1139
1140         base_file_path = (char *)strdup(argv[optind]);
1141
1142         ret = test_basic_support();
1143         if (ret || check_support)
1144                 goto out;
1145
1146         for (i = 0; i < numtests; ++i) {
1147                 if (seek_tests[i].test_num >= teststart &&
1148                     seek_tests[i].test_num <= testend) {
1149                         ret = run_test(&seek_tests[i]);
1150                         if (ret)
1151                                 break;
1152                 }
1153         }
1154
1155 out:
1156         free(base_file_path);
1157         return ret;
1158 }