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