LCOV - code coverage report
Current view: top level - app/test - test_atomic.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: Code coverage Lines: 127 137 92.7 %
Date: 2024-12-01 18:57:19 Functions: 9 9 100.0 %
Legend: Lines: hit not hit | Branches: + taken - not taken # not executed Branches: 97 118 82.2 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
       2                 :            :  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
       3                 :            :  * Copyright(c) 2019 Arm Limited
       4                 :            :  */
       5                 :            : 
       6                 :            : #include <stdio.h>
       7                 :            : #include <stdint.h>
       8                 :            : #include <unistd.h>
       9                 :            : #include <inttypes.h>
      10                 :            : #include <sys/queue.h>
      11                 :            : 
      12                 :            : #include <rte_memory.h>
      13                 :            : #include <rte_per_lcore.h>
      14                 :            : #include <rte_launch.h>
      15                 :            : #include <rte_atomic.h>
      16                 :            : #include <rte_eal.h>
      17                 :            : #include <rte_lcore.h>
      18                 :            : #include <rte_random.h>
      19                 :            : #include <rte_hash_crc.h>
      20                 :            : 
      21                 :            : #include "test.h"
      22                 :            : 
      23                 :            : /*
      24                 :            :  * Atomic Variables
      25                 :            :  * ================
      26                 :            :  *
      27                 :            :  * - The main test function performs several subtests. The first
      28                 :            :  *   checks that the usual inc/dec/add/sub functions are working
      29                 :            :  *   correctly:
      30                 :            :  *
      31                 :            :  *   - Initialize 16-bit, 32-bit and 64-bit atomic variables to specific
      32                 :            :  *     values.
      33                 :            :  *
      34                 :            :  *   - These variables are incremented and decremented on each core at
      35                 :            :  *     the same time in ``test_atomic_usual()``.
      36                 :            :  *
      37                 :            :  *   - The function checks that once all lcores finish their function,
      38                 :            :  *     the value of the atomic variables are still the same.
      39                 :            :  *
      40                 :            :  * - Test "test and set" functions.
      41                 :            :  *
      42                 :            :  *   - Initialize 16-bit, 32-bit and 64-bit atomic variables to zero.
      43                 :            :  *
      44                 :            :  *   - Invoke ``test_atomic_tas()`` on each lcore: before doing anything
      45                 :            :  *     else. The cores are waiting a synchro using ``while
      46                 :            :  *     (rte_atomic32_read(&val) == 0)`` which is triggered by the main test
      47                 :            :  *     function. Then all cores do a
      48                 :            :  *     ``rte_atomicXX_test_and_set()`` at the same time. If it is successful,
      49                 :            :  *     it increments another atomic counter.
      50                 :            :  *
      51                 :            :  *   - The main function checks that the atomic counter was incremented
      52                 :            :  *     twice only (one for 16-bit, one for 32-bit and one for 64-bit values).
      53                 :            :  *
      54                 :            :  * - Test "add/sub and return" functions
      55                 :            :  *
      56                 :            :  *   - Initialize 16-bit, 32-bit and 64-bit atomic variables to zero.
      57                 :            :  *
      58                 :            :  *   - Invoke ``test_atomic_addsub_return()`` on each lcore. Before doing
      59                 :            :  *     anything else, the cores are waiting a synchro. Each lcore does
      60                 :            :  *     this operation several times::
      61                 :            :  *
      62                 :            :  *       tmp = rte_atomicXX_add_return(&a, 1);
      63                 :            :  *       atomic_add(&count, tmp);
      64                 :            :  *       tmp = rte_atomicXX_sub_return(&a, 1);
      65                 :            :  *       atomic_sub(&count, tmp+1);
      66                 :            :  *
      67                 :            :  *   - At the end of the test, the *count* value must be 0.
      68                 :            :  *
      69                 :            :  * - Test "128-bit compare and swap" (aarch64 and x86_64 only)
      70                 :            :  *
      71                 :            :  *   - Initialize 128-bit atomic variables to zero.
