app/test/test_memzone.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 <stdio.h>
  35 #include <stdint.h>
  36 #include <inttypes.h>
  37 #include <sys/queue.h>
  38
  39 #include <rte_random.h>
  40 #include <rte_cycles.h>
  41 #include <rte_memory.h>
  42 #include <rte_memzone.h>
  43 #include <rte_tailq.h>
  44 #include <rte_eal.h>
  45 #include <rte_eal_memconfig.h>
  46 #include <rte_common.h>
  47 #include <rte_string_fns.h>
  48
  49 #include "test.h"
  50
  51 /*
  52  * Memzone
  53  * =======
  54  *
  55  * - Search for three reserved zones or reserve them if they do not exist:
  56  *
  57  *   - One is on any socket id.
  58  *   - The second is on socket 0.
  59  *   - The last one is on socket 1 (if socket 1 exists).
  60  *
  61  * - Check that the zones exist.
  62  *
  63  * - Check that the zones are cache-aligned.
  64  *
  65  * - Check that zones do not overlap.
  66  *
  67  * - Check that the zones are on the correct socket id.
  68  *
  69  * - Check that a lookup of the first zone returns the same pointer.
  70  *
  71  * - Check that it is not possible to create another zone with the
  72  *   same name as an existing zone.
  73  *
  74  * - Check flags for specific huge page size reservation
  75  */
  76
  77 /* Test if memory overlaps: return 1 if true, or 0 if false. */
  78 static int
  79 is_memory_overlap(phys_addr_t ptr1, size_t len1, phys_addr_t ptr2, size_t len2)
  80 {
  81         if (ptr2 >= ptr1 && (ptr2 - ptr1) < len1)
  82                 return 1;
  83         else if (ptr2 < ptr1 && (ptr1 - ptr2) < len2)
  84                 return 1;
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 static int
  89 test_memzone_invalid_alignment(void)
  90 {
  91         const struct rte_memzone * mz;
  92
  93         mz = rte_memzone_lookup("invalid_alignment");
  94         if (mz != NULL) {
  95                 printf("Zone with invalid alignment has been reserved\n");
  96                 return -1;
  97         }
  98
  99         mz = rte_memzone_reserve_aligned("invalid_alignment", 100,
 100                         SOCKET_ID_ANY, 0, 100);
 101         if (mz != NULL) {
 102                 printf("Zone with invalid alignment has been reserved\n");
 103                 return -1;
 104         }
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 static int
 109 test_memzone_reserving_zone_size_bigger_than_the_maximum(void)
 110 {
 111         const struct rte_memzone * mz;
 112
 113         mz = rte_memzone_lookup("zone_size_bigger_than_the_maximum");
 114         if (mz != NULL) {
 115                 printf("zone_size_bigger_than_the_maximum has been reserved\n");
 116                 return -1;
 117         }
 118
 119         mz = rte_memzone_reserve("zone_size_bigger_than_the_maximum", (size_t)-1,
 120                         SOCKET_ID_ANY, 0);
 121         if (mz != NULL) {
 122                 printf("It is impossible to reserve such big a memzone\n");
 123                 return -1;
 124         }
 125
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 static int
 130 test_memzone_reserve_flags(void)
 131 {
 132         const struct rte_memzone *mz;
 133         const struct rte_memseg *ms;
 134         int hugepage_2MB_avail = 0;
 135         int hugepage_1GB_avail = 0;
 136         int hugepage_16MB_avail = 0;
 137         int hugepage_16GB_avail = 0;
 138         const size_t size = 100;
 139         int i = 0;
 140         ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 141         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 142                 if (ms[i].hugepage_sz == RTE_PGSIZE_2M)
 143                         hugepage_2MB_avail = 1;
 144                 if (ms[i].hugepage_sz == RTE_PGSIZE_1G)
 145                         hugepage_1GB_avail = 1;
 146                 if (ms[i].hugepage_sz == RTE_PGSIZE_16M)
 147                         hugepage_16MB_avail = 1;
 148                 if (ms[i].hugepage_sz == RTE_PGSIZE_16G)
 149                         hugepage_16GB_avail = 1;
 150         }
 151         /* Display the availability of 2MB ,1GB, 16MB, 16GB pages */
 152         if (hugepage_2MB_avail)
 153                 printf("2MB Huge pages available\n");
 154         if (hugepage_1GB_avail)
 155                 printf("1GB Huge pages available\n");
 156         if (hugepage_16MB_avail)
 157                 printf("16MB Huge pages available\n");
 158         if (hugepage_16GB_avail)
 159                 printf("16GB Huge pages available\n");
 160         /*
 161          * If 2MB pages available, check that a small memzone is correctly
 162          * reserved from 2MB huge pages when requested by the RTE_MEMZONE_2MB flag.
 163          * Also check that RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY flag only defaults to an
 164          * available page size (i.e 1GB ) when 2MB pages are unavailable.
