app/test/test_malloc.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2012 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  */
  34
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <stdint.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <stdarg.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <sys/queue.h>
  42
  43 #include <cmdline_parse.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_memory.h>
  47 #include <rte_memzone.h>
  48 #include <rte_per_lcore.h>
  49 #include <rte_launch.h>
  50 #include <rte_tailq.h>
  51 #include <rte_eal.h>
  52 #include <rte_per_lcore.h>
  53 #include <rte_lcore.h>
  54 #include <rte_malloc.h>
  55 #include <rte_cycles.h>
  56 #include <rte_random.h>
  57 #include <rte_string_fns.h>
  58
  59 #include "test.h"
  60
  61 #define N 10000
  62
  63 #define QUOTE_(x) #x
  64 #define QUOTE(x) QUOTE_(x)
  65 #define MALLOC_MEMZONE_SIZE QUOTE(RTE_MALLOC_MEMZONE_SIZE)
  66
  67 /*
  68  * Malloc
  69  * ======
  70  *
  71  * Allocate some dynamic memory from heap (3 areas). Check that areas
  72  * don't overlap an that alignment constraints match. This test is
  73  * done many times on different lcores simultaneously.
  74  */
  75
  76 /* Test if memory overlaps: return 1 if true, or 0 if false. */
  77 static int
  78 is_memory_overlap(void *p1, size_t len1, void *p2, size_t len2)
  79 {
  80         unsigned long ptr1 = (unsigned long)p1;
  81         unsigned long ptr2 = (unsigned long)p2;
  82
  83         if (ptr2 >= ptr1 && (ptr2 - ptr1) < len1)
  84                 return 1;
  85         else if (ptr2 < ptr1 && (ptr1 - ptr2) < len2)
  86                 return 1;
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 static int
  91 is_aligned(void *p, int align)
  92 {
  93         unsigned long addr = (unsigned long)p;
  94         unsigned mask = align - 1;
  95
  96         if (addr & mask)
  97                 return 0;
  98         return 1;
  99 }
 100
 101 static int
 102 test_align_overlap_per_lcore(__attribute__((unused)) void *arg)
 103 {
 104         const unsigned align1 = 8,
 105                         align2 = 64,
 106                         align3 = 2048;
 107         unsigned i,j;
 108         void *p1 = NULL, *p2 = NULL, *p3 = NULL;
 109         int ret = 0;
 110
 111         for (i = 0; i < N; i++) {
 112                 p1 = rte_zmalloc("dummy", 1000, align1);
 113                 if (!p1){
 114                         printf("rte_zmalloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 115                         ret = -1;
 116                         break;
 117                 }
 118                 for(j = 0; j < 1000 ; j++) {
 119                         if( *(char *)p1 != 0) {
 120                                 printf("rte_zmalloc didn't zero"
 121                                        "the allocated memory\n");
 122                                 ret = -1;
 123                         }
 124                 }
 125                 p2 = rte_malloc("dummy", 1000, align2);
 126                 if (!p2){
 127                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 128                         ret = -1;
 129                         rte_free(p1);
 130                         break;
 131                 }
 132                 p3 = rte_malloc("dummy", 1000, align3);
 133                 if (!p3){
 134                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 135                         ret = -1;
 136                         rte_free(p1);
 137                         rte_free(p2);
 138                         break;
 139                 }
 140                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p2, 1000)) {
 141                         printf("p1 and p2 overlaps\n");
 142                         ret = -1;
 143                 }
 144                 if (is_memory_overlap(p2, 1000, p3, 1000)) {
 145                         printf("p2 and p3 overlaps\n");
 146                         ret = -1;
 147                 }
 148                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p3, 1000)) {
 149                         printf("p1 and p3 overlaps\n");
 150                         ret = -1;
 151                 }
 152                 if (!is_aligned(p1, align1)) {
 153                         printf("p1 is not aligned\n");
 154                         ret = -1;
 155                 }
 156                 if (!is_aligned(p2, align2)) {
 157                         printf("p2 is not aligned\n");
 158                         ret = -1;
 159                 }
 160                 if (!is_aligned(p3, align3)) {
 161                         printf("p3 is not aligned\n");
 162                         ret = -1;
 163                 }
 164                 rte_free(p1);
 165                 rte_free(p2);
 166                 rte_free(p3);
 167         }
 168         rte_malloc_dump_stats("dummy");
 169
 170         return ret;
 171 }
 172
 173 static int