      72                 :            :  *
      73                 :            :  *   - Invoke ``test_atomic128_cmp_exchange()`` on each lcore. Before doing
      74                 :            :  *     anything else, the cores are waiting a synchro. Each lcore does
      75                 :            :  *     these compare and swap (CAS) operations several times::
      76                 :            :  *
      77                 :            :  *       Acquired CAS update counter.val[0] + 2; counter.val[1] + 1;
      78                 :            :  *       Released CAS update counter.val[0] + 2; counter.val[1] + 1;
      79                 :            :  *       Acquired_Released CAS update counter.val[0] + 2; counter.val[1] + 1;
      80                 :            :  *       Relaxed CAS update counter.val[0] + 2; counter.val[1] + 1;
      81                 :            :  *
      82                 :            :  *   - At the end of the test, the *count128* first 64-bit value and
      83                 :            :  *     second 64-bit value differ by the total iterations.
      84                 :            :  *
      85                 :            :  * - Test "atomic exchange" functions
      86                 :            :  *
      87                 :            :  *   - Create a 64 bit token that can be tested for data integrity
      88                 :            :  *
      89                 :            :  *   - Invoke ``test_atomic_exchange`` on each lcore.  Before doing
      90                 :            :  *     anything else, the cores wait for a synchronization event.
      91                 :            :  *     Each core then does the following for N iterations:
      92                 :            :  *
      93                 :            :  *       Generate a new token with a data integrity check
      94                 :            :  *       Exchange the new token for previously generated token
      95                 :            :  *       Increment a counter if a corrupt token was received
      96                 :            :  *
      97                 :            :  *   - At the end of the test, the number of corrupted tokens must be 0.
      98                 :            :  */
      99                 :            : 
     100                 :            : #define NUM_ATOMIC_TYPES 3
     101                 :            : 
     102                 :            : #define N 1000000
     103                 :            : 
     104                 :            : static rte_atomic16_t a16;
     105                 :            : static rte_atomic32_t a32;
     106                 :            : static rte_atomic64_t a64;
     107                 :            : static rte_atomic64_t count;
     108                 :            : static rte_atomic32_t synchro;
     109                 :            : 
     110                 :            : static int
     111                 :          1 : test_atomic_usual(__rte_unused void *arg)
     112                 :            : {
     113                 :            :         unsigned i;
     114                 :            : 
     115         [ +  + ]:      63964 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     116                 :            :                 ;
     117                 :            : 
     118         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     119                 :            :                 rte_atomic16_inc(&a16);
     120         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     121                 :            :                 rte_atomic16_dec(&a16);
     122         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     123                 :            :                 rte_atomic16_add(&a16, 5);
     124         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     125                 :            :                 rte_atomic16_sub(&a16, 5);
     126                 :            : 
     127         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     128                 :            :                 rte_atomic32_inc(&a32);
     129         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     130                 :            :                 rte_atomic32_dec(&a32);
     131         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     132                 :            :                 rte_atomic32_add(&a32, 5);
     133         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     134                 :            :                 rte_atomic32_sub(&a32, 5);
     135                 :            : 
     136         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     137                 :            :                 rte_atomic64_inc(&a64);
     138         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++)
     139                 :            :                 rte_atomic64_dec(&a64);
     140         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     141                 :            :                 rte_atomic64_add(&a64, 5);
     142         [ +  + ]:     200001 :         for (i = 0; i < (N / 5); i++)
     143                 :            :                 rte_atomic64_sub(&a64, 5);
     144                 :            : 
     145                 :          1 :         return 0;
     146                 :            : }
     147                 :            : 
     148                 :            : static int
     149                 :          1 : test_atomic_tas(__rte_unused void *arg)
     150                 :            : {
     151         [ +  + ]:      76067 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     152                 :            :                 ;
     153                 :            : 
     154         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic16_test_and_set(&a16))
     155                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     156         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic32_test_and_set(&a32))
     157                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     158         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic64_test_and_set(&a64))
     159                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     160                 :            : 
     161                 :          1 :         return 0;
     162                 :            : }
     163                 :            : 
     164                 :            : static int
     165                 :          1 : test_atomic_addsub_and_return(__rte_unused void *arg)
     166                 :            : {
     167                 :            :         uint32_t tmp16;
     168                 :            :         uint32_t tmp32;
     169                 :            :         uint64_t tmp64;
     170                 :            :         unsigned i;
     171                 :            : 
     172         [ +  + ]:      50448 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     173                 :            :                 ;
     174                 :            : 
     175         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++) {
     176                 :    1000000 :                 tmp16 = rte_atomic16_add_return(&a16, 1);
     177                 :    1000000 :                 rte_atomic64_add(&count, tmp16);
     178                 :            : 
     179                 :    1000000 :                 tmp16 = rte_atomic16_sub_return(&a16, 1);
     180                 :    1000000 :                 rte_atomic64_sub(&count, tmp16+1);
     181                 :            : 
     182                 :    1000000 :                 tmp32 = rte_atomic32_add_return(&a32, 1);
     183                 :    1000000 :                 rte_atomic64_add(&count, tmp32);
     184                 :            : 
     185                 :            :                 tmp32 = rte_atomic32_sub_return(&a32, 1);
     186                 :    1000000 :                 rte_atomic64_sub(&count, tmp32+1);
     187                 :            : 
     188                 :            :                 tmp64 = rte_atomic64_add_return(&a64, 1);
     189                 :            :                 rte_atomic64_add(&count, tmp64);
     190                 :            : 
     191                 :            :                 tmp64 = rte_atomic64_sub_return(&a64, 1);
     192                 :            :                 rte_atomic64_sub(&count, tmp64+1);
     193                 :            :         }
     194                 :            : 
     195                 :          1 :         return 0;
     196                 :            : }
     197                 :            : 
     198                 :            : /*
     199                 :            :  * rte_atomic32_inc_and_test() would increase a 32 bits counter by one and then
     200                 :            :  * test if that counter is equal to 0. It would return true if the counter is 0
     201                 :            :  * and false if the counter is not 0. rte_atomic64_inc_and_test() could do the
     202                 :            :  * same thing but for a 64 bits counter.
     203                 :            :  * Here checks that if the 32/64 bits counter is equal to 0 after being atomically
     204                 :            :  * increased by one. If it is, increase the variable of "count" by one which would
     205                 :            :  * be checked as the result later.
     206                 :            :  *
     207                 :            :  */
     208                 :            : static int
     209                 :          1 : test_atomic_inc_and_test(__rte_unused void *arg)
     210                 :            : {
     211         [ +  + ]:      13241 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     212                 :            :                 ;
     213                 :            : 
     214         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic16_inc_and_test(&a16)) {
     215                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     216                 :            :         }
     217         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic32_inc_and_test(&a32)) {
     218                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     219                 :            :         }
     220         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic64_inc_and_test(&a64)) {
     221                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     222                 :            :         }
     223                 :            : 
     224                 :          1 :         return 0;
     225                 :            : }
     226                 :            : 
     227                 :            : /*
     228                 :            :  * rte_atomicXX_dec_and_test() should decrease a 32 bits counter by one and then
     229                 :            :  * test if that counter is equal to 0. It should return true if the counter is 0
     230                 :            :  * and false if the counter is not 0.
     231                 :            :  * This test checks if the counter is equal to 0 after being atomically
     232                 :            :  * decreased by one. If it is, increase the value of "count" by one which is to
     233                 :            :  * be checked as the result later.