 165          */
 166         if (hugepage_2MB_avail) {
 167                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_2M", size, SOCKET_ID_ANY,
 168                                 RTE_MEMZONE_2MB);
 169                 if (mz == NULL) {
 170                         printf("MEMZONE FLAG 2MB\n");
 171                         return -1;
 172                 }
 173                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_2M) {
 174                         printf("hugepage_sz not equal 2M\n");
 175                         return -1;
 176                 }
 177
 178                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_2M_HINT", size, SOCKET_ID_ANY,
 179                                 RTE_MEMZONE_2MB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 180                 if (mz == NULL) {
 181                         printf("MEMZONE FLAG 2MB\n");
 182                         return -1;
 183                 }
 184                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_2M) {
 185                         printf("hugepage_sz not equal 2M\n");
 186                         return -1;
 187                 }
 188
 189                 /* Check if 1GB huge pages are unavailable, that function fails unless
 190                  * HINT flag is indicated
 191                  */
 192                 if (!hugepage_1GB_avail) {
 193                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_1G_HINT", size, SOCKET_ID_ANY,
 194                                         RTE_MEMZONE_1GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 195                         if (mz == NULL) {
 196                                 printf("MEMZONE FLAG 1GB & HINT\n");
 197                                 return -1;
 198                         }
 199                         if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_2M) {
 200                                 printf("hugepage_sz not equal 2M\n");
 201                                 return -1;
 202                         }
 203
 204                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_1G", size, SOCKET_ID_ANY,
 205                                         RTE_MEMZONE_1GB);
 206                         if (mz != NULL) {
 207                                 printf("MEMZONE FLAG 1GB\n");
 208                                 return -1;
 209                         }
 210                 }
 211         }
 212
 213         /*As with 2MB tests above for 1GB huge page requests*/
 214         if (hugepage_1GB_avail) {
 215                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_1G", size, SOCKET_ID_ANY,
 216                                 RTE_MEMZONE_1GB);
 217                 if (mz == NULL) {
 218                         printf("MEMZONE FLAG 1GB\n");
 219                         return -1;
 220                 }
 221                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_1G) {
 222                         printf("hugepage_sz not equal 1G\n");
 223                         return -1;
 224                 }
 225
 226                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_1G_HINT", size, SOCKET_ID_ANY,
 227                                 RTE_MEMZONE_1GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 228                 if (mz == NULL) {
 229                         printf("MEMZONE FLAG 1GB\n");
 230                         return -1;
 231                 }
 232                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_1G) {
 233                         printf("hugepage_sz not equal 1G\n");
 234                         return -1;
 235                 }
 236
 237                 /* Check if 1GB huge pages are unavailable, that function fails unless
 238                  * HINT flag is indicated
 239                  */
 240                 if (!hugepage_2MB_avail) {
 241                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_2M_HINT", size, SOCKET_ID_ANY,
 242                                         RTE_MEMZONE_2MB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 243                         if (mz == NULL){
 244                                 printf("MEMZONE FLAG 2MB & HINT\n");
 245                                 return -1;
 246                         }
 247                         if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_1G) {
 248                                 printf("hugepage_sz not equal 1G\n");
 249                                 return -1;
 250                         }
 251                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_2M", size, SOCKET_ID_ANY,
 252                                         RTE_MEMZONE_2MB);
 253                         if (mz != NULL) {
 254                                 printf("MEMZONE FLAG 2MB\n");
 255                                 return -1;
 256                         }
 257                 }
 258
 259                 if (hugepage_2MB_avail && hugepage_1GB_avail) {
 260                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_2M_HINT", size, SOCKET_ID_ANY,
 261                                                                 RTE_MEMZONE_2MB|RTE_MEMZONE_1GB);
 262                         if (mz != NULL) {
 263                                 printf("BOTH SIZES SET\n");
 264                                 return -1;
 265                         }
 266                 }
 267         }
 268         /*
 269          * This option is for IBM Power. If 16MB pages available, check
 270          * that a small memzone is correctly reserved from 16MB huge pages
 271          * when requested by the RTE_MEMZONE_16MB flag. Also check that
 272          * RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY flag only defaults to an available
 273          * page size (i.e 16GB ) when 16MB pages are unavailable.
 274          */
 275         if (hugepage_16MB_avail) {
 276                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16M", size, SOCKET_ID_ANY,
 277                                 RTE_MEMZONE_16MB);
 278                 if (mz == NULL) {
 279                         printf("MEMZONE FLAG 16MB\n");
 280                         return -1;
 281                 }
 282                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16M) {
 283                         printf("hugepage_sz not equal 16M\n");
 284                         return -1;
 285                 }
 286
 287                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16M_HINT", size,
 288                 SOCKET_ID_ANY, RTE_MEMZONE_16MB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 289                 if (mz == NULL) {
 290                         printf("MEMZONE FLAG 2MB\n");
 291                         return -1;
 292                 }
 293                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16M) {
 294                         printf("hugepage_sz not equal 16M\n");
 295                         return -1;
 296                 }
 297
 298                 /* Check if 1GB huge pages are unavailable, that function fails
 299                  * unless HINT flag is indicated
 300                  */
 301                 if (!hugepage_16GB_avail) {
 302                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16G_HINT", size,
 303                                 SOCKET_ID_ANY,
 304                                 RTE_MEMZONE_16GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 305                         if (mz == NULL) {
 306                                 printf("MEMZONE FLAG 16GB & HINT\n");
 307                                 return -1;
 308                         }
 309                         if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16M) {
 310                                 printf("hugepage_sz not equal 16M\n");
 311                                 return -1;
 312                         }
 313
 314                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16G", size,
 315                                 SOCKET_ID_ANY, RTE_MEMZONE_16GB);
 316                         if (mz != NULL) {
 317                                 printf("MEMZONE FLAG 16GB\n");
 318                                 return -1;
 319                         }
 320                 }
 321         }
 322         /*As with 16MB tests above for 16GB huge page requests*/
 323         if (hugepage_16GB_avail) {
 324                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16G", size, SOCKET_ID_ANY,
 325                                 RTE_MEMZONE_16GB);
 326                 if (mz == NULL) {
 327                         printf("MEMZONE FLAG 16GB\n");
 328                         return -1;
 329                 }
 330                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16G) {
 331                         printf("hugepage_sz not equal 16G\n");
 332                         return -1;
 333                 }
 334
 335                 mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16G_HINT", size,
 336                 SOCKET_ID_ANY, RTE_MEMZONE_16GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 337                 if (mz == NULL) {
 338                         printf("MEMZONE FLAG 16GB\n");
 339                         return -1;
 340                 }
 341                 if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16G) {
 342                         printf("hugepage_sz not equal 16G\n");
 343                         return -1;
 344                 }
 345
 346                 /* Check if 1GB huge pages are unavailable, that function fails
 347                  * unless HINT flag is indicated
 348                  */
 349                 if (!hugepage_16MB_avail) {
 350                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16M_HINT", size,
 351                                 SOCKET_ID_ANY,
 352                                 RTE_MEMZONE_16MB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY);
 353                         if (mz == NULL) {
 354                                 printf("MEMZONE FLAG 16MB & HINT\n");
 355                                 return -1;
 356                         }
 357                         if (mz->hugepage_sz != RTE_PGSIZE_16G) {
 358                                 printf("hugepage_sz not equal 16G\n");
 359                                 return -1;
 360                         }
 361                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16M", size,
 362                                 SOCKET_ID_ANY, RTE_MEMZONE_16MB);
 363                         if (mz != NULL) {
 364                                 printf("MEMZONE FLAG 16MB\n");
 365                                 return -1;
 366                         }
 367                 }
 368
 369                 if (hugepage_16MB_avail && hugepage_16GB_avail) {
 370                         mz = rte_memzone_reserve("flag_zone_16M_HINT", size,
 371                                 SOCKET_ID_ANY,
 372                                 RTE_MEMZONE_16MB|RTE_MEMZONE_16GB);
 373                         if (mz != NULL) {
 374                                 printf("BOTH SIZES SET\n");
 375                                 return -1;
 376                         }
 377                 }
 378         }
 379         return 0;
 380 }
 381
 382 static int
 383 test_memzone_reserve_max(void)
 384 {
 385         const struct rte_memzone *mz;
 386         const struct rte_config *config;
 387         const struct rte_memseg *ms;
 388         int memseg_idx = 0;
 389         int memzone_idx = 0;
 390         size_t len = 0;
 391         void* last_addr;
 392         size_t maxlen = 0;
 393
 394         /* get pointer to global configuration */
 395         config = rte_eal_get_configuration();
 396
 397         ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 398
 399         for (memseg_idx = 0; memseg_idx < RTE_MAX_MEMSEG; memseg_idx++){
 400                 /* ignore smaller memsegs as they can only get smaller */
 401                 if (ms[memseg_idx].len < maxlen)
 402                         continue;
 403
 404                 /* align everything */
 405                 last_addr = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(ms[memseg_idx].addr, CACHE_LINE_SIZE);
 406                 len = ms[memseg_idx].len - RTE_PTR_DIFF(last_addr, ms[memseg_idx].addr);
 407                 len &= ~((size_t) CACHE_LINE_MASK);
 408
 409                 /* cycle through all memzones */
 410                 for (memzone_idx = 0; memzone_idx < RTE_MAX_MEMZONE; memzone_idx++) {
 411
 412                         /* stop when reaching last allocated memzone */
 413                         if (config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr == NULL)
 414                                 break;
 415
 416                         /* check if the memzone is in our memseg and subtract length */
 417                         if ((config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr >=
 418                              ms[memseg_idx].addr) &&
 419                             (config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr <
 420                              (RTE_PTR_ADD(ms[memseg_idx].addr, ms[memseg_idx].len)))) {
 421                                 /* since the zones can now be aligned and occasionally skip
 422                                  * some space, we should calculate the length based on
 423                                  * reported length and start addresses difference. Addresses
 424                                  * are allocated sequentially so we don't need to worry about
 425                                  * them being in the right order.
 426                                  */
 427                                 len -= RTE_PTR_DIFF(
 428                                                     config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr,
 429                                                     last_addr);
 430                                 len -= config->mem_config->memzone[memzone_idx].len;
 431                                 last_addr = RTE_PTR_ADD(config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr,
 432                                                         (size_t) config->mem_config->memzone[memzone_idx].len);
 433                         }
 434                 }
 435
 436                 /* we don't need to calculate offset here since length
 437                  * is always cache-aligned */
 438                 if (len > maxlen)
 439                         maxlen = len;
 440         }
 441
 442         if (maxlen == 0) {
 443                 printf("There is no space left!\n");
 444                 return 0;
 445         }
 446
 447         mz = rte_memzone_reserve("max_zone", 0, SOCKET_ID_ANY, 0);
 448         if (mz == NULL){
 449                 printf("Failed to reserve a big chunk of memory\n");
 450                 rte_dump_physmem_layout(stdout);
 451                 rte_memzone_dump(stdout);
 452                 return -1;
 453         }
 454
 455         if (mz->len != maxlen) {
 456                 printf("Memzone reserve with 0 size did not return bigest block\n");
 457                 printf("Expected size = %zu, actual size = %zu\n",
 458                        maxlen, mz->len);
 459                 rte_dump_physmem_layout(stdout);
 460                 rte_memzone_dump(stdout);
 461
 462                 return -1;
 463         }
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 static int
 468 test_memzone_reserve_max_aligned(void)
 469 {
 470         const struct rte_memzone *mz;
 471         const struct rte_config *config;
 472         const struct rte_memseg *ms;
 473         int memseg_idx = 0;
 474         int memzone_idx = 0;
 475         uintptr_t addr_offset;
 476         size_t len = 0;
 477         void* last_addr;
 478         size_t maxlen = 0;
 479
 480         /* random alignment */
 481         rte_srand((unsigned)rte_rdtsc());
 482         const unsigned align = 1 << ((rte_rand() % 8) + 5); /* from 128 up to 4k alignment */
 483
 484         /* get pointer to global configuration */
 485         config = rte_eal_get_configuration();
 486
 487         ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 488
 489         addr_offset = 0;
 490
 491         for (memseg_idx = 0; memseg_idx < RTE_MAX_MEMSEG; memseg_idx++){
 492
 493                 /* ignore smaller memsegs as they can only get smaller */
 494                 if (ms[memseg_idx].len < maxlen)
 495                         continue;
 496
 497                 /* align everything */
 498                 last_addr = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(ms[memseg_idx].addr, CACHE_LINE_SIZE);
 499                 len = ms[memseg_idx].len - RTE_PTR_DIFF(last_addr, ms[memseg_idx].addr);
 500                 len &= ~((size_t) CACHE_LINE_MASK);
 501
 502                 /* cycle through all memzones */
 503                 for (memzone_idx = 0; memzone_idx < RTE_MAX_MEMZONE; memzone_idx++) {
 504
 505                         /* stop when reaching last allocated memzone */
 506                         if (config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr == NULL)
 507                                 break;
 508
 509                         /* check if the memzone is in our memseg and subtract length */
 510                         if ((config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr >=
 511                                         ms[memseg_idx].addr) &&
 512                                         (config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr <
 513                                         (RTE_PTR_ADD(ms[memseg_idx].addr, ms[memseg_idx].len)))) {
 514                                 /* since the zones can now be aligned and occasionally skip
 515                                  * some space, we should calculate the length based on
 516                                  * reported length and start addresses difference.
 517                                  */
 518                                 len -= (uintptr_t) RTE_PTR_SUB(
 519                                                 config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr,
 520                                                 (uintptr_t) last_addr);
 521                                 len -= config->mem_config->memzone[memzone_idx].len;
 522                                 last_addr =
 523                                                 RTE_PTR_ADD(config->mem_config->memzone[memzone_idx].addr,
 524                                                 (size_t) config->mem_config->memzone[memzone_idx].len);
 525                         }
 526                 }
 527
 528                 /* make sure we get the alignment offset */
 529                 if (len > maxlen) {
 530                         addr_offset = RTE_PTR_ALIGN_CEIL((uintptr_t) last_addr, align) - (uintptr_t) last_addr;
 531                         maxlen = len;
 532                 }
 533         }
 534
 535         if (maxlen == 0 || maxlen == addr_offset) {
 536                 printf("There is no space left for biggest %u-aligned memzone!\n", align);
 537                 return 0;
 538         }
 539
 540         maxlen -= addr_offset;
 541
 542         mz = rte_memzone_reserve_aligned("max_zone_aligned", 0,
 543                         SOCKET_ID_ANY, 0, align);
 544         if (mz == NULL){
 545                 printf("Failed to reserve a big chunk of memory\n");
 546                 rte_dump_physmem_layout(stdout);
 547                 rte_memzone_dump(stdout);
 548                 return -1;
 549         }
 550
 551         if (mz->len != maxlen) {
 552                 printf("Memzone reserve with 0 size and alignment %u did not return"
 553                                 " bigest block\n", align);
 554                 printf("Expected size = %zu, actual size = %zu\n",
 555                                 maxlen, mz->len);
 556                 rte_dump_physmem_layout(stdout);
 557                 rte_memzone_dump(stdout);
 558
 559                 return -1;
 560         }
 561         return 0;
 562 }
 563
 564 static int
 565 test_memzone_aligned(void)
 566 {
 567         const struct rte_memzone *memzone_aligned_32;
 568         const struct rte_memzone *memzone_aligned_128;
 569         const struct rte_memzone *memzone_aligned_256;
 570         const struct rte_memzone *memzone_aligned_512;
 571         const struct rte_memzone *memzone_aligned_1024;
 572
 573         /* memzone that should automatically be adjusted to align on 64 bytes */
 574         memzone_aligned_32 = rte_memzone_reserve_aligned("aligned_32", 100,
 575                                 SOCKET_ID_ANY, 0, 32);
 576
 577         /* memzone that is supposed to be aligned on a 128 byte boundary */
 578         memzone_aligned_128 = rte_memzone_reserve_aligned("aligned_128", 100,
 579                                 SOCKET_ID_ANY, 0, 128);
 580
 581         /* memzone that is supposed to be aligned on a 256 byte boundary */
 582         memzone_aligned_256 = rte_memzone_reserve_aligned("aligned_256", 100,
 583                                 SOCKET_ID_ANY, 0, 256);
 584
 585         /* memzone that is supposed to be aligned on a 512 byte boundary */
 586         memzone_aligned_512 = rte_memzone_reserve_aligned("aligned_512", 100,
 587                                 SOCKET_ID_ANY, 0, 512);
 588
 589         /* memzone that is supposed to be aligned on a 1024 byte boundary */
 590         memzone_aligned_1024 = rte_memzone_reserve_aligned("aligned_1024", 100,
 591                                 SOCKET_ID_ANY, 0, 1024);
 592
 593         printf("check alignments and lengths\n");
 594         if (memzone_aligned_32 == NULL) {
 595                 printf("Unable to reserve 64-byte aligned memzone!\n");
 596                 return -1;
 597         }
 598         if ((memzone_aligned_32->phys_addr & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 599                 return -1;
 600         if (((uintptr_t) memzone_aligned_32->addr & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 601                 return -1;
 602         if ((memzone_aligned_32->len & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 603                 return -1;
 604
 605         if (memzone_aligned_128 == NULL) {
 606                 printf("Unable to reserve 128-byte aligned memzone!\n");
 607                 return -1;
 608         }
 609         if ((memzone_aligned_128->phys_addr & 127) != 0)
 610                 return -1;
 611         if (((uintptr_t) memzone_aligned_128->addr & 127) != 0)
 612                 return -1;
 613         if ((memzone_aligned_128->len & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 614                 return -1;
 615
 616         if (memzone_aligned_256 == NULL) {
 617                 printf("Unable to reserve 256-byte aligned memzone!\n");
 618                 return -1;
 619         }
 620         if ((memzone_aligned_256->phys_addr & 255) != 0)
 621                 return -1;
 622         if (((uintptr_t) memzone_aligned_256->addr & 255) != 0)
 623                 return -1;
 624         if ((memzone_aligned_256->len & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 625                 return -1;
 626
 627         if (memzone_aligned_512 == NULL) {
 628                 printf("Unable to reserve 512-byte aligned memzone!\n");
 629                 return -1;
 630         }
 631         if ((memzone_aligned_512->phys_addr & 511) != 0)
 632                 return -1;
 633         if (((uintptr_t) memzone_aligned_512->addr & 511) != 0)
 634                 return -1;
 635         if ((memzone_aligned_512->len & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 636                 return -1;
 637
 638         if (memzone_aligned_1024 == NULL) {
 639                 printf("Unable to reserve 1024-byte aligned memzone!\n");
 640                 return -1;
 641         }
 642         if ((memzone_aligned_1024->phys_addr & 1023) != 0)
 643                 return -1;
 644         if (((uintptr_t) memzone_aligned_1024->addr & 1023) != 0)
 645                 return -1;
 646         if ((memzone_aligned_1024->len & CACHE_LINE_MASK) != 0)
 647                 return -1;
 648
 649         /* check that zones don't overlap */
 650         printf("check overlapping\n");
 651         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_32->phys_addr, memzone_aligned_32->len,
 652                                         memzone_aligned_128->phys_addr, memzone_aligned_128->len))
 653                 return -1;
 654         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_32->phys_addr, memzone_aligned_32->len,
 655                                         memzone_aligned_256->phys_addr, memzone_aligned_256->len))
 656                 return -1;
 657         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_32->phys_addr, memzone_aligned_32->len,
 658                                         memzone_aligned_512->phys_addr, memzone_aligned_512->len))
 659                 return -1;
 660         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_32->phys_addr, memzone_aligned_32->len,
 661                                         memzone_aligned_1024->phys_addr, memzone_aligned_1024->len))
 662                 return -1;
 663         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_128->phys_addr, memzone_aligned_128->len,
 664                                         memzone_aligned_256->phys_addr, memzone_aligned_256->len))
 665                 return -1;
 666         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_128->phys_addr, memzone_aligned_128->len,
 667                                         memzone_aligned_512->phys_addr, memzone_aligned_512->len))
 668                 return -1;
 669         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_128->phys_addr, memzone_aligned_128->len,
 670                                         memzone_aligned_1024->phys_addr, memzone_aligned_1024->len))
 671                 return -1;
 672         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_256->phys_addr, memzone_aligned_256->len,
 673                                         memzone_aligned_512->phys_addr, memzone_aligned_512->len))
 674                 return -1;
 675         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_256->phys_addr, memzone_aligned_256->len,
 676                                         memzone_aligned_1024->phys_addr, memzone_aligned_1024->len))
 677                 return -1;
 678         if (is_memory_overlap(memzone_aligned_512->phys_addr, memzone_aligned_512->len,
 679                                         memzone_aligned_1024->phys_addr, memzone_aligned_1024->len))
 680                 return -1;
 681         return 0;
 682 }
 683
 684 static int
 685 check_memzone_bounded(const char *name, uint32_t len,  uint32_t align,
 686         uint32_t bound)
 687 {
 688         const struct rte_memzone *mz;
 689         phys_addr_t bmask;
 690
 691         bmask = ~((phys_addr_t)bound - 1);
 692
 693         if ((mz = rte_memzone_reserve_bounded(name, len, SOCKET_ID_ANY, 0,
 694                         align, bound)) == NULL) {
 695                 printf("%s(%s): memzone creation failed\n",
 696                         __func__, name);
 697                 return (-1);
 698         }
 699
 700         if ((mz->phys_addr & ((phys_addr_t)align - 1)) != 0) {
 701                 printf("%s(%s): invalid phys addr alignment\n",
 702                         __func__, mz->name);
 703                 return (-1);
 704         }
 705
 706         if (((uintptr_t) mz->addr & ((uintptr_t)align - 1)) != 0) {
 707                 printf("%s(%s): invalid virtual addr alignment\n",
 708                         __func__, mz->name);
 709                 return (-1);
 710         }
 711
 712         if ((mz->len & CACHE_LINE_MASK) != 0 || mz->len < len ||
 713                         mz->len < CACHE_LINE_SIZE) {
 714                 printf("%s(%s): invalid length\n",
 715                         __func__, mz->name);
 716                 return (-1);
 717         }
 718
 719         if ((mz->phys_addr & bmask) !=
 720                         ((mz->phys_addr + mz->len - 1) & bmask)) {
 721                 printf("%s(%s): invalid memzone boundary %u crossed\n",
 722                         __func__, mz->name, bound);
 723                 return (-1);
 724         }
 725
 726         return (0);
 727 }
 728
 729 static int
 730 test_memzone_bounded(void)
 731 {
 732         const struct rte_memzone *memzone_err;
 733         const char *name;
 734         int rc;
 735
 736         /* should fail as boundary is not power of two */
 737         name = "bounded_error_31";
 738         if ((memzone_err = rte_memzone_reserve_bounded(name,
 739                         100, SOCKET_ID_ANY, 0, 32, UINT32_MAX)) != NULL) {
 740                 printf("%s(%s)created a memzone with invalid boundary "
 741                         "conditions\n", __func__, memzone_err->name);
 742                 return (-1);
 743         }
 744
 745         /* should fail as len is greater then boundary */
 746         name = "bounded_error_32";
 747         if ((memzone_err = rte_memzone_reserve_bounded(name,
 748                         100, SOCKET_ID_ANY, 0, 32, 32)) != NULL) {
 749                 printf("%s(%s)created a memzone with invalid boundary "
 750                         "conditions\n", __func__, memzone_err->name);
 751                 return (-1);
 752         }
 753
 754         if ((rc = check_memzone_bounded("bounded_128", 100, 128, 128)) != 0)
 755                 return (rc);
 756
 757         if ((rc = check_memzone_bounded("bounded_256", 100, 256, 128)) != 0)
 758                 return (rc);
 759
 760         if ((rc = check_memzone_bounded("bounded_1K", 100, 64, 1024)) != 0)
 761                 return (rc);
 762
 763         if ((rc = check_memzone_bounded("bounded_1K_MAX", 0, 64, 1024)) != 0)
 764                 return (rc);
 765
 766         return (0);
 767 }
 768
 769 static int
 770 test_memzone_reserve_memory_in_smallest_segment(void)
 771 {
 772         const struct rte_memzone *mz;
 773         const struct rte_memseg *ms, *min_ms, *prev_min_ms;
 774         size_t min_len, prev_min_len;
 775         const struct rte_config *config;
 776         int i;
 777
 778         config = rte_eal_get_configuration();
 779
 780         min_ms = NULL;  /*< smallest segment */
 781         prev_min_ms = NULL; /*< second smallest segment */
 782
 783         /* find two smallest segments */
 784         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 785                 ms = &config->mem_config->free_memseg[i];
 786
 787                 if (ms->addr == NULL)
 788                         break;
 789                 if (ms->len == 0)
 790                         continue;
 791
 792                 if (min_ms == NULL)
 793                         min_ms = ms;
 794                 else if (min_ms->len > ms->len) {
 795                         /* set last smallest to second last */
 796                         prev_min_ms = min_ms;
 797
 798                         /* set new smallest */
 799                         min_ms = ms;
 800                 }
 801                 else if (prev_min_ms == NULL) {
 802                         prev_min_ms = ms;
 803                 }
 804         }
 805
 806         if (min_ms == NULL || prev_min_ms == NULL) {
 807                 printf("Smallest segments not found!\n");
 808                 return -1;
 809         }
 810
 811         min_len = min_ms->len;
 812         prev_min_len = prev_min_ms->len;
 813
 814         /* try reserving a memzone in the smallest memseg */
 815         mz = rte_memzone_reserve("smallest_mz", CACHE_LINE_SIZE,
 816                         SOCKET_ID_ANY, 0);
 817         if (mz == NULL) {
 818                 printf("Failed to reserve memory from smallest memseg!\n");
 819                 return -1;
 820         }
 821         if (prev_min_ms->len != prev_min_len &&
 822                         min_ms->len != min_len - CACHE_LINE_SIZE) {
 823                 printf("Reserved memory from wrong memseg!\n");
 824                 return -1;
 825         }
 826
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 /* this test is a bit  tricky, and thus warrants explanation.
 831  *
 832  * first, we find two smallest memsegs to conduct our experiments on.
 833  *
 834  * then, we bring them within alignment from each other: if second segment is
 835  * twice+ as big as the first, reserve memory from that segment; if second
 836  * segment is comparable in length to the first, then cut the first segment
 837  * down until it becomes less than half of second segment, and then cut down
 838  * the second segment to be within alignment of the first.
 839  *
 840  * then, we have to pass the following test: if segments are within alignment
 841  * of each other (that is, the difference is less than 256 bytes, which is what
 842  * our alignment will be), segment with smallest offset should be picked.
 843  *
 844  * we know that min_ms will be our smallest segment, so we need to make sure
 845  * that we adjust the alignments so that the bigger segment has smallest
 846  * alignment (in our case, smallest segment will have 64-byte alignment, while
 847  * bigger segment will have 128-byte alignment).
 848  */
 849 static int
 850 test_memzone_reserve_memory_with_smallest_offset(void)
 851 {
 852         const struct rte_memseg *ms, *min_ms, *prev_min_ms;
 853         size_t len, min_len, prev_min_len;
 854         const struct rte_config *config;
 855         int i, align;
 856
 857         config = rte_eal_get_configuration();
 858
 859         min_ms = NULL;  /*< smallest segment */
 860         prev_min_ms = NULL; /*< second smallest segment */
 861         align = CACHE_LINE_SIZE * 4;
 862
 863         /* find two smallest segments */
 864         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 865                 ms = &config->mem_config->free_memseg[i];
 866
 867                 if (ms->addr == NULL)
 868                         break;
 869                 if (ms->len == 0)
 870                         continue;
 871
 872                 if (min_ms == NULL)
 873                         min_ms = ms;
 874                 else if (min_ms->len > ms->len) {
 875                         /* set last smallest to second last */
 876                         prev_min_ms = min_ms;
 877
 878                         /* set new smallest */
 879                         min_ms = ms;
 880                 }
 881                 else if (prev_min_ms == NULL) {
 882                         prev_min_ms = ms;
 883                 }
 884         }
 885
 886         if (min_ms == NULL || prev_min_ms == NULL) {
 887                 printf("Smallest segments not found!\n");
 888                 return -1;
 889         }
 890
 891         prev_min_len = prev_min_ms->len;
 892         min_len = min_ms->len;
 893
 894         /* if smallest segment is bigger than half of bigger segment */
 895         if (prev_min_ms->len - min_ms->len <= min_ms->len) {
 896
 897                 len = (min_ms->len * 2) - prev_min_ms->len;
 898
 899                 /* make sure final length is *not* aligned */
 900                 while (((min_ms->addr_64 + len) & (align-1)) == 0)
 901                         len += CACHE_LINE_SIZE;
 902
 903                 if (rte_memzone_reserve("dummy_mz1", len, SOCKET_ID_ANY, 0) == NULL) {
 904                         printf("Cannot reserve memory!\n");
 905                         return -1;
 906                 }
 907
 908                 /* check if we got memory from correct segment */
 909                 if (min_ms->len != min_len - len) {
 910                         printf("Reserved memory from wrong segment!\n");
 911                         return -1;
 912                 }
 913         }
 914     /* if we don't need to touch smallest segment but it's aligned */
 915     else if ((min_ms->addr_64 & (align-1)) == 0) {
 916             if (rte_memzone_reserve("align_mz1", CACHE_LINE_SIZE,
 917                     SOCKET_ID_ANY, 0) == NULL) {
 918                             printf("Cannot reserve memory!\n");
 919                             return -1;
 920             }
 921             if (min_ms->len != min_len - CACHE_LINE_SIZE) {
 922                     printf("Reserved memory from wrong segment!\n");
 923                     return -1;
 924             }
 925     }
 926
 927         /* if smallest segment is less than half of bigger segment */
 928         if (prev_min_ms->len - min_ms->len > min_ms->len) {
 929                 len = prev_min_ms->len - min_ms->len - align;
 930
 931                 /* make sure final length is aligned */
 932                 while (((prev_min_ms->addr_64 + len) & (align-1)) != 0)
 933                         len += CACHE_LINE_SIZE;
 934
 935                 if (rte_memzone_reserve("dummy_mz2", len, SOCKET_ID_ANY, 0) == NULL) {
 936                         printf("Cannot reserve memory!\n");
 937                         return -1;
 938                 }
 939
 940                 /* check if we got memory from correct segment */
 941                 if (prev_min_ms->len != prev_min_len - len) {
 942                         printf("Reserved memory from wrong segment!\n");
 943                         return -1;
 944                 }
 945         }
 946         len = CACHE_LINE_SIZE;
 947
 948
 949
 950         prev_min_len = prev_min_ms->len;
 951         min_len = min_ms->len;
 952
 953         if (min_len >= prev_min_len || prev_min_len - min_len > (unsigned) align) {
 954                 printf("Segments are of wrong lengths!\n");
 955                 return -1;
 956         }
 957
 958         /* try reserving from a bigger segment */
 959         if (rte_memzone_reserve_aligned("smallest_offset", len, SOCKET_ID_ANY, 0, align) ==
 960                         NULL) {
 961                 printf("Cannot reserve memory!\n");
 962                 return -1;
 963         }
 964
 965         /* check if we got memory from correct segment */
 966         if (min_ms->len != min_len && prev_min_ms->len != (prev_min_len - len)) {
 967                 printf("Reserved memory from segment with smaller offset!\n");
 968                 return -1;
 969         }
 970
 971         return 0;
 972 }
 973
 974 static int
 975 test_memzone_reserve_remainder(void)
 976 {
 977         const struct rte_memzone *mz1, *mz2;
 978         const struct rte_memseg *ms, *min_ms = NULL;
 979         size_t min_len;
 980         const struct rte_config *config;
 981         int i, align;
 982
 983         min_len = 0;
 984         align = CACHE_LINE_SIZE;
 985
 986         config = rte_eal_get_configuration();
 987
 988         /* find minimum free contiguous length */
 989         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 990                 ms = &config->mem_config->free_memseg[i];
 991
 992                 if (ms->addr == NULL)
 993                         break;
 994                 if (ms->len == 0)
 995                         continue;
 996
 997                 if (min_len == 0 || ms->len < min_len) {
 998                         min_len = ms->len;
 999                         min_ms = ms;
1000
1001                         /* find maximum alignment this segment is able to hold */
1002                         align = CACHE_LINE_SIZE;
1003                         while ((ms->addr_64 & (align-1)) == 0) {
1004                                 align <<= 1;
1005                         }
1006                 }
1007         }
1008
1009         if (min_ms == NULL) {
1010                 printf("Minimal sized segment not found!\n");
1011                 return -1;
1012         }
1013
1014         /* try reserving min_len bytes with alignment - this should not affect our
1015          * memseg, the memory will be taken from a different one.
1016          */
1017         mz1 = rte_memzone_reserve_aligned("reserve_remainder_1", min_len,
1018                         SOCKET_ID_ANY, 0, align);
1019         if (mz1 == NULL) {
1020                 printf("Failed to reserve %zu bytes aligned on %i bytes\n", min_len,
1021                                 align);
1022                 return -1;
1023         }
1024         if (min_ms->len != min_len) {
1025                 printf("Memseg memory should not have been reserved!\n");
1026                 return -1;
1027         }
1028
1029         /* try reserving min_len bytes with less alignment - this should fill up
1030          * the segment.
1031          */
1032         mz2 = rte_memzone_reserve("reserve_remainder_2", min_len,
1033                         SOCKET_ID_ANY, 0);
1034         if (mz2 == NULL) {
1035                 printf("Failed to reserve %zu bytes\n", min_len);
1036                 return -1;
1037         }
1038         if (min_ms->len != 0) {
1039                 printf("Memseg memory should have been reserved!\n");
1040                 return -1;
1041         }
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static int
1047 test_memzone(void)
1048 {
1049         const struct rte_memzone *memzone1;
1050         const struct rte_memzone *memzone2;
1051         const struct rte_memzone *memzone3;
1052         const struct rte_memzone *memzone4;
1053         const struct rte_memzone *mz;
1054
1055         memzone1 = rte_memzone_reserve("testzone1", 100,
1056                                 SOCKET_ID_ANY, 0);
1057
1058         memzone2 = rte_memzone_reserve("testzone2", 1000,
1059                                 0, 0);
1060
1061         memzone3 = rte_memzone_reserve("testzone3", 1000,
1062                                 1, 0);
1063
1064         memzone4 = rte_memzone_reserve("testzone4", 1024,
1065                                 SOCKET_ID_ANY, 0);
1066
1067         /* memzone3 may be NULL if we don't have NUMA */
1068         if (memzone1 == NULL || memzone2 == NULL || memzone4 == NULL)
1069                 return -1;
1070
1071         rte_memzone_dump(stdout);
1072
1073         /* check cache-line alignments */
1074         printf("check alignments and lengths\n");
1075
1076         if ((memzone1->phys_addr & CACHE_LINE_MASK) != 0)
1077                 return -1;
1078         if ((memzone2->phys_addr & CACHE_LINE_MASK) != 0)
1079                 return -1;
1080         if (memzone3 != NULL && (memzone3->phys_addr & CACHE_LINE_MASK) != 0)
1081                 return -1;
1082         if ((memzone1->len & CACHE_LINE_MASK) != 0 || memzone1->len == 0)
1083                 return -1;
1084         if ((memzone2->len & CACHE_LINE_MASK) != 0 || memzone2->len == 0)
1085                 return -1;
1086         if (memzone3 != NULL && ((memzone3->len & CACHE_LINE_MASK) != 0 ||
1087                         memzone3->len == 0))
1088                 return -1;
1089         if (memzone4->len != 1024)
1090                 return -1;
1091
1092         /* check that zones don't overlap */
1093         printf("check overlapping\n");
1094
1095         if (is_memory_overlap(memzone1->phys_addr, memzone1->len,
1096                         memzone2->phys_addr, memzone2->len))
1097                 return -1;
1098         if (memzone3 != NULL &&
1099                         is_memory_overlap(memzone1->phys_addr, memzone1->len,
1100                                         memzone3->phys_addr, memzone3->len))
1101                 return -1;
1102         if (memzone3 != NULL &&
1103                         is_memory_overlap(memzone2->phys_addr, memzone2->len,
1104                                         memzone3->phys_addr, memzone3->len))
1105                 return -1;
1106
1107         printf("check socket ID\n");
1108
1109         /* memzone2 must be on socket id 0 and memzone3 on socket 1 */
1110         if (memzone2->socket_id != 0)
1111                 return -1;
1112         if (memzone3 != NULL && memzone3->socket_id != 1)
1113                 return -1;
1114
1115         printf("test zone lookup\n");
1116         mz = rte_memzone_lookup("testzone1");
1117         if (mz != memzone1)
1118                 return -1;
1119
1120         printf("test duplcate zone name\n");
1121         mz = rte_memzone_reserve("testzone1", 100,
1122                         SOCKET_ID_ANY, 0);
1123         if (mz != NULL)
1124                 return -1;
1125
1126         printf("test reserving memzone with bigger size than the maximum\n");
1127         if (test_memzone_reserving_zone_size_bigger_than_the_maximum() < 0)
1128                 return -1;
1129
1130         printf("test reserving memory in smallest segments\n");
1131         if (test_memzone_reserve_memory_in_smallest_segment() < 0)
1132                 return -1;
1133
1134         printf("test reserving memory in segments with smallest offsets\n");
1135         if (test_memzone_reserve_memory_with_smallest_offset() < 0)
1136                 return -1;
1137
1138         printf("test memzone_reserve flags\n");
1139         if (test_memzone_reserve_flags() < 0)
1140                 return -1;
1141
1142         printf("test alignment for memzone_reserve\n");
1143         if (test_memzone_aligned() < 0)
1144                 return -1;
1145
1146         printf("test boundary alignment for memzone_reserve\n");
1147         if (test_memzone_bounded() < 0)
1148                 return -1;
1149
1150         printf("test invalid alignment for memzone_reserve\n");
1151         if (test_memzone_invalid_alignment() < 0)
1152                 return -1;
1153
1154         printf("test reserving amounts of memory equal to segment's length\n");
1155         if (test_memzone_reserve_remainder() < 0)
1156                 return -1;
1157
1158         printf("test reserving the largest size memzone possible\n");
1159         if (test_memzone_reserve_max() < 0)
1160                 return -1;
1161
1162         printf("test reserving the largest size aligned memzone possible\n");
1163         if (test_memzone_reserve_max_aligned() < 0)
1164                 return -1;
1165
1166         return 0;
1167 }
1168
1169 static struct test_command memzone_cmd = {
1170         .command = "memzone_autotest",
1171         .callback = test_memzone,
1172 };
1173 REGISTER_TEST_COMMAND(memzone_cmd);