1790bf585SFenghua Yu // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2790bf585SFenghua Yu /*
3790bf585SFenghua Yu  * Cache Allocation Technology (CAT) test
4790bf585SFenghua Yu  *
5790bf585SFenghua Yu  * Copyright (C) 2018 Intel Corporation
6790bf585SFenghua Yu  *
7790bf585SFenghua Yu  * Authors:
8790bf585SFenghua Yu  *    Sai Praneeth Prakhya <[email protected]>,
9790bf585SFenghua Yu  *    Fenghua Yu <[email protected]>
10790bf585SFenghua Yu  */
11790bf585SFenghua Yu #include "resctrl.h"
12790bf585SFenghua Yu #include <unistd.h>
13790bf585SFenghua Yu 
14790bf585SFenghua Yu #define RESULT_FILE_NAME1	"result_cat1"
15790bf585SFenghua Yu #define RESULT_FILE_NAME2	"result_cat2"
16790bf585SFenghua Yu #define NUM_OF_RUNS		5
17790bf585SFenghua Yu #define MAX_DIFF_PERCENT	4
18790bf585SFenghua Yu #define MAX_DIFF		1000000
19790bf585SFenghua Yu 
20790bf585SFenghua Yu /*
21790bf585SFenghua Yu  * Change schemata. Write schemata to specified
22790bf585SFenghua Yu  * con_mon grp, mon_grp in resctrl FS.
23790bf585SFenghua Yu  * Run 5 times in order to get average values.
24790bf585SFenghua Yu  */
258ee592a6SIlpo Järvinen static int cat_setup(struct resctrl_val_param *p)
26790bf585SFenghua Yu {
27790bf585SFenghua Yu 	char schemata[64];
28790bf585SFenghua Yu 	int ret = 0;
29790bf585SFenghua Yu 
30790bf585SFenghua Yu 	/* Run NUM_OF_RUNS times */
31790bf585SFenghua Yu 	if (p->num_of_runs >= NUM_OF_RUNS)
32fa10366cSIlpo Järvinen 		return END_OF_TESTS;
33790bf585SFenghua Yu 
34790bf585SFenghua Yu 	if (p->num_of_runs == 0) {
35790bf585SFenghua Yu 		sprintf(schemata, "%lx", p->mask);
36790bf585SFenghua Yu 		ret = write_schemata(p->ctrlgrp, schemata, p->cpu_no,
37790bf585SFenghua Yu 				     p->resctrl_val);
38790bf585SFenghua Yu 	}
39790bf585SFenghua Yu 	p->num_of_runs++;
40790bf585SFenghua Yu 
41790bf585SFenghua Yu 	return ret;
42790bf585SFenghua Yu }
43790bf585SFenghua Yu 
44*b1a901e0SIlpo Järvinen static int check_results(struct resctrl_val_param *param, size_t span)
45790bf585SFenghua Yu {
46790bf585SFenghua Yu 	char *token_array[8], temp[512];
47790bf585SFenghua Yu 	unsigned long sum_llc_perf_miss = 0;
48790bf585SFenghua Yu 	int runs = 0, no_of_bits = 0;
49790bf585SFenghua Yu 	FILE *fp;
50790bf585SFenghua Yu 
51ca2f4214SFenghua Yu 	ksft_print_msg("Checking for pass/fail\n");
52790bf585SFenghua Yu 	fp = fopen(param->filename, "r");
53790bf585SFenghua Yu 	if (!fp) {
54790bf585SFenghua Yu 		perror("# Cannot open file");
55790bf585SFenghua Yu 
56790bf585SFenghua Yu 		return errno;
57790bf585SFenghua Yu 	}
58790bf585SFenghua Yu 
59790bf585SFenghua Yu 	while (fgets(temp, sizeof(temp), fp)) {
60790bf585SFenghua Yu 		char *token = strtok(temp, ":\t");
61790bf585SFenghua Yu 		int fields = 0;
62790bf585SFenghua Yu 
63790bf585SFenghua Yu 		while (token) {
64790bf585SFenghua Yu 			token_array[fields++] = token;
65790bf585SFenghua Yu 			token = strtok(NULL, ":\t");
66790bf585SFenghua Yu 		}
67790bf585SFenghua Yu 		/*
68790bf585SFenghua Yu 		 * Discard the first value which is inaccurate due to monitoring
69790bf585SFenghua Yu 		 * setup transition phase.
70790bf585SFenghua Yu 		 */
71790bf585SFenghua Yu 		if (runs > 0)
72790bf585SFenghua Yu 			sum_llc_perf_miss += strtoul(token_array[3], NULL, 0);
73790bf585SFenghua Yu 		runs++;
74790bf585SFenghua Yu 	}
75790bf585SFenghua Yu 
76790bf585SFenghua Yu 	fclose(fp);
77790bf585SFenghua Yu 	no_of_bits = count_bits(param->mask);
78790bf585SFenghua Yu 
79*b1a901e0SIlpo Järvinen 	return show_cache_info(sum_llc_perf_miss, no_of_bits, span / 64,
803dad011bSIlpo Järvinen 			       MAX_DIFF, MAX_DIFF_PERCENT, runs - 1,
816220f69eSShaopeng Tan 			       get_vendor() == ARCH_INTEL, false);
82790bf585SFenghua Yu }
83790bf585SFenghua Yu 
84790bf585SFenghua Yu void cat_test_cleanup(void)
85790bf585SFenghua Yu {
86790bf585SFenghua Yu 	remove(RESULT_FILE_NAME1);
87790bf585SFenghua Yu 	remove(RESULT_FILE_NAME2);
88790bf585SFenghua Yu }
89790bf585SFenghua Yu 
90790bf585SFenghua Yu int cat_perf_miss_val(int cpu_no, int n, char *cache_type)
91790bf585SFenghua Yu {
92790bf585SFenghua Yu 	unsigned long l_mask, l_mask_1;
93790bf585SFenghua Yu 	int ret, pipefd[2], sibling_cpu_no;
9485b73447SIlpo Järvinen 	unsigned long cache_size = 0;
9585b73447SIlpo Järvinen 	unsigned long long_mask;
9685b73447SIlpo Järvinen 	char cbm_mask[256];
9785b73447SIlpo Järvinen 	int count_of_bits;
98790bf585SFenghua Yu 	char pipe_message;
99*b1a901e0SIlpo Järvinen 	size_t span;
100790bf585SFenghua Yu 
101790bf585SFenghua Yu 	/* Get default cbm mask for L3/L2 cache */
1028236c51dSFenghua Yu 	ret = get_cbm_mask(cache_type, cbm_mask);
103790bf585SFenghua Yu 	if (ret)
104790bf585SFenghua Yu 		return ret;
105790bf585SFenghua Yu 
106790bf585SFenghua Yu 	long_mask = strtoul(cbm_mask, NULL, 16);
107790bf585SFenghua Yu 
108790bf585SFenghua Yu 	/* Get L3/L2 cache size */
109790bf585SFenghua Yu 	ret = get_cache_size(cpu_no, cache_type, &cache_size);
110790bf585SFenghua Yu 	if (ret)
111790bf585SFenghua Yu 		return ret;
112ca2f4214SFenghua Yu 	ksft_print_msg("Cache size :%lu\n", cache_size);
113790bf585SFenghua Yu 
114790bf585SFenghua Yu 	/* Get max number of bits from default-cabm mask */
115790bf585SFenghua Yu 	count_of_bits = count_bits(long_mask);
116790bf585SFenghua Yu 
11709a67934SFenghua Yu 	if (!n)
11809a67934SFenghua Yu 		n = count_of_bits / 2;
11909a67934SFenghua Yu 
12009a67934SFenghua Yu 	if (n > count_of_bits - 1) {
121ca2f4214SFenghua Yu 		ksft_print_msg("Invalid input value for no_of_bits n!\n");
122ca2f4214SFenghua Yu 		ksft_print_msg("Please enter value in range 1 to %d\n",
123790bf585SFenghua Yu 			       count_of_bits - 1);
124790bf585SFenghua Yu 		return -1;
125790bf585SFenghua Yu 	}
126790bf585SFenghua Yu 
127790bf585SFenghua Yu 	/* Get core id from same socket for running another thread */
128790bf585SFenghua Yu 	sibling_cpu_no = get_core_sibling(cpu_no);
129790bf585SFenghua Yu 	if (sibling_cpu_no < 0)
130790bf585SFenghua Yu 		return -1;
131790bf585SFenghua Yu 
132790bf585SFenghua Yu 	struct resctrl_val_param param = {
13324286736SFenghua Yu 		.resctrl_val	= CAT_STR,
134790bf585SFenghua Yu 		.cpu_no		= cpu_no,
135790bf585SFenghua Yu 		.setup		= cat_setup,
136790bf585SFenghua Yu 	};
137790bf585SFenghua Yu 
138790bf585SFenghua Yu 	l_mask = long_mask >> n;
139790bf585SFenghua Yu 	l_mask_1 = ~l_mask & long_mask;
140790bf585SFenghua Yu 
141790bf585SFenghua Yu 	/* Set param values for parent thread which will be allocated bitmask
142790bf585SFenghua Yu 	 * with (max_bits - n) bits
143790bf585SFenghua Yu 	 */