     234                 :            :  */
     235                 :            : static int
     236                 :          1 : test_atomic_dec_and_test(__rte_unused void *arg)
     237                 :            : {
     238         [ +  + ]:      53789 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     239                 :            :                 ;
     240                 :            : 
     241         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic16_dec_and_test(&a16))
     242                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     243                 :            : 
     244         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic32_dec_and_test(&a32))
     245                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     246                 :            : 
     247         [ +  - ]:          1 :         if (rte_atomic64_dec_and_test(&a64))
     248                 :            :                 rte_atomic64_inc(&count);
     249                 :            : 
     250                 :          1 :         return 0;
     251                 :            : }
     252                 :            : 
     253                 :            : #if defined(RTE_ARCH_X86_64) || defined(RTE_ARCH_ARM64)
     254                 :            : static rte_int128_t count128;
     255                 :            : 
     256                 :            : /*
     257                 :            :  * rte_atomic128_cmp_exchange() should update a 128 bits counter's first 64
     258                 :            :  * bits by 2 and the second 64 bits by 1 in this test. It should return true
     259                 :            :  * if the compare exchange operation is successful.
     260                 :            :  * This test repeats 128 bits compare and swap operations N rounds. In each
     261                 :            :  * iteration it runs compare and swap operation with different memory models.
     262                 :            :  */
     263                 :            : static int
     264                 :          1 : test_atomic128_cmp_exchange(__rte_unused void *arg)
     265                 :            : {
     266                 :            :         rte_int128_t expected;
     267                 :            :         int success;
     268                 :            :         unsigned int i;
     269                 :            : 
     270         [ +  + ]:      53566 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     271                 :            :                 ;
     272                 :            : 
     273                 :          1 :         expected = count128;
     274                 :            : 
     275         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++) {
     276                 :            :                 do {
     277                 :            :                         rte_int128_t desired;
     278                 :            : 
     279                 :    1999999 :                         desired.val[0] = expected.val[0] + 2;
     280                 :    1999999 :                         desired.val[1] = expected.val[1] + 1;
     281                 :            : 
     282                 :            :                         success = rte_atomic128_cmp_exchange(&count128,
     283                 :            :                                 &expected, &desired, 1,
     284                 :            :                                 __ATOMIC_ACQUIRE, __ATOMIC_RELAXED);
     285         [ +  + ]:    1999999 :                 } while (success == 0);
     286                 :            : 
     287                 :            :                 do {
     288                 :            :                         rte_int128_t desired;
     289                 :            : 
     290                 :    2000000 :                         desired.val[0] = expected.val[0] + 2;
     291                 :    2000000 :                         desired.val[1] = expected.val[1] + 1;
     292                 :            : 
     293                 :            :                         success = rte_atomic128_cmp_exchange(&count128,
     294                 :            :                                         &expected, &desired, 1,
     295                 :            :                                         __ATOMIC_RELEASE, __ATOMIC_RELAXED);
     296         [ +  + ]:    2000000 :                 } while (success == 0);
     297                 :            : 
     298                 :            :                 do {
     299                 :            :                         rte_int128_t desired;
     300                 :            : 
     301                 :    2000000 :                         desired.val[0] = expected.val[0] + 2;
     302                 :    2000000 :                         desired.val[1] = expected.val[1] + 1;
     303                 :            : 
     304                 :            :                         success = rte_atomic128_cmp_exchange(&count128,
     305                 :            :                                         &expected, &desired, 1,
     306                 :            :                                         __ATOMIC_ACQ_REL, __ATOMIC_RELAXED);
     307         [ +  + ]:    2000000 :                 } while (success == 0);
     308                 :            : 
     309                 :            :                 do {
     310                 :            :                         rte_int128_t desired;
     311                 :            : 
     312                 :    2000000 :                         desired.val[0] = expected.val[0] + 2;
     313                 :    2000000 :                         desired.val[1] = expected.val[1] + 1;
     314                 :            : 
     315                 :            :                         success = rte_atomic128_cmp_exchange(&count128,
     316                 :            :                                         &expected, &desired, 1,
     317                 :            :                                         __ATOMIC_RELAXED, __ATOMIC_RELAXED);
     318         [ +  + ]:    2000000 :                 } while (success == 0);
     319                 :            :         }
