Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2 : : * Copyright(c) 2010-2015 Intel Corporation
3 : : */
4 : :
5 : : #include <stdio.h>
6 : : #include <stdint.h>
7 : : #include <string.h>
8 : : #include <stdlib.h>
9 : : #include <stdarg.h>
10 : : #include <errno.h>
11 : : #include <sys/queue.h>
12 : :
13 : : #include <rte_cycles.h>
14 : : #include <rte_random.h>
15 : : #include <rte_hash.h>
16 : : #include <rte_jhash.h>
17 : : #include <rte_hash_crc.h>
18 : :
19 : : #include "test.h"
20 : :
21 : : /*
22 : : * Hash values calculated for key sizes from array "hashtest_key_lens"
23 : : * and for initial values from array "hashtest_initvals.
24 : : * Each key will be formed by increasing each byte by 1:
25 : : * e.g.: key size = 4, key = 0x03020100
26 : : * key size = 8, key = 0x0706050403020100
27 : : */
28 : : static uint32_t hash_values_jhash[2][12] = {{
29 : : 0x8ba9414b, 0xdf0d39c9,
30 : : 0xe4cf1d42, 0xd4ccb93c, 0x5e84eafc, 0x21362cfe,
31 : : 0x2f4775ab, 0x9ff036cc, 0xeca51474, 0xbc9d6816,
32 : : 0x12926a31, 0x1c9fa888
33 : : },
34 : : {
35 : : 0x5c62c303, 0x1b8cf784,
36 : : 0x8270ac65, 0x05fa6668, 0x762df861, 0xda088f2f,
37 : : 0x59614cd4, 0x7a94f690, 0xdc1e4993, 0x30825494,
38 : : 0x91d0e462, 0x768087fc
39 : : }
40 : : };
41 : : static uint32_t hash_values_crc[2][12] = {{
42 : : 0x00000000, 0xf26b8303,
43 : : 0x91545164, 0x06040eb1, 0x9bb99201, 0xcc4c4fe4,
44 : : 0x14a90993, 0xf8a5dd8c, 0xcaa1ad0b, 0x7ac1e03e,
45 : : 0x43f44466, 0x4a11475e
46 : : },
47 : : {
48 : : 0xbdfd3980, 0x70204542,
49 : : 0x98cd4c70, 0xd52c702f, 0x41fc0e1c, 0x3905f65c,
50 : : 0x94bff47f, 0x1bab102d, 0xf4a2c645, 0xbf441539,
51 : : 0x789c104f, 0x53028d3e
52 : : }
53 : : };
54 : :
55 : : /*******************************************************************************
56 : : * Hash function performance test configuration section. Each performance test
57 : : * will be performed HASHTEST_ITERATIONS times.
58 : : *
59 : : * The three arrays below control what tests are performed. Every combination
60 : : * from the array entries is tested.
61 : : */
62 : : #define HASHTEST_ITERATIONS 1000000
63 : : #define MAX_KEYSIZE 64
64 : : static rte_hash_function hashtest_funcs[] = {rte_jhash, rte_hash_crc};
65 : : static uint32_t hashtest_initvals[] = {0, 0xdeadbeef};
66 : : static uint32_t hashtest_key_lens[] = {
67 : : 1, 2, /* Unusual key sizes */
68 : : 4, 8, 16, 32, 48, 64, /* standard key sizes */
69 : : 9, /* IPv4 SRC + DST + protocol, unpadded */
70 : : 13, /* IPv4 5-tuple, unpadded */
71 : : 37, /* IPv6 5-tuple, unpadded */
72 : : 40 /* IPv6 5-tuple, padded to 8-byte boundary */
73 : : };
74 : : /******************************************************************************/
75 : :
76 : : /*
77 : : * To help print out name of hash functions.
78 : : */
79 : : static const char *
80 : : get_hash_name(rte_hash_function f)
81 : : {
82 : 0 : if (f == rte_jhash)
83 : : return "jhash";
84 : :
85 [ # # ]: 0 : if (f == rte_hash_crc)
86 : 0 : return "rte_hash_crc";
87 : :
88 : : return "UnknownHash";
89 : : }
90 : :
91 : : /*
92 : : * Test a hash function.