 174 test_reordered_free_per_lcore(__attribute__((unused)) void *arg)
 175 {
 176         const unsigned align1 = 8,
 177                         align2 = 64,
 178                         align3 = 2048;
 179         unsigned i,j;
 180         void *p1, *p2, *p3;
 181         int ret = 0;
 182
 183         for (i = 0; i < 30; i++) {
 184                 p1 = rte_zmalloc("dummy", 1000, align1);
 185                 if (!p1){
 186                         printf("rte_zmalloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 187                         ret = -1;
 188                         break;
 189                 }
 190                 for(j = 0; j < 1000 ; j++) {
 191                         if( *(char *)p1 != 0) {
 192                                 printf("rte_zmalloc didn't zero"
 193                                        "the allocated memory\n");
 194                                 ret = -1;
 195                         }
 196                 }
 197                 /* use calloc to allocate 1000 16-byte items this time */
 198                 p2 = rte_calloc("dummy", 1000, 16, align2);
 199                 /* for third request use regular malloc again */
 200                 p3 = rte_malloc("dummy", 1000, align3);
 201                 if (!p2 || !p3){
 202                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 203                         ret = -1;
 204                         break;
 205                 }
 206                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p2, 1000)) {
 207                         printf("p1 and p2 overlaps\n");
 208                         ret = -1;
 209                 }
 210                 if (is_memory_overlap(p2, 1000, p3, 1000)) {
 211                         printf("p2 and p3 overlaps\n");
 212                         ret = -1;
 213                 }
 214                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p3, 1000)) {
 215                         printf("p1 and p3 overlaps\n");
 216                         ret = -1;
 217                 }
 218                 if (!is_aligned(p1, align1)) {
 219                         printf("p1 is not aligned\n");
 220                         ret = -1;
 221                 }
 222                 if (!is_aligned(p2, align2)) {
 223                         printf("p2 is not aligned\n");
 224                         ret = -1;
 225                 }
 226                 if (!is_aligned(p3, align3)) {
 227                         printf("p3 is not aligned\n");
 228                         ret = -1;
 229                 }
 230                 /* try freeing in every possible order */
 231                 switch (i%6){
 232                 case 0:
 233                         rte_free(p1);
 234                         rte_free(p2);
 235                         rte_free(p3);
 236                         break;
 237                 case 1:
 238                         rte_free(p1);
 239                         rte_free(p3);
 240                         rte_free(p2);
 241                         break;
 242                 case 2:
 243                         rte_free(p2);
 244                         rte_free(p1);
 245                         rte_free(p3);
 246                         break;
 247                 case 3:
 248                         rte_free(p2);
 249                         rte_free(p3);
 250                         rte_free(p1);
 251                         break;
 252                 case 4:
 253                         rte_free(p3);
 254                         rte_free(p1);
 255                         rte_free(p2);
 256                         break;
 257                 case 5:
 258                         rte_free(p3);
 259                         rte_free(p2);
 260                         rte_free(p1);
 261                         break;
 262                 }
 263         }
 264         rte_malloc_dump_stats("dummy");
 265
 266         return ret;
 267 }
 268
 269 /* test function inside the malloc lib*/
 270 static int
 271 test_str_to_size(void)
 272 {
 273         struct {
 274                 const char *str;
 275                 uint64_t value;
 276         } test_values[] =
 277         {{ "5G", (uint64_t)5 * 1024 * 1024 *1024 },
 278                         {"0x20g", (uint64_t)0x20 * 1024 * 1024 *1024},
 279                         {"10M", 10 * 1024 * 1024},
 280                         {"050m", 050 * 1024 * 1024},
 281                         {"8K", 8 * 1024},
 282                         {"15k", 15 * 1024},
 283                         {"0200", 0200},
 284                         {"0x103", 0x103},
 285                         {"432", 432},
 286                         {"-1", 0}, /* negative values return 0 */
 287                         {"  -2", 0},
 288                         {"  -3MB", 0},
 289                         {"18446744073709551616", 0} /* ULLONG_MAX + 1 == out of range*/
 290         };
 291         unsigned i;
