app/test/test_memcpy.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 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 #include <stdint.h>
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38
  39 #include <rte_common.h>
  40 #include <rte_cycles.h>
  41 #include <rte_random.h>
  42 #include <rte_malloc.h>
  43
  44 #include <rte_memcpy.h>
  45
  46 #include "test.h"
  47
  48 /*
  49  * Set this to the maximum buffer size you want to test. If it is 0, then the
  50  * values in the buf_sizes[] array below will be used.
  51  */
  52 #define TEST_VALUE_RANGE        0
  53
  54 /* List of buffer sizes to test */
  55 #if TEST_VALUE_RANGE == 0
  56 static size_t buf_sizes[] = {
  57         0, 1, 7, 8, 9, 15, 16, 17, 31, 32, 33, 63, 64, 65, 127, 128, 129, 255,
  58         256, 257, 320, 384, 511, 512, 513, 1023, 1024, 1025, 1518, 1522, 1600,
  59         2048, 3072, 4096, 5120, 6144, 7168, 8192
  60 };
  61 /* MUST be as large as largest packet size above */
  62 #define SMALL_BUFFER_SIZE       8192
  63 #else /* TEST_VALUE_RANGE != 0 */
  64 static size_t buf_sizes[TEST_VALUE_RANGE];
  65 #define SMALL_BUFFER_SIZE       TEST_VALUE_RANGE
  66 #endif /* TEST_VALUE_RANGE == 0 */
  67
  68
  69 /*
  70  * Arrays of this size are used for measuring uncached memory accesses by
  71  * picking a random location within the buffer. Make this smaller if there are
  72  * memory allocation errors.
  73  */
  74 #define LARGE_BUFFER_SIZE       (100 * 1024 * 1024)
  75
  76 /* How many times to run timing loop for performance tests */
  77 #define TEST_ITERATIONS         1000000
  78 #define TEST_BATCH_SIZE         100
  79
  80 /* Data is aligned on this many bytes (power of 2) */
  81 #define ALIGNMENT_UNIT          16
  82
  83
  84
  85 /* Structure with base memcpy func pointer, and number of bytes it copies */
  86 struct base_memcpy_func {
  87         void (*func)(uint8_t *dst, const uint8_t *src);
  88         unsigned size;
  89 };
  90
  91 /* To create base_memcpy_func structure entries */
  92 #define BASE_FUNC(n) {rte_mov##n, n}
  93
  94 /* Max number of bytes that can be copies with a "base" memcpy functions */
  95 #define MAX_BASE_FUNC_SIZE 256
  96
  97 /*
  98  * Test the "base" memcpy functions, that a copy fixed number of bytes.
  99  */
 100 static int
 101 base_func_test(void)
 102 {
 103         const struct base_memcpy_func base_memcpy_funcs[6] = {
 104                 BASE_FUNC(16),
 105                 BASE_FUNC(32),
 106                 BASE_FUNC(48),
 107                 BASE_FUNC(64),
 108                 BASE_FUNC(128),
 109                 BASE_FUNC(256),
 110         };
 111         unsigned i, j;
 112         unsigned num_funcs = sizeof(base_memcpy_funcs) / sizeof(base_memcpy_funcs[0]);
 113         uint8_t dst[MAX_BASE_FUNC_SIZE];
 114         uint8_t src[MAX_BASE_FUNC_SIZE];
 115
 116         for (i = 0; i < num_funcs; i++) {
 117                 unsigned size = base_memcpy_funcs[i].size;
 118                 for (j = 0; j < size; j++) {
 119                         dst[j] = 0;
 120                         src[j] = (uint8_t) rte_rand();
 121                 }
 122                 base_memcpy_funcs[i].func(dst, src);
 123                 for (j = 0; j < size; j++)
 124                         if (dst[j] != src[j])
 125                                 return -1;
 126         }
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Create two buffers, and initialise one with random values. These are copied
 133  * to the second buffer and then compared to see if the copy was successful.
 134  * The bytes outside the copied area are also checked to make sure they were not
 135  * changed.
 136  */
 137 static int
 138 test_single_memcpy(unsigned int off_src, unsigned int off_dst, size_t size)
 139 {
 140         unsigned int i;
 141         uint8_t dest[SMALL_BUFFER_SIZE + ALIGNMENT_UNIT];
 142         uint8_t src[SMALL_BUFFER_SIZE + ALIGNMENT_UNIT];
 143         void * ret;
 144
 145         /* Setup buffers */
 146         for (i = 0; i < SMALL_BUFFER_SIZE + ALIGNMENT_UNIT; i++) {
 147                 dest[i] = 0;
 148                 src[i] = (uint8_t) rte_rand();
 149         }
 150
 151         /* Do the copy */
 152         ret = rte_memcpy(dest + off_dst, src + off_src, size);
 153         if (ret != (dest + off_dst)) {
 154                 printf("rte_memcpy() returned %p, not %p\n",
 155                        ret, dest + off_dst);
 156         }
 157
 158         /* Check nothing before offset is affected */
 159         for (i = 0; i < off_dst; i++) {
 160                 if (dest[i] != 0) {
 161                         printf("rte_memcpy() failed for %u bytes (offsets=%u,%u): "
 162                                "[modified before start of dst].\n",
 163                                (unsigned)size, off_src, off_dst);
 164                         return -1;
 165                 }
 166         }
 167
 168         /* Check everything was copied */
 169         for (i = 0; i < size; i++) {
 170                 if (dest[i + off_dst] != src[i + off_src]) {
 171                         printf("rte_memcpy() failed for %u bytes (offsets=%u,%u): "
 172                                "[didn't copy byte %u].\n",
 173                                (unsigned)size, off_src, off_dst, i);
 174                         return -1;
 175                 }
 176         }
 177
 178         /* Check nothing after copy was affected */
 179         for (i = size; i < SMALL_BUFFER_SIZE; i++) {
 180                 if (dest[i + off_dst] != 0) {
 181                         printf("rte_memcpy() failed for %u bytes (offsets=%u,%u): "
 182                                "[copied too many].\n",
 183                                (unsigned)size, off_src, off_dst);
 184                         return -1;
 185                 }
 186         }
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Check functionality for various buffer sizes and data offsets/alignments.
 192  */
 193 static int
 194 func_test(void)
 195 {
 196         unsigned int off_src, off_dst, i;
 197         unsigned int num_buf_sizes = sizeof(buf_sizes) / sizeof(buf_sizes[0]);
 198         int ret;
 199
 200         for (off_src = 0; off_src < ALIGNMENT_UNIT; off_src++) {
 201                 for (off_dst = 0; off_dst < ALIGNMENT_UNIT; off_dst++) {
 202                         for (i = 0; i < num_buf_sizes; i++) {
 203                                 ret = test_single_memcpy(off_src, off_dst,
 204                                                          buf_sizes[i]);
 205                                 if (ret != 0)
 206                                         return -1;
 207                         }
 208                 }
 209         }
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 static int
 214 test_memcpy(void)
 215 {
 216         int ret;
 217
 218         ret = func_test();
 219         if (ret != 0)
 220                 return -1;
 221         ret = base_func_test();
 222         if (ret != 0)
 223                 return -1;
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static struct test_command memcpy_cmd = {
 228         .command = "memcpy_autotest",
 229         .callback = test_memcpy,
 230 };
 231 REGISTER_TEST_COMMAND(memcpy_cmd);