144*b1a901e0SIlpo Järvinen 	span = cache_size * (count_of_bits - n) / count_of_bits;
145790bf585SFenghua Yu 	strcpy(param.ctrlgrp, "c2");
146790bf585SFenghua Yu 	strcpy(param.mongrp, "m2");
147790bf585SFenghua Yu 	strcpy(param.filename, RESULT_FILE_NAME2);
148790bf585SFenghua Yu 	param.mask = l_mask;
149790bf585SFenghua Yu 	param.num_of_runs = 0;
150790bf585SFenghua Yu 
151790bf585SFenghua Yu 	if (pipe(pipefd)) {
152790bf585SFenghua Yu 		perror("# Unable to create pipe");
153790bf585SFenghua Yu 		return errno;
154790bf585SFenghua Yu 	}
155790bf585SFenghua Yu 
156a080b6e7SShaopeng Tan 	fflush(stdout);
157790bf585SFenghua Yu 	bm_pid = fork();
158790bf585SFenghua Yu 
159790bf585SFenghua Yu 	/* Set param values for child thread which will be allocated bitmask
160790bf585SFenghua Yu 	 * with n bits
161790bf585SFenghua Yu 	 */
162790bf585SFenghua Yu 	if (bm_pid == 0) {
163790bf585SFenghua Yu 		param.mask = l_mask_1;
164790bf585SFenghua Yu 		strcpy(param.ctrlgrp, "c1");
165790bf585SFenghua Yu 		strcpy(param.mongrp, "m1");
166*b1a901e0SIlpo Järvinen 		span = cache_size * n / count_of_bits;
167790bf585SFenghua Yu 		strcpy(param.filename, RESULT_FILE_NAME1);
168790bf585SFenghua Yu 		param.num_of_runs = 0;
169790bf585SFenghua Yu 		param.cpu_no = sibling_cpu_no;
17073c55fa5SShaopeng Tan 	} else {
17173c55fa5SShaopeng Tan 		ret = signal_handler_register();
17273c55fa5SShaopeng Tan 		if (ret) {
17373c55fa5SShaopeng Tan 			kill(bm_pid, SIGKILL);
17473c55fa5SShaopeng Tan 			goto out;
17573c55fa5SShaopeng Tan 		}
176790bf585SFenghua Yu 	}
177790bf585SFenghua Yu 
178790bf585SFenghua Yu 	remove(param.filename);
179790bf585SFenghua Yu 
180*b1a901e0SIlpo Järvinen 	ret = cat_val(&param, span);
18139e34ddcSShaopeng Tan 	if (ret == 0)
182*b1a901e0SIlpo Järvinen 		ret = check_results(&param, span);
183790bf585SFenghua Yu 
184790bf585SFenghua Yu 	if (bm_pid == 0) {
185790bf585SFenghua Yu 		/* Tell parent that child is ready */
186790bf585SFenghua Yu 		close(pipefd[0]);
187790bf585SFenghua Yu 		pipe_message = 1;
188790bf585SFenghua Yu 		if (write(pipefd[1], &pipe_message, sizeof(pipe_message)) <
18939e34ddcSShaopeng Tan 		    sizeof(pipe_message))
19039e34ddcSShaopeng Tan 			/*
19139e34ddcSShaopeng Tan 			 * Just print the error message.
19239e34ddcSShaopeng Tan 			 * Let while(1) run and wait for itself to be killed.
19339e34ddcSShaopeng Tan 			 */
194790bf585SFenghua Yu 			perror("# failed signaling parent process");
195790bf585SFenghua Yu 
196790bf585SFenghua Yu 		close(pipefd[1]);
197790bf585SFenghua Yu 		while (1)
198790bf585SFenghua Yu 			;
199790bf585SFenghua Yu 	} else {
200790bf585SFenghua Yu 		/* Parent waits for child to be ready. */
201790bf585SFenghua Yu 		close(pipefd[1]);
202790bf585SFenghua Yu 		pipe_message = 0;
203790bf585SFenghua Yu 		while (pipe_message != 1) {
204790bf585SFenghua Yu 			if (read(pipefd[0], &pipe_message,
205790bf585SFenghua Yu 				 sizeof(pipe_message)) < sizeof(pipe_message)) {
206790bf585SFenghua Yu 				perror("# failed reading from child process");
207790bf585SFenghua Yu 				break;
208790bf585SFenghua Yu 			}
209790bf585SFenghua Yu 		}
210790bf585SFenghua Yu 		close(pipefd[0]);
211790bf585SFenghua Yu 		kill(bm_pid, SIGKILL);
21273c55fa5SShaopeng Tan 		signal_handler_unregister();
213790bf585SFenghua Yu 	}
214790bf585SFenghua Yu 
21573c55fa5SShaopeng Tan out:
216790bf585SFenghua Yu 	cat_test_cleanup();
217790bf585SFenghua Yu 
21839e34ddcSShaopeng Tan 	return ret;
219790bf585SFenghua Yu }
220