     320                 :            : 
     321                 :          1 :         return 0;
     322                 :            : }
     323                 :            : #endif
     324                 :            : 
     325                 :            : /*
     326                 :            :  * Helper definitions/variables/functions for
     327                 :            :  * atomic exchange tests
     328                 :            :  */
     329                 :            : typedef union {
     330                 :            :         uint16_t u16;
     331                 :            :         uint8_t  u8[2];
     332                 :            : } test16_t;
     333                 :            : 
     334                 :            : typedef union {
     335                 :            :         uint32_t u32;
     336                 :            :         uint16_t u16[2];
     337                 :            :         uint8_t  u8[4];
     338                 :            : } test32_t;
     339                 :            : 
     340                 :            : typedef union {
     341                 :            :         uint64_t u64;
     342                 :            :         uint32_t u32[2];
     343                 :            :         uint16_t u16[4];
     344                 :            :         uint8_t  u8[8];
     345                 :            : } test64_t;
     346                 :            : 
     347                 :            : const uint8_t CRC8_POLY = 0x91;
     348                 :            : uint8_t crc8_table[256];
     349                 :            : 
     350                 :            : volatile uint16_t token16;
     351                 :            : volatile uint32_t token32;
     352                 :            : volatile uint64_t token64;
     353                 :            : 
     354                 :            : static void
     355                 :            : build_crc8_table(void)
     356                 :            : {
     357                 :            :         uint8_t val;
     358                 :            :         int i, j;
     359                 :            : 
     360         [ +  + ]:        257 :         for (i = 0; i < 256; i++) {
     361                 :        256 :                 val = i;
     362         [ +  + ]:       2304 :                 for (j = 0; j < 8; j++) {
     363         [ +  + ]:       2048 :                         if (val & 1)
     364                 :       1024 :                                 val ^= CRC8_POLY;
     365                 :       2048 :                         val >>= 1;
     366                 :            :                 }
     367                 :        256 :                 crc8_table[i] = val;
     368                 :            :         }
     369                 :            : }
     370                 :            : 
     371                 :            : static uint8_t
     372                 :            : get_crc8(uint8_t *message, int length)
     373                 :            : {
     374                 :            :         uint8_t crc = 0;
     375                 :            :         int i;
     376                 :            : 
     377   [ +  +  +  +  :   28000014 :         for (i = 0; i < length; i++)
          +  +  +  +  +  
          +  +  +  +  +  
             +  +  +  + ]
     378                 :   22000011 :                 crc = crc8_table[crc ^ message[i]];
     379                 :            :         return crc;
     380                 :            : }
     381                 :            : 
     382                 :            : /*
     383                 :            :  * The atomic exchange test sets up a token in memory and
     384                 :            :  * then spins up multiple lcores whose job is to generate
     385                 :            :  * new tokens, exchange that new token for the old one held
     386                 :            :  * in memory, and then verify that the old token is still
     387                 :            :  * valid (i.e. the exchange did not corrupt the token).
     388                 :            :  *
     389                 :            :  * A token is made up of random data and 8 bits of crc
     390                 :            :  * covering that random data.  The following is an example
     391                 :            :  * of a 64bit token.
     392                 :            :  *
     393                 :            :  * +------------+------------+
     394                 :            :  * | 63      56 | 55       0 |
     395                 :            :  * +------------+------------+
     396                 :            :  * |    CRC8    |    Data    |
     397                 :            :  * +------------+------------+
     398                 :            :  */
     399                 :            : static int
     400                 :          1 : test_atomic_exchange(__rte_unused void *arg)
     401                 :            : {
     402                 :            :         int i;
     403                 :            :         test16_t nt16, ot16; /* new token, old token */
     404                 :            :         test32_t nt32, ot32;
     405                 :            :         test64_t nt64, ot64;
     406                 :            : 
     407                 :            :         /* Wait until all of the other threads have been dispatched */
     408         [ +  + ]:      47829 :         while (rte_atomic32_read(&synchro) == 0)
     409                 :            :                 ;
     410                 :            : 
     411                 :            :         /*
     412                 :            :          * Let the battle begin! Every thread attempts to steal the current
     413                 :            :          * token with an atomic exchange operation and install its own newly
     414                 :            :          * generated token. If the old token is valid (i.e. it has the
     415                 :            :          * appropriate crc32 hash for the data) then the test iteration has
     416                 :            :          * passed.  If the token is invalid, increment the counter.