 292         for (i = 0; i < sizeof(test_values)/sizeof(test_values[0]); i++)
 293                 if (rte_str_to_size(test_values[i].str) != test_values[i].value)
 294                         return -1;
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static int
 299 test_big_alloc(void)
 300 {
 301         int socket = 0;
 302         struct rte_malloc_socket_stats pre_stats, post_stats;
 303         size_t size =rte_str_to_size(MALLOC_MEMZONE_SIZE)*2;
 304         int align = 0;
 305 #ifndef RTE_LIBRTE_MALLOC_DEBUG
 306         int overhead = 64 + 64;
 307 #else
 308         int overhead = 64 + 64 + 64;
 309 #endif
 310
 311         rte_malloc_get_socket_stats(socket, &pre_stats);
 312
 313         void *p1 = rte_malloc_socket("BIG", size , align, socket);
 314         if (!p1)
 315                 return -1;
 316         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&post_stats);
 317
 318         /* Check statistics reported are correct */
 319         /* Allocation increase, cannot be the same as before big allocation */
 320         if (post_stats.heap_totalsz_bytes == pre_stats.heap_totalsz_bytes) {
 321                 printf("Malloc statistics are incorrect - heap_totalz_bytes\n");
 322                 return -1;
 323         }
 324         /* Check that allocated size adds up correctly */
 325         if (post_stats.heap_allocsz_bytes !=
 326                         pre_stats.heap_allocsz_bytes + size + align + overhead) {
 327                 printf("Malloc statistics are incorrect - alloc_size\n");
 328                 return -1;
 329         }
 330         /* Check free size against tested allocated size */
 331         if (post_stats.heap_freesz_bytes !=
 332                         post_stats.heap_totalsz_bytes - post_stats.heap_allocsz_bytes) {
 333                 printf("Malloc statistics are incorrect - heap_freesz_bytes\n");
 334                 return -1;
 335         }
 336         /* Number of allocated blocks must increase after allocation */
 337         if (post_stats.alloc_count != pre_stats.alloc_count + 1) {
 338                 printf("Malloc statistics are incorrect - alloc_count\n");
 339                 return -1;
 340         }
 341         /* New blocks now available - just allocated 1 but also 1 new free */
 342         if(post_stats.free_count != pre_stats.free_count ) {
 343                 printf("Malloc statistics are incorrect - free_count\n");
 344                 return -1;
 345         }
 346
 347         rte_free(p1);
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 static int
 352 test_multi_alloc_statistics(void)
 353 {
 354         int socket = 0;
 355         struct rte_malloc_socket_stats pre_stats, post_stats ,first_stats, second_stats;
 356         size_t size = 2048;
 357         int align = 1024;
 358 #ifndef RTE_LIBRTE_MALLOC_DEBUG
 359         int trailer_size = 0;
 360 #else
 361         int trailer_size = 64;
 362 #endif
 363         int overhead = 64 + trailer_size;
 364
 365         rte_malloc_get_socket_stats(socket, &pre_stats);
 366
 367         void *p1 = rte_malloc_socket("stats", size , align, socket);
 368         if (!p1)
 369                 return -1;
 370         rte_free(p1);
 371         rte_malloc_dump_stats("stats");
 372
 373         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&post_stats);
 374         /* Check statistics reported are correct */
 375         /* All post stats should be equal to pre stats after alloc freed */
 376         if ((post_stats.heap_totalsz_bytes != pre_stats.heap_totalsz_bytes) &&
 377                         (post_stats.heap_freesz_bytes!=pre_stats.heap_freesz_bytes) &&
 378                         (post_stats.heap_allocsz_bytes!=pre_stats.heap_allocsz_bytes)&&
 379                         (post_stats.alloc_count!=pre_stats.alloc_count)&&
 380                         (post_stats.free_count!=pre_stats.free_count)) {
 381                 printf("Malloc statistics are incorrect - freed alloc\n");
 382                 return -1;
 383         }
 384         /* Check two consecutive allocations */
 385         size = 1024;
 386         align = 0;
 387         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&pre_stats);
 388         void *p2 = rte_malloc_socket("add", size ,align, socket);
 389         if (!p2)
 390                 return -1;
 391         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&first_stats);
 392
 393         void *p3 = rte_malloc_socket("add2", size,align, socket);
 394         if (!p3)
 395                 return -1;
 396         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&second_stats);
 397
 398         /*
 399          * Check that no new blocks added after small allocations
 400          * i.e. < RTE_MALLOC_MEMZONE_SIZE
 401          */
 402         if(second_stats.heap_totalsz_bytes != first_stats.heap_totalsz_bytes) {
 403                 printf("Incorrect heap statistics: Total size \n");
 404                 return -1;
 405         }
 406         /* Check allocated size is equal to two additions plus overhead */
 407         if(second_stats.heap_allocsz_bytes !=
 408                         size + overhead + first_stats.heap_allocsz_bytes) {
 409                 printf("Incorrect heap statistics: Allocated size \n");
 410                 return -1;
 411         }
 412         /* Check that allocation count increments correctly i.e. +1 */
 413         if (second_stats.alloc_count != first_stats.alloc_count + 1) {
 414                 printf("Incorrect heap statistics: Allocated count \n");
 415                 return -1;
 416         }
 417
 418         if (second_stats.free_count != first_stats.free_count){
 419                 printf("Incorrect heap statistics: Free count \n");
 420                 return -1;
 421         }
 422
 423         /* 2 Free blocks smaller 11M, larger 11M + (11M - 2048)  */
 424         if (second_stats.greatest_free_size !=
 425                         (rte_str_to_size(MALLOC_MEMZONE_SIZE) * 2) -
 426                         2048 - trailer_size) {
 427                 printf("Incorrect heap statistics: Greatest free size \n");
 428                 return -1;
 429         }
 430         /* Free size must equal the original free size minus the new allocation*/
 431         if (first_stats.heap_freesz_bytes <= second_stats.heap_freesz_bytes) {
 432                 printf("Incorrect heap statistics: Free size \n");
 433                 return -1;
 434         }
 435         rte_free(p2);
 436         rte_free(p3);
 437         /* After freeing both allocations check stats return to original */
 438         rte_malloc_get_socket_stats(socket, &post_stats);
 439         if ((post_stats.heap_totalsz_bytes != pre_stats.heap_totalsz_bytes) &&
 440                         (post_stats.heap_freesz_bytes!=pre_stats.heap_freesz_bytes) &&
 441                         (post_stats.heap_allocsz_bytes!=pre_stats.heap_allocsz_bytes)&&
 442                         (post_stats.alloc_count!=pre_stats.alloc_count)&&
 443                         (post_stats.free_count!=pre_stats.free_count)) {
 444                 printf("Malloc statistics are incorrect - freed alloc\n");
 445                 return -1;
 446         }
 447         return 0;
 448 }
 449
 450 static int
 451 test_memzone_size_alloc(void)
 452 {
 453         void *p1 = rte_malloc("BIG", rte_str_to_size(MALLOC_MEMZONE_SIZE) - 128, 64);
 454         if (!p1)
 455                 return -1;
 456         rte_free(p1);
 457         /* one extra check - check no crashes if free(NULL) */
 458         rte_free(NULL);
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 static int
 463 test_rte_malloc_type_limits(void)
 464 {
 465         /* The type-limits functionality is not yet implemented,
 466          * so always return 0 no matter what the retval.
 467          */
 468         const char *typename = "limit_test";
 469         rte_malloc_set_limit(typename, 64 * 1024);
 470         rte_malloc_dump_stats(typename);
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 static int
 475 test_realloc(void)
 476 {
 477         const char hello_str[] = "Hello, world!";
 478         const unsigned size1 = 1024;
 479         const unsigned size2 = size1 + 1024;
 480         const unsigned size3 = size2;
 481         const unsigned size4 = size3 + 1024;
 482
 483         /* test data is the same even if element is moved*/
 484         char *ptr1 = rte_zmalloc(NULL, size1, CACHE_LINE_SIZE);
 485         if (!ptr1){
 486                 printf("NULL pointer returned from rte_zmalloc\n");
 487                 return -1;
 488         }
 489         rte_snprintf(ptr1, size1, "%s" ,hello_str);
 490         char *ptr2 = rte_realloc(ptr1, size2, CACHE_LINE_SIZE);
 491         if (!ptr2){
 492                 rte_free(ptr1);
 493                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 494                 return -1;
 495         }
 496         if (ptr1 == ptr2){
 497                 printf("unexpected - ptr1 == ptr2\n");
 498         }
 499         if (strcmp(ptr2, hello_str) != 0){
 500                 printf("Error - lost data from pointed area\n");
 501                 rte_free(ptr2);
 502                 return -1;
 503         }
 504         unsigned i;
 505         for (i = strnlen(hello_str, sizeof(hello_str)); i < size1; i++)
 506                 if (ptr2[i] != 0){
 507                         printf("Bad data in realloc\n");
 508                         rte_free(ptr2);
 509                         return -1;
 510                 }
 511         /* now allocate third element, free the second
 512          * and resize third. It should not move. (ptr1 is now invalid)
 513          */
 514         char *ptr3 = rte_zmalloc(NULL, size3, CACHE_LINE_SIZE);
 515         if (!ptr3){
 516                 printf("NULL pointer returned from rte_zmalloc\n");
 517                 rte_free(ptr2);
 518                 return -1;
 519         }
 520         for (i = 0; i < size3; i++)