93 : : */
94 : : static void
95 : 0 : run_hash_func_perf_test(uint32_t key_len, uint32_t init_val,
96 : : rte_hash_function f)
97 : : {
98 : : static uint8_t key[HASHTEST_ITERATIONS][MAX_KEYSIZE];
99 : : uint64_t ticks, start, end;
100 : : unsigned i, j;
101 : :
102 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < HASHTEST_ITERATIONS; i++) {
103 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < key_len; j++)
104 : 0 : key[i][j] = (uint8_t) rte_rand();
105 : : }
106 : :
107 : : start = rte_rdtsc();
108 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < HASHTEST_ITERATIONS; i++)
109 : 0 : f(key[i], key_len, init_val);
110 : : end = rte_rdtsc();
111 : 0 : ticks = end - start;
112 : :
113 : 0 : printf("%-12s, %-18u, %-13u, %.02f\n", get_hash_name(f), (unsigned) key_len,
114 [ # # ]: 0 : (unsigned) init_val, (double)ticks / HASHTEST_ITERATIONS);
115 : 0 : }
116 : :
117 : : /*
118 : : * Test all hash functions.
119 : : */
120 : : static void
121 : 0 : run_hash_func_perf_tests(void)
122 : : {
123 : : unsigned i, j, k;
124 : :
125 : : printf(" *** Hash function performance test results ***\n");
126 : : printf(" Number of iterations for each test = %d\n",
127 : : HASHTEST_ITERATIONS);
128 : : printf("Hash Func. , Key Length (bytes), Initial value, Ticks/Op.\n");
129 : :
130 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < RTE_DIM(hashtest_initvals); i++) {
131 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < RTE_DIM(hashtest_key_lens); j++) {
132 [ # # ]: 0 : for (k = 0; k < RTE_DIM(hashtest_funcs); k++) {
133 : 0 : run_hash_func_perf_test(hashtest_key_lens[j],
134 : : hashtest_initvals[i],
135 : : hashtest_funcs[k]);
136 : : }
137 : : }
138 : : }
139 : 0 : }
140 : :
141 : : /*
142 : : * Verify that hash functions return what they are expected to return
143 : : * (using precalculated values stored above)
144 : : */
145 : : static int
146 : 0 : verify_precalculated_hash_func_tests(void)
147 : : {
148 : : unsigned i, j;
149 : : uint8_t key[64];
150 : : uint32_t hash;
151 : :
152 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 64; i++)
153 : 0 : key[i] = (uint8_t) i;
154 : :
155 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < RTE_DIM(hashtest_key_lens); i++) {
156 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < RTE_DIM(hashtest_initvals); j++) {
157 : 0 : hash = rte_jhash(key, hashtest_key_lens[i],
158 : : hashtest_initvals[j]);
159 [ # # ]: 0 : if (hash != hash_values_jhash[j][i]) {
160 : : printf("jhash for %u bytes with initial value 0x%x."
161 : : "Expected 0x%x, but got 0x%x\n",
162 : : hashtest_key_lens[i], hashtest_initvals[j],
163 : : hash_values_jhash[j][i], hash);
164 : 0 : return -1;
165 : : }
166 : :
167 : 0 : hash = rte_hash_crc(key, hashtest_key_lens[i],
168 : : hashtest_initvals[j]);
169 [ # # ]: 0 : if (hash != hash_values_crc[j][i]) {
170 : : printf("CRC for %u bytes with initial value 0x%x."
171 : : "Expected 0x%x, but got 0x%x\n",
172 : : hashtest_key_lens[i], hashtest_initvals[j],
173 : : hash_values_crc[j][i], hash);
174 : 0 : return -1;
175 : : }
176 : : }
177 : : }
178 : :
179 : : return 0;
180 : : }
181 : :
182 : : /*
183 : : * Verify that rte_jhash and rte_jhash_32b return the same
184 : : */
185 : : static int
186 : 0 : verify_jhash_32bits(void)
187 : : {
188 : : unsigned i, j;
189 : : uint8_t key[64];
190 : : uint32_t hash, hash32;
191 : :
192 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 64; i++)
193 : 0 : key[i] = rand() & 0xