]> git.proxmox.com Git - mirror_spl-debian.git/blobdiff - module/splat/splat-kmem.c
Imported Upstream version 0.6.4.1
[mirror_spl-debian.git] / module / splat / splat-kmem.c
index 4d060c138bb0b276b2445770360d75ed07cf87c0..cd0000bae67138c3031d645bd155962238d62bf2 100644 (file)
 \*****************************************************************************/
 
 #include <sys/kmem.h>
+#include <sys/kmem_cache.h>
+#include <sys/vmem.h>
+#include <sys/random.h>
 #include <sys/thread.h>
+#include <sys/vmsystm.h>
 #include "splat-internal.h"
 
 #define SPLAT_KMEM_NAME                        "kmem"
 #define SPLAT_KMEM_TEST11_DESC         "Slab memory overcommit test"
 #endif
 
-#define SPLAT_KMEM_TEST12_ID           0x010c
-#define SPLAT_KMEM_TEST12_NAME         "vmem_size"
-#define SPLAT_KMEM_TEST12_DESC         "Memory zone test"
-
 #define SPLAT_KMEM_TEST13_ID           0x010d
 #define SPLAT_KMEM_TEST13_NAME         "slab_reclaim"
 #define SPLAT_KMEM_TEST13_DESC         "Slab direct memory reclaim test"
@@ -96,11 +96,11 @@ splat_kmem_test1(struct file *file, void *arg)
        int size = PAGE_SIZE;
        int i, count, rc = 0;
 
-       while ((!rc) && (size <= (PAGE_SIZE * 32))) {
+       while ((!rc) && (size <= spl_kmem_alloc_warn)) {
                count = 0;
 
                for (i = 0; i < SPLAT_KMEM_ALLOC_COUNT; i++) {
-                       ptr[i] = kmem_alloc(size, KM_SLEEP | KM_NODEBUG);
+                       ptr[i] = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
                        if (ptr[i])
                                count++;
                }
@@ -128,11 +128,11 @@ splat_kmem_test2(struct file *file, void *arg)
        int size = PAGE_SIZE;
        int i, j, count, rc = 0;
 
-       while ((!rc) && (size <= (PAGE_SIZE * 32))) {
+       while ((!rc) && (size <= spl_kmem_alloc_warn)) {
                count = 0;
 
                for (i = 0; i < SPLAT_KMEM_ALLOC_COUNT; i++) {
-                       ptr[i] = kmem_zalloc(size, KM_SLEEP | KM_NODEBUG);
+                       ptr[i] = kmem_zalloc(size, KM_SLEEP);
                        if (ptr[i])
                                count++;
                }
@@ -172,7 +172,11 @@ splat_kmem_test3(struct file *file, void *arg)
        int size = PAGE_SIZE;
        int i, count, rc = 0;
 
-       while ((!rc) && (size <= (PAGE_SIZE * 1024))) {
+       /*
+        * Test up to 4x the maximum kmem_alloc() size to ensure both
+        * the kmem_alloc() and vmem_alloc() call paths are used.
+        */
+       while ((!rc) && (size <= (4 * spl_kmem_alloc_max))) {
                count = 0;
 
                for (i = 0; i < SPLAT_VMEM_ALLOC_COUNT; i++) {
@@ -204,7 +208,11 @@ splat_kmem_test4(struct file *file, void *arg)
        int size = PAGE_SIZE;
        int i, j, count, rc = 0;
 
-       while ((!rc) && (size <= (PAGE_SIZE * 1024))) {
+       /*
+        * Test up to 4x the maximum kmem_zalloc() size to ensure both
+        * the kmem_zalloc() and vmem_zalloc() call paths are used.
+        */
+       while ((!rc) && (size <= (4 * spl_kmem_alloc_max))) {
                count = 0;
 
                for (i = 0; i < SPLAT_VMEM_ALLOC_COUNT; i++) {
@@ -317,7 +325,7 @@ splat_kmem_cache_test_kct_alloc(kmem_cache_priv_t *kcp, int id)
 {
        kmem_cache_thread_t *kct;
 
-       ASSERTF(id < SPLAT_KMEM_THREADS, "id=%d\n", id);
+       ASSERT3S(id, <, SPLAT_KMEM_THREADS);
        ASSERT(kcp->kcp_kct[id] == NULL);
 
        kct = kmem_zalloc(sizeof(kmem_cache_thread_t), KM_SLEEP);
@@ -576,87 +584,124 @@ out:
 
 static int
 splat_kmem_cache_test(struct file *file, void *arg, char *name,
-                     int size, int align, int flags)
+    int size, int align, int flags)
 {
-       kmem_cache_priv_t *kcp;
-       kmem_cache_data_t *kcd = NULL;
-       int rc = 0, max;
+       kmem_cache_priv_t *kcp = NULL;
+       kmem_cache_data_t **kcd = NULL;
+       int i, rc = 0, objs = 0;
+
+       splat_vprint(file, name,
+           "Testing size=%d, align=%d, flags=0x%04x\n",
+           size, align, flags);
 
        kcp = splat_kmem_cache_test_kcp_alloc(file, name, size, align, 0);
        if (!kcp) {
                splat_vprint(file, name, "Unable to create '%s'\n", "kcp");
-               return -ENOMEM;
+               return (-ENOMEM);
        }
 
-       kcp->kcp_cache =
-               kmem_cache_create(SPLAT_KMEM_CACHE_NAME,
-                                 kcp->kcp_size, kcp->kcp_align,
-                                 splat_kmem_cache_test_constructor,
-                                 splat_kmem_cache_test_destructor,
-                                 NULL, kcp, NULL, flags);
-       if (!kcp->kcp_cache) {
-               splat_vprint(file, name,
-                            "Unable to create '%s'\n",
-                            SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+       kcp->kcp_cache = kmem_cache_create(SPLAT_KMEM_CACHE_NAME,
+           kcp->kcp_size, kcp->kcp_align,
+           splat_kmem_cache_test_constructor,
+           splat_kmem_cache_test_destructor,
+           NULL, kcp, NULL, flags);
+       if (kcp->kcp_cache == NULL) {
+               splat_vprint(file, name, "Unable to create "
+                   "name='%s', size=%d, align=%d, flags=0x%x\n",
+                   SPLAT_KMEM_CACHE_NAME, size, align, flags);
                rc = -ENOMEM;
                goto out_free;
        }
 
-       kcd = kmem_cache_alloc(kcp->kcp_cache, KM_SLEEP);
-       if (!kcd) {
-               splat_vprint(file, name,
-                            "Unable to allocate from '%s'\n",
-                            SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
-               rc = -EINVAL;
+       /*
+        * Allocate several slabs worth of objects to verify functionality.
+        * However, on 32-bit systems with limited address space constrain
+        * it to a single slab for the purposes of this test.
+        */
+#ifdef _LP64
+       objs = SPL_KMEM_CACHE_OBJ_PER_SLAB * 4;
+#else
+       objs = 1;
+#endif
+       kcd = kmem_zalloc(sizeof (kmem_cache_data_t *) * objs, KM_SLEEP);
+       if (kcd == NULL) {
+               splat_vprint(file, name, "Unable to allocate pointers "
+                   "for %d objects\n", objs);
+               rc = -ENOMEM;
                goto out_free;
        }
 
-       if (!kcd->kcd_flag) {
-               splat_vprint(file, name,
-                            "Failed to run contructor for '%s'\n",
-                            SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
-               rc = -EINVAL;
-               goto out_free;
-       }
+       for (i = 0; i < objs; i++) {
+               kcd[i] = kmem_cache_alloc(kcp->kcp_cache, KM_SLEEP);
+               if (kcd[i] == NULL) {
+                       splat_vprint(file, name, "Unable to allocate "
+                           "from '%s'\n", SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto out_free;
+               }
 
-       if (kcd->kcd_magic != kcp->kcp_magic) {
-               splat_vprint(file, name,
-                            "Failed to pass private data to constructor "
-                            "for '%s'\n", SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
-               rc = -EINVAL;
-               goto out_free;
+               if (!kcd[i]->kcd_flag) {
+                       splat_vprint(file, name, "Failed to run constructor "
+                           "for '%s'\n", SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto out_free;
+               }
+
+               if (kcd[i]->kcd_magic != kcp->kcp_magic) {
+                       splat_vprint(file, name,
+                           "Failed to pass private data to constructor "
+                           "for '%s'\n", SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto out_free;
+               }
        }
 