 521                 if (ptr3[i] != 0){
 522                         printf("Bad data in zmalloc\n");
 523                         rte_free(ptr3);
 524                         rte_free(ptr2);
 525                         return -1;
 526                 }
 527         rte_free(ptr2);
 528         /* first resize to half the size of the freed block */
 529         char *ptr4 = rte_realloc(ptr3, size4, CACHE_LINE_SIZE);
 530         if (!ptr4){
 531                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 532                 rte_free(ptr3);
 533                 return -1;
 534         }
 535         if (ptr3 != ptr4){
 536                 printf("Unexpected - ptr4 != ptr3\n");
 537                 rte_free(ptr4);
 538                 return -1;
 539         }
 540         /* now resize again to the full size of the freed block */
 541         ptr4 = rte_realloc(ptr3, size3 + size2 + size1, CACHE_LINE_SIZE);
 542         if (ptr3 != ptr4){
 543                 printf("Unexpected - ptr4 != ptr3 on second resize\n");
 544                 rte_free(ptr4);
 545                 return -1;
 546         }
 547         rte_free(ptr4);
 548
 549         /* now try a resize to a smaller size, see if it works */
 550         const unsigned size5 = 1024;
 551         const unsigned size6 = size5 / 2;
 552         char *ptr5 = rte_malloc(NULL, size5, CACHE_LINE_SIZE);
 553         if (!ptr5){
 554                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 555                 return -1;
 556         }
 557         char *ptr6 = rte_realloc(ptr5, size6, CACHE_LINE_SIZE);
 558         if (!ptr6){
 559                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 560                 rte_free(ptr5);
 561                 return -1;
 562         }
 563         if (ptr5 != ptr6){
 564                 printf("Error, resizing to a smaller size moved data\n");
 565                 rte_free(ptr6);
 566                 return -1;
 567         }
 568         rte_free(ptr6);
 569
 570         /* check for behaviour changing alignment */
 571         const unsigned size7 = 1024;
 572         const unsigned orig_align = CACHE_LINE_SIZE;
 573         unsigned new_align = CACHE_LINE_SIZE * 2;
 574         char *ptr7 = rte_malloc(NULL, size7, orig_align);
 575         if (!ptr7){
 576                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 577                 return -1;
 578         }
 579         /* calc an alignment we don't already have */
 580         while(RTE_PTR_ALIGN(ptr7, new_align) == ptr7)
 581                 new_align *= 2;
 582         char *ptr8 = rte_realloc(ptr7, size7, new_align);
 583         if (!ptr8){
 584                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 585                 rte_free(ptr7);
 586                 return -1;
 587         }
 588         if (RTE_PTR_ALIGN(ptr8, new_align) != ptr8){
 589                 printf("Failure to re-align data\n");
 590                 rte_free(ptr8);
 591                 return -1;
 592         }
 593         rte_free(ptr8);
 594
 595         /* test behaviour when there is a free block after current one,
 596          * but its not big enough
 597          */
 598         unsigned size9 = 1024, size10 = 1024;
 599         unsigned size11 = size9 + size10 + 256;
 600         char *ptr9 = rte_malloc(NULL, size9, CACHE_LINE_SIZE);
 601         if (!ptr9){
 602                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 603                 return -1;
 604         }
 605         char *ptr10 = rte_malloc(NULL, size10, CACHE_LINE_SIZE);
 606         if (!ptr10){
 607                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 608                 return -1;
 609         }
 610         rte_free(ptr9);
 611         char *ptr11 = rte_realloc(ptr10, size11, CACHE_LINE_SIZE);
 612         if (!ptr11){
 613                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 614                 rte_free(ptr10);
 615                 return -1;
 616         }
 617         if (ptr11 == ptr10){
 618                 printf("Error, unexpected that realloc has not created new buffer\n");
 619                 rte_free(ptr11);
 620                 return -1;
 621         }
 622         rte_free(ptr11);
 623
 624         /* check we don't crash if we pass null to realloc
 625          * We should get a malloc of the size requested*/
 626         const size_t size12 = 1024;
 627         size_t size12_check;
 628         char *ptr12 = rte_realloc(NULL, size12, CACHE_LINE_SIZE);
 629         if (!ptr12){
 630                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 631                 return -1;
 632         }
 633         if (rte_malloc_validate(ptr12, &size12_check) < 0 ||
 634                         size12_check != size12){
 635                 rte_free(ptr12);
 636                 return -1;
 637         }
 638         rte_free(ptr12);
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 static int
 643 test_random_alloc_free(void *_ __attribute__((unused)))
 644 {
 645         struct mem_list {
 646                 struct mem_list *next;
 647                 char data[0];
 648         } *list_head = NULL;
 649         unsigned i;
 650         unsigned count = 0;
 651
 652         rte_srand((unsigned)rte_rdtsc());
 653
 654         for (i = 0; i < N; i++){
 655                 unsigned free_mem = 0;
 656                 size_t allocated_size;
 657                 while (!free_mem){
 658                         const unsigned mem_size = sizeof(struct mem_list) + \
 659                                         rte_rand() % (64 * 1024);
 660                         const unsigned align = 1 << (rte_rand() % 12); /* up to 4k alignment */
 661                         struct mem_list *entry = rte_malloc(NULL,
 662                                         mem_size, align);
 663                         if (entry == NULL)
 664                                 return -1;
 665                         if (RTE_PTR_ALIGN(entry, align)!= entry)
 666                                 return -1;
 667                         if (rte_malloc_validate(entry, &allocated_size) == -1
 668                                         || allocated_size < mem_size)
 669                                 return -1;
 670                         memset(entry->data, rte_lcore_id(),
 671                                         mem_size - sizeof(*entry));
 672                         entry->next = list_head;
 673                         if (rte_malloc_validate(entry, NULL) == -1)
 674                                 return -1;
 675                         list_head = entry;
 676
 677                         count++;
 678                         /* switch to freeing the memory with a 20% probability */
 679                         free_mem = ((rte_rand() % 10) >= 8);
 680                 }
 681                 while (list_head){
 682                         struct mem_list *entry = list_head;
 683                         list_head = list_head->next;
 684                         rte_free(entry);
 685                 }
 686         }
 687         printf("Lcore %u allocated/freed %u blocks\n", rte_lcore_id(), count);
 688         return 0;
 689 }
 690
 691 #define err_return() do { \
 692         printf("%s: %d - Error\n", __func__, __LINE__); \
 693         goto err_return; \
 694 } while (0)
 695
 696 static int
 697 test_rte_malloc_validate(void)
 698 {
 699         const size_t request_size = 1024;
 700         size_t allocated_size;
 701         char *data_ptr = rte_malloc(NULL, request_size, CACHE_LINE_SIZE);
 702 #ifdef RTE_LIBRTE_MALLOC_DEBUG
 703         int retval;
 704         char *over_write_vals = NULL;
 705 #endif
 706
 707         if (data_ptr == NULL) {
 708                 printf("%s: %d - Allocation error\n", __func__, __LINE__);
 709                 return -1;
 710         }
 711
 712         /* check that a null input returns -1 */
 713         if (rte_malloc_validate(NULL, NULL) != -1)
 714                 err_return();
 715
 716         /* check that we get ok on a valid pointer */
 717         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 718                 err_return();
 719
 720         /* check that the returned size is ok */
 721         if (allocated_size < request_size)
 722                 err_return();
 723
 724 #ifdef RTE_LIBRTE_MALLOC_DEBUG
 725
 726         /****** change the header to be bad */
 727         char save_buf[64];
 728         over_write_vals = (char *)((uintptr_t)data_ptr - sizeof(save_buf));
 729         /* first save the data as a backup before overwriting it */
 730         memcpy(save_buf, over_write_vals, sizeof(save_buf));
 731         memset(over_write_vals, 1, sizeof(save_buf));
 732         /* then run validate */
 733         retval = rte_malloc_validate(data_ptr, NULL);
 734         /* finally restore the data again */
 735         memcpy(over_write_vals, save_buf, sizeof(save_buf));
 736         /* check we previously had an error */
 737         if (retval != -1)
 738                 err_return();
 739
 740         /* check all ok again */
 741         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 742                 err_return();
 743
 744         /**** change the trailer to be bad */
 745         over_write_vals = (char *)((uintptr_t)data_ptr + allocated_size);
 746         /* first save the data as a backup before overwriting it */
 747         memcpy(save_buf, over_write_vals, sizeof(save_buf));
 748         memset(over_write_vals, 1, sizeof(save_buf));
 749         /* then run validate */
 750         retval = rte_malloc_validate(data_ptr, NULL);
 751         /* finally restore the data again */
 752         memcpy(over_write_vals, save_buf, sizeof(save_buf));
 753         if (retval != -1)
 754                 err_return();
 755
 756         /* check all ok again */
 757         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 758                 err_return();
 759 #endif
 760
 761         rte_free(data_ptr);
 762         return 0;
 763
 764 err_return:
 765         /*clean up */
 766         rte_free(data_ptr);
 767         return -1;
 768 }
 769
 770 static int
 771 test_zero_aligned_alloc(void)
 772 {
 773         char *p1 = rte_malloc(NULL,1024, 0);
 774         if (!p1)
 775                 goto err_return;
 776         if (!rte_is_aligned(p1, CACHE_LINE_SIZE))
 777                 goto err_return;
 778         rte_free(p1);
 779         return 0;
 780
 781 err_return:
 782         /*clean up */
 783         if (p1) rte_free(p1);
 784         return -1;
 785 }
 786
 787 static int
 788 test_malloc_bad_params(void)
 789 {
 790         const char *type = NULL;
 791         size_t size = 0;
 792         unsigned align = CACHE_LINE_SIZE;
 793
 794         /* rte_malloc expected to return null with inappropriate size */
 795         char *bad_ptr = rte_malloc(type, size, align);
 796         if (bad_ptr != NULL)
 797                 goto err_return;
 798
 799         /* rte_malloc expected to return null with inappropriate alignment */
 800         align = 17;
 801         size = 1024;
 802
 803         bad_ptr = rte_malloc(type, size, align);
 804         if (bad_ptr != NULL)
 805                 goto err_return;
 806
 807         return 0;
 808
 809 err_return:
 810         /* clean up pointer */
 811         if (bad_ptr)
 812                 rte_free(bad_ptr);
 813         return -1;
 814 }
 815
 816 /* Check if memory is avilable on a specific socket */
 817 static int
 818 is_mem_on_socket(int32_t socket)
 819 {
 820         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 821         unsigned i;
 822
 823         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 824                 if (socket == ms[i].socket_id)
 825                         return 1;
 826         }
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Find what socket a memory address is on. Only works for addresses within
 832  * memsegs, not heap or stack...
 833  */
 834 static int32_t
 835 addr_to_socket(void * addr)
 836 {
 837         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 838         unsigned i;
 839
 840         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 841                 if ((ms[i].addr <= addr) &&
 842                                 ((uintptr_t)addr <
 843                                 ((uintptr_t)ms[i].addr + (uintptr_t)ms[i].len)))
 844                         return ms[i].socket_id;
 845         }
 846         return -1;
 847 }
 848
 849 /* Test using rte_[c|m|zm]alloc_socket() on a specific socket */
 850 static int
 851 test_alloc_single_socket(int32_t socket)
 852 {
 853         const char *type = NULL;
 854         const size_t size = 10;
 855         const unsigned align = 0;
 856         char *mem = NULL;
 857         int32_t desired_socket = (socket == SOCKET_ID_ANY) ?
 858                         (int32_t)rte_socket_id() : socket;
 859
 860         /* Test rte_calloc_socket() */
 861         mem = rte_calloc_socket(type, size, sizeof(char), align, socket);
 862         if (mem == NULL)
 863                 return -1;
 864         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 865                 rte_free(mem);
 866                 return -1;
 867         }
 868         rte_free(mem);
 869
 870         /* Test rte_malloc_socket() */
 871         mem = rte_malloc_socket(type, size, align, socket);
 872         if (mem == NULL)
 873                 return -1;
 874         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 875                 return -1;
 876         }
 877         rte_free(mem);
 878
 879         /* Test rte_zmalloc_socket() */
 880         mem = rte_zmalloc_socket(type, size, align, socket);
 881         if (mem == NULL)
 882                 return -1;
 883         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 884                 rte_free(mem);
 885                 return -1;
 886         }
 887         rte_free(mem);
 888
 889         return 0;
 890 }
 891
 892 static int
 893 test_alloc_socket(void)
 894 {
 895         unsigned socket_count = 0;
 896         unsigned i;
 897
 898         if (test_alloc_single_socket(SOCKET_ID_ANY) < 0)
 899                 return -1;
 900
 901         for (i = 0; i < RTE_MAX_NUMA_NODES; i++) {
 902                 if (is_mem_on_socket(i)) {
 903                         socket_count++;
 904                         if (test_alloc_single_socket(i) < 0) {
 905                                 printf("Fail: rte_malloc_socket(..., %u) did not succeed\n",
 906                                                 i);
 907                                 return -1;
 908                         }
 909                 }
 910                 else {
 911                         if (test_alloc_single_socket(i) == 0) {
 912                                 printf("Fail: rte_malloc_socket(..., %u) succeeded\n",
 913                                                 i);