     417                 :            :          */
     418         [ +  + ]:    1000001 :         for (i = 0; i < N; i++) {
     419                 :            : 
     420                 :            :                 /* Test 64bit Atomic Exchange */
     421                 :    1000000 :                 nt64.u64 = rte_rand();
     422                 :    1000000 :                 nt64.u8[7] = get_crc8(&nt64.u8[0], sizeof(nt64) - 1);
     423                 :    1000000 :                 ot64.u64 = rte_atomic64_exchange(&token64, nt64.u64);
     424         [ -  + ]:    1000000 :                 if (ot64.u8[7] != get_crc8(&ot64.u8[0], sizeof(ot64) - 1))
     425                 :            :                         rte_atomic64_inc(&count);
     426                 :            : 
     427                 :            :                 /* Test 32bit Atomic Exchange */
     428                 :    1000000 :                 nt32.u32 = (uint32_t)rte_rand();
     429                 :    1000000 :                 nt32.u8[3] = get_crc8(&nt32.u8[0], sizeof(nt32) - 1);
     430                 :    1000000 :                 ot32.u32 = rte_atomic32_exchange(&token32, nt32.u32);
     431         [ -  + ]:    1000000 :                 if (ot32.u8[3] != get_crc8(&ot32.u8[0], sizeof(ot32) - 1))
     432                 :            :                         rte_atomic64_inc(&count);
     433                 :            : 
     434                 :            :                 /* Test 16bit Atomic Exchange */
     435                 :    1000000 :                 nt16.u16 = (uint16_t)rte_rand();
     436                 :    1000000 :                 nt16.u8[1] = get_crc8(&nt16.u8[0], sizeof(nt16) - 1);
     437                 :    1000000 :                 ot16.u16 = rte_atomic16_exchange(&token16, nt16.u16);
     438         [ -  + ]:    1000000 :                 if (ot16.u8[1] != get_crc8(&ot16.u8[0], sizeof(ot16) - 1))
     439                 :            :                         rte_atomic64_inc(&count);
     440                 :            :         }
     441                 :            : 
     442                 :          1 :         return 0;
     443                 :            : }
     444                 :            : static int
     445                 :          1 : test_atomic(void)
     446                 :            : {
     447                 :            :         rte_atomic16_init(&a16);
     448                 :            :         rte_atomic32_init(&a32);
     449                 :            :         rte_atomic64_init(&a64);
     450                 :            :         rte_atomic64_init(&count);
     451                 :            :         rte_atomic32_init(&synchro);
     452                 :            : 
     453                 :            :         rte_atomic16_set(&a16, 1UL << 10);
     454                 :            :         rte_atomic32_set(&a32, 1UL << 10);
     455                 :            :         rte_atomic64_set(&a64, 1ULL << 33);
     456                 :            : 
     457                 :            :         printf("usual inc/dec/add/sub functions\n");
     458                 :            : 
     459                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_usual, NULL, SKIP_MAIN);
     460                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     461                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     462                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 0);
     463                 :            : 
     464         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic16_read(&a16) != 1UL << 10) {
     465                 :            :                 printf("Atomic16 usual functions failed\n");
     466                 :          0 :                 return -1;
     467                 :            :         }
     468                 :            : 
     469         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic32_read(&a32) != 1UL << 10) {
     470                 :            :                 printf("Atomic32 usual functions failed\n");
     471                 :          0 :                 return -1;
     472                 :            :         }
     473                 :            : 
     474         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&a64) != 1ULL << 33) {
     475                 :            :                 printf("Atomic64 usual functions failed\n");
     476                 :          0 :                 return -1;
     477                 :            :         }
     478                 :            : 
     479                 :            :         printf("test and set\n");
     480                 :            : 
     481                 :            :         rte_atomic64_set(&a64, 0);
     482                 :            :         rte_atomic32_set(&a32, 0);
     483                 :            :         rte_atomic16_set(&a16, 0);
     484                 :            :         rte_atomic64_set(&count, 0);
     485                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_tas, NULL, SKIP_MAIN);
     486                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     487                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     488                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 0);
     489                 :            : 
     490         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&count) != NUM_ATOMIC_TYPES) {
     491                 :            :                 printf("Atomic test and set failed\n");
     492                 :          0 :                 return -1;
     493                 :            :         }
     494                 :            : 
     495                 :            :         printf("add/sub and return\n");
     496                 :            : 
     497                 :            :         rte_atomic64_set(&a64, 0);
     498                 :            :         rte_atomic32_set(&a32, 0);
     499                 :            :         rte_atomic16_set(&a16, 0);
     500                 :            :         rte_atomic64_set(&count, 0);
     501                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_addsub_and_return, NULL,
     502                 :            :                                  SKIP_MAIN);
     503                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     504                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     505                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 0);
     506                 :            : 
     507         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&count) != 0) {
     508                 :            :                 printf("Atomic add/sub+return failed\n");
     509                 :          0 :                 return -1;
     510                 :            :         }
     511                 :            : 
     512                 :            :         /*
     513                 :            :          * Set a64, a32 and a16 with the same value of minus "number of worker
     514                 :            :          * lcores", launch all worker lcores to atomically increase by one and
     515                 :            :          * test them respectively.
     516                 :            :          * Each lcore should have only one chance to increase a64 by one and
     517                 :            :          * then check if it is equal to 0, but there should be only one lcore
     518                 :            :          * that finds that it is 0. It is similar for a32 and a16.
     519                 :            :          * Then a variable of "count", initialized to zero, is increased by
     520                 :            :          * one if a64, a32 or a16 is 0 after being increased and tested
     521                 :            :          * atomically.
     522                 :            :          * We can check if "count" is finally equal to 3 to see if all worker
     523                 :            :          * lcores performed "atomic inc and test" right.
     524                 :            :          */
     525                 :            :         printf("inc and test\n");
     526                 :            : 
     527                 :            :         rte_atomic64_clear(&a64);
     528                 :            :         rte_atomic32_clear(&a32);
     529                 :            :         rte_atomic16_clear(&a16);
     530                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     531                 :            :         rte_atomic64_clear(&count);
     532                 :            : 
     533                 :          1 :         rte_atomic64_set(&a64, (int64_t)(1 - (int64_t)rte_lcore_count()));
     534                 :          1 :         rte_atomic32_set(&a32, (int32_t)(1 - (int32_t)rte_lcore_count()));
     535                 :          1 :         rte_atomic16_set(&a16, (int16_t)(1 - (int16_t)rte_lcore_count()));
     536                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_inc_and_test, NULL, SKIP_MAIN);
     537                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     538                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     539                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     540                 :            : 
     541         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&count) != NUM_ATOMIC_TYPES) {
     542                 :          0 :                 printf("Atomic inc and test failed %d\n", (int)count.cnt);
     543                 :          0 :                 return -1;
     544                 :            :         }
     545                 :            : 
     546                 :            :         /*
     547                 :            :          * Same as above, but this time we set the values to "number of worker
     548                 :            :          * lcores", and decrement instead of increment.
     549                 :            :          */
     550                 :            :         printf("dec and test\n");
     551                 :            : 
     552                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     553                 :            :         rte_atomic64_clear(&count);
     554                 :            : 
     555                 :          1 :         rte_atomic64_set(&a64, (int64_t)(rte_lcore_count() - 1));
     556                 :          1 :         rte_atomic32_set(&a32, (int32_t)(rte_lcore_count() - 1));
     557                 :          1 :         rte_atomic16_set(&a16, (int16_t)(rte_lcore_count() - 1));
     558                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_dec_and_test, NULL, SKIP_MAIN);
     559                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     560                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     561                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     562                 :            : 
     563         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&count) != NUM_ATOMIC_TYPES) {
     564                 :            :                 printf("Atomic dec and test failed\n");
     565                 :          0 :                 return -1;
     566                 :            :         }
     567                 :            : 
     568                 :            : #if defined(RTE_ARCH_X86_64) || defined(RTE_ARCH_ARM64)
     569                 :            :         /*
     570                 :            :          * This case tests the functionality of rte_atomic128_cmp_exchange
     571                 :            :          * API. It calls rte_atomic128_cmp_exchange with four kinds of memory
     572                 :            :          * models successively on each worker core. Once each 128-bit atomic
     573                 :            :          * compare and swap operation is successful, it updates the global
     574                 :            :          * 128-bit counter by 2 for the first 64-bit and 1 for the second
     575                 :            :          * 64-bit. Each worker core iterates this test N times.
     576                 :            :          * At the end of test, verify whether the first 64-bits of the 128-bit
     577                 :            :          * counter and the second 64bits is differ by the total iterations. If
     578                 :            :          * it is, the test passes.
     579                 :            :          */
     580                 :            :         printf("128-bit compare and swap test\n");
     581                 :            :         uint64_t iterations = 0;
     582                 :            : 
     583                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     584                 :          1 :         count128.val[0] = 0;
     585                 :          1 :         count128.val[1] = 0;
     586                 :            : 
     587                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic128_cmp_exchange, NULL,
     588                 :            :                                  SKIP_MAIN);
     589                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     590                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     591                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     592                 :            : 
     593                 :          1 :         iterations = count128.val[0] - count128.val[1];
     594         [ -  + ]:          1 :         if (iterations != (uint64_t)4*N*(rte_lcore_count()-1)) {
     595                 :            :                 printf("128-bit compare and swap failed\n");
     596                 :          0 :                 return -1;
     597                 :            :         }
     598                 :            : #endif
     599                 :            : 
     600                 :            :         /*
     601                 :            :          * Test 16/32/64bit atomic exchange.
     602                 :            :          */
     603                 :            :         test64_t t;
     604                 :            : 
     605                 :            :         printf("exchange test\n");
     606                 :            : 
     607                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     608                 :            :         rte_atomic64_clear(&count);
     609                 :            : 
     610                 :            :         /* Generate the CRC8 lookup table */
     611                 :            :         build_crc8_table();
     612                 :            : 
     613                 :            :         /* Create the initial tokens used by the test */
     614                 :          1 :         t.u64 = rte_rand();
     615                 :          1 :         token16 = (get_crc8(&t.u8[0], sizeof(token16) - 1) << 8)
     616                 :          1 :                 | (t.u16[0] & 0x00ff);
     617                 :          1 :         token32 = ((uint32_t)get_crc8(&t.u8[0], sizeof(token32) - 1) << 24)
     618                 :          1 :                 | (t.u32[0] & 0x00ffffff);
     619                 :          1 :         token64 = ((uint64_t)get_crc8(&t.u8[0], sizeof(token64) - 1) << 56)
     620                 :          1 :                 | (t.u64 & 0x00ffffffffffffff);
     621                 :            : 
     622                 :          1 :         rte_eal_mp_remote_launch(test_atomic_exchange, NULL, SKIP_MAIN);
     623                 :            :         rte_atomic32_set(&synchro, 1);
     624                 :          1 :         rte_eal_mp_wait_lcore();
     625                 :            :         rte_atomic32_clear(&synchro);
     626                 :            : 
     627         [ -  + ]:          1 :         if (rte_atomic64_read(&count) > 0) {
     628                 :            :                 printf("Atomic exchange test failed\n");
     629                 :          0 :                 return -1;
     630                 :            :         }
     631                 :            : 
     632                 :            :         return 0;
     633                 :            : }
     634                 :        251 : REGISTER_FAST_TEST(atomic_autotest, false, true, test_atomic);

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