-       max = kcp->kcp_count;
-       kmem_cache_free(kcp->kcp_cache, kcd);
+       for (i = 0; i < objs; i++) {
+               kmem_cache_free(kcp->kcp_cache, kcd[i]);
+
+               /* Destructors are run for every kmem_cache_free() */
+               if (kcd[i]->kcd_flag) {
+                       splat_vprint(file, name,
+                           "Failed to run destructor for '%s'\n",
+                           SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+                       rc = -EINVAL;
+                       goto out_free;
+               }
+       }
 
-       /* Destroy the entire cache which will force destructors to
-        * run and we can verify one was called for every object */
-       kmem_cache_destroy(kcp->kcp_cache);
        if (kcp->kcp_count) {
                splat_vprint(file, name,
-                            "Failed to run destructor on all slab objects "
-                            "for '%s'\n", SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+                   "Failed to run destructor on all slab objects for '%s'\n",
+                   SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
                rc = -EINVAL;
        }
 
+       kmem_free(kcd, sizeof (kmem_cache_data_t *) * objs);
+       kmem_cache_destroy(kcp->kcp_cache);
+
        splat_kmem_cache_test_kcp_free(kcp);
        splat_vprint(file, name,
-                    "Successfully ran ctors/dtors for %d elements in '%s'\n",
-                    max, SPLAT_KMEM_CACHE_NAME);
+           "Success ran alloc'd/free'd %d objects of size %d\n",
+           objs, size);
 
-       return rc;
+       return (rc);
 
 out_free:
-       if (kcd)
-               kmem_cache_free(kcp->kcp_cache, kcd);
+       if (kcd) {
+               for (i = 0; i < objs; i++) {
+                       if (kcd[i] != NULL)
+                               kmem_cache_free(kcp->kcp_cache, kcd[i]);
+               }
+
+               kmem_free(kcd, sizeof (kmem_cache_data_t *) * objs);
+       }
 
        if (kcp->kcp_cache)
                kmem_cache_destroy(kcp->kcp_cache);
 
        splat_kmem_cache_test_kcp_free(kcp);
 
-       return rc;
+       return (rc);
 }
 
 static int
@@ -750,35 +795,49 @@ static int
 splat_kmem_test5(struct file *file, void *arg)
 {
        char *name = SPLAT_KMEM_TEST5_NAME;
-       int rc;
-
-       /* On slab (default + kmem + vmem) */
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0, 0);
-       if (rc)
-               return rc;
+       int i, rc = 0;
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0, KMC_KMEM);
-       if (rc)
-               return rc;
+       /* Randomly pick small object sizes and alignments. */
+       for (i = 0; i < 100; i++) {
+               int size, align, flags = 0;
+               uint32_t rnd;
+
+               /* Evenly distribute tests over all value cache types */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               switch (rnd & 0x03) {
+               default:
+               case 0x00:
+                       flags = 0;
+                       break;
+               case 0x01:
+                       flags = KMC_KMEM;
+                       break;
+               case 0x02:
+                       flags = KMC_VMEM;
+                       break;
+               case 0x03:
+                       flags = KMC_SLAB;
+                       break;
+               }
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0, KMC_VMEM);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* The following flags are set with a 1/10 chance */
+               flags |= ((((rnd >> 8) % 10) == 0) ? KMC_OFFSLAB : 0);
+               flags |= ((((rnd >> 16) % 10) == 0) ? KMC_NOEMERGENCY : 0);
 
-       /* Off slab (default + kmem + vmem) */
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0, KMC_OFFSLAB);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* 32b - PAGE_SIZE */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               size = MAX(rnd % (PAGE_SIZE + 1), 32);
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0,
-           KMC_KMEM | KMC_OFFSLAB);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* 2^N where (3 <= N <= PAGE_SHIFT) */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               align = (1 << MAX(3, rnd % (PAGE_SHIFT + 1)));
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 128, 0,
-           KMC_VMEM | KMC_OFFSLAB);
+               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, size, align, flags);
+               if (rc)
+                       return (rc);
+       }
 
-       return rc;
+       return (rc);
 }
 
 /*
@@ -788,35 +847,53 @@ static int
 splat_kmem_test6(struct file *file, void *arg)
 {
        char *name = SPLAT_KMEM_TEST6_NAME;
-       int rc;
-
-       /* On slab (default + kmem + vmem) */
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 256*1024, 0, 0);
-       if (rc)
-               return rc;
-
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 64*1024, 0, KMC_KMEM);
-       if (rc)
-               return rc;
+       int i, max_size, rc = 0;
+
+       /* Randomly pick large object sizes and alignments. */
+       for (i = 0; i < 100; i++) {
+               int size, align, flags = 0;
+               uint32_t rnd;
+
+               /* Evenly distribute tests over all value cache types */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               switch (rnd & 0x03) {
+               default:
+               case 0x00:
+                       flags = 0;
+                       max_size = (SPL_KMEM_CACHE_MAX_SIZE * 1024 * 1024) / 2;
+                       break;
+               case 0x01:
+                       flags = KMC_KMEM;
+                       max_size = (SPL_MAX_ORDER_NR_PAGES - 2) * PAGE_SIZE;
+                       break;
+               case 0x02:
+                       flags = KMC_VMEM;
+                       max_size = (SPL_KMEM_CACHE_MAX_SIZE * 1024 * 1024) / 2;
+                       break;
+               case 0x03:
+                       flags = KMC_SLAB;
+                       max_size = SPL_MAX_KMEM_ORDER_NR_PAGES * PAGE_SIZE;
+                       break;
+               }
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 1024*1024, 0, KMC_VMEM);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* The following flags are set with a 1/10 chance */
+               flags |= ((((rnd >> 8) % 10) == 0) ? KMC_OFFSLAB : 0);
+               flags |= ((((rnd >> 16) % 10) == 0) ? KMC_NOEMERGENCY : 0);
 
-       /* Off slab (default + kmem + vmem) */
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 256*1024, 0, KMC_OFFSLAB);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* PAGE_SIZE - max_size */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               size = MAX(rnd % (max_size + 1), PAGE_SIZE),
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 64*1024, 0,
-           KMC_KMEM | KMC_OFFSLAB);
-       if (rc)
-               return rc;
+               /* 2^N where (3 <= N <= PAGE_SHIFT) */
+               get_random_bytes((void *)&rnd, sizeof (uint32_t));
+               align = (1 << MAX(3, rnd % (PAGE_SHIFT + 1)));
 
-       rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 1024*1024, 0,
-           KMC_VMEM | KMC_OFFSLAB);
+               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, size, align, flags);
+               if (rc)
+                       return (rc);
+       }
 
-       return rc;
+       return (rc);
 }
 
 /*
@@ -826,14 +903,20 @@ static int
 splat_kmem_test7(struct file *file, void *arg)
 {
        char *name = SPLAT_KMEM_TEST7_NAME;
+       int max_size = (SPL_KMEM_CACHE_MAX_SIZE * 1024 * 1024) / 2;
        int i, rc;
 
        for (i = SPL_KMEM_CACHE_ALIGN; i <= PAGE_SIZE; i *= 2) {
-               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 157, i, 0);
+               uint32_t size;
+
+               get_random_bytes((void *)&size, sizeof (uint32_t));
+               size = MAX(size % (max_size + 1), 32);
+
+               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, size, i, 0);
                if (rc)
                        return rc;
 
-               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, 157, i,
+               rc = splat_kmem_cache_test(file, arg, name, size, i,
                    KMC_OFFSLAB);
                if (rc)
                        return rc;
@@ -1056,9 +1139,8 @@ splat_kmem_test10(struct file *file, void *arg)
 
                for (alloc = 1; alloc <= 1024; alloc *= 2) {
 
-                       /* Skip tests which exceed available memory.  We
-                        * leverage availrmem here for some extra testing */
-                       if (size * alloc * SPLAT_KMEM_THREADS > availrmem / 2)
+                       /* Skip tests which exceed 1/2 of physical memory. */
+                       if (size * alloc * SPLAT_KMEM_THREADS > physmem / 2)
                                continue;
 
                        rc = splat_kmem_cache_thread_test(file, arg,
@@ -1104,84 +1186,6 @@ splat_kmem_test11(struct file *file, void *arg)
 }
 #endif
 
-/*
- * Check vmem_size() behavior by acquiring the alloc/free/total vmem
- * space, then allocate a known buffer size from vmem space.  We can
- * then check that vmem_size() values were updated properly with in
- * a fairly small tolerence.  The tolerance is important because we
- * are not the only vmem consumer on the system.  Other unrelated
- * allocations might occur during the small test window.  The vmem
- * allocation itself may also add in a little extra private space to
- * the buffer.  Finally, verify total space always remains unchanged.
- */
-static int
-splat_kmem_test12(struct file *file, void *arg)
-{
-       size_t alloc1, free1, total1;
-       size_t alloc2, free2, total2;
-       int size = 8*1024*1024;
-       void *ptr;
-
-       alloc1 = vmem_size(NULL, VMEM_ALLOC);
-       free1  = vmem_size(NULL, VMEM_FREE);
-       total1 = vmem_size(NULL, VMEM_ALLOC | VMEM_FREE);
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Vmem alloc=%lu "
-                    "free=%lu total=%lu\n", (unsigned long)alloc1,
-                    (unsigned long)free1, (unsigned long)total1);
-
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Alloc %d bytes\n", size);
-       ptr = vmem_alloc(size, KM_SLEEP);
-       if (!ptr) {
-               splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME,
-                            "Failed to alloc %d bytes\n", size);
-               return -ENOMEM;
-       }
-
-       alloc2 = vmem_size(NULL, VMEM_ALLOC);
-       free2  = vmem_size(NULL, VMEM_FREE);
-       total2 = vmem_size(NULL, VMEM_ALLOC | VMEM_FREE);
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Vmem alloc=%lu "
-                    "free=%lu total=%lu\n", (unsigned long)alloc2,
-                    (unsigned long)free2, (unsigned long)total2);
-
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Free %d bytes\n", size);
-       vmem_free(ptr, size);
-       if (alloc2 < (alloc1 + size - (size / 100)) ||
-           alloc2 > (alloc1 + size + (size / 100))) {
-               splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Failed "
-                            "VMEM_ALLOC size: %lu != %lu+%d (+/- 1%%)\n",
-                            (unsigned long)alloc2,(unsigned long)alloc1,size);
-               return -ERANGE;
-       }
-
-       if (free2 < (free1 - size - (size / 100)) ||
-           free2 > (free1 - size + (size / 100))) {
-               splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Failed "
-                            "VMEM_FREE size: %lu != %lu-%d (+/- 1%%)\n",
-                            (unsigned long)free2, (unsigned long)free1, size);
-               return -ERANGE;
-       }
-
-       if (total1 != total2) {
-               splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, "Failed "
-                            "VMEM_ALLOC | VMEM_FREE not constant: "
-                            "%lu != %lu\n", (unsigned long)total2,
-                            (unsigned long)total1);
-               return -ERANGE;
-       }
-
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME,
-                    "VMEM_ALLOC within tolerance: ~%ld%% (%ld/%d)\n",
-                    (long)abs(alloc1 + (long)size - alloc2) * 100 / (long)size,
-                    (long)abs(alloc1 + (long)size - alloc2), size);
-       splat_vprint(file, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME,
-                    "VMEM_FREE within tolerance:  ~%ld%% (%ld/%d)\n",
-                    (long)abs((free1 - (long)size) - free2) * 100 / (long)size,
-                    (long)abs((free1 - (long)size) - free2), size);
-
-       return 0;
-}
-
 typedef struct dummy_page {
        struct list_head dp_list;
        char             dp_pad[PAGE_SIZE - sizeof(struct list_head)];
@@ -1360,8 +1364,6 @@ splat_kmem_init(void)
        SPLAT_TEST_INIT(sub, SPLAT_KMEM_TEST11_NAME, SPLAT_KMEM_TEST11_DESC,
                        SPLAT_KMEM_TEST11_ID, splat_kmem_test11);
 #endif
-       SPLAT_TEST_INIT(sub, SPLAT_KMEM_TEST12_NAME, SPLAT_KMEM_TEST12_DESC,
-                       SPLAT_KMEM_TEST12_ID, splat_kmem_test12);
        SPLAT_TEST_INIT(sub, SPLAT_KMEM_TEST13_NAME, SPLAT_KMEM_TEST13_DESC,
                        SPLAT_KMEM_TEST13_ID, splat_kmem_test13);
 
@@ -1373,7 +1375,6 @@ splat_kmem_fini(splat_subsystem_t *sub)
 {
        ASSERT(sub);
        SPLAT_TEST_FINI(sub, SPLAT_KMEM_TEST13_ID);
-       SPLAT_TEST_FINI(sub, SPLAT_KMEM_TEST12_ID);
 #if 0
        SPLAT_TEST_FINI(sub, SPLAT_KMEM_TEST11_ID);
 #endif