 914                                 return -1;
 915                         }
 916                 }
 917         }
 918
 919         /* Print warnign if only a single socket, but don't fail the test */
 920         if (socket_count < 2) {
 921                 printf("WARNING: alloc_socket test needs memory on multiple sockets!\n");
 922         }
 923
 924         return 0;
 925 }
 926
 927 int
 928 test_malloc(void)
 929 {
 930         unsigned lcore_id;
 931         int ret = 0;
 932
 933         if (test_str_to_size() < 0){
 934                 printf("test_str_to_size() failed\n");
 935                 return -1;
 936         }
 937         else printf("test_str_to_size() passed\n");
 938
 939         if (test_memzone_size_alloc() < 0){
 940                 printf("test_memzone_size_alloc() failed\n");
 941                 return -1;
 942         }
 943         else printf("test_memzone_size_alloc() passed\n");
 944
 945         if (test_big_alloc() < 0){
 946                 printf("test_big_alloc() failed\n");
 947                 return -1;
 948         }
 949         else printf("test_big_alloc() passed\n");
 950
 951         if (test_zero_aligned_alloc() < 0){
 952                 printf("test_zero_aligned_alloc() failed\n");
 953                 return -1;
 954         }
 955         else printf("test_zero_aligned_alloc() passed\n");
 956
 957         if (test_malloc_bad_params() < 0){
 958                 printf("test_malloc_bad_params() failed\n");
 959                 return -1;
 960         }
 961         else printf("test_malloc_bad_params() passed\n");
 962
 963         if (test_realloc() < 0){
 964                 printf("test_realloc() failed\n");
 965                 return -1;
 966         }
 967         else printf("test_realloc() passed\n");
 968
 969         /*----------------------------*/
 970         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 971                 rte_eal_remote_launch(test_align_overlap_per_lcore, NULL, lcore_id);
 972         }
 973
 974         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 975                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 976                         ret = -1;
 977         }
 978         if (ret < 0){
 979                 printf("test_align_overlap_per_lcore() failed\n");
 980                 return ret;
 981         }
 982         else printf("test_align_overlap_per_lcore() passed\n");
 983
 984         /*----------------------------*/
 985         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 986                 rte_eal_remote_launch(test_reordered_free_per_lcore, NULL, lcore_id);
 987         }
 988
 989         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 990                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 991                         ret = -1;
 992         }
 993         if (ret < 0){
 994                 printf("test_reordered_free_per_lcore() failed\n");
 995                 return ret;
 996         }
 997         else printf("test_reordered_free_per_lcore() passed\n");
 998
 999         /*----------------------------*/
1000         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
1001                 rte_eal_remote_launch(test_random_alloc_free, NULL, lcore_id);
1002         }
1003
1004         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
1005                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
1006                         ret = -1;
1007         }
1008         if (ret < 0){
1009                 printf("test_random_alloc_free() failed\n");
1010                 return ret;
1011         }
1012         else printf("test_random_alloc_free() passed\n");
1013
1014         /*----------------------------*/
1015         ret = test_rte_malloc_type_limits();
1016         if (ret < 0){
1017                 printf("test_rte_malloc_type_limits() failed\n");
1018                 return ret;
1019         }
1020         /* TODO: uncomment following line once type limits are valid */
1021         /*else printf("test_rte_malloc_type_limits() passed\n");*/
1022
1023         /*----------------------------*/
1024         ret = test_rte_malloc_validate();
1025         if (ret < 0){
1026                 printf("test_rte_malloc_validate() failed\n");
1027                 return ret;
1028         }
1029         else printf("test_rte_malloc_validate() passed\n");
1030
1031         ret = test_alloc_socket();
1032         if (ret < 0){
1033                 printf("test_alloc_socket() failed\n");
1034                 return ret;
1035         }
1036         else printf("test_alloc_socket() passed\n");
1037
1038         ret = test_multi_alloc_statistics();
1039         if (ret < 0) {
1040                 printf("test_muti_alloc_statistics() failed\n");
1041                 return ret;
1042         }
1043         else
1044                 printf("test_muti_alloc_statistics() passed\n");
1045
1046         return 0;
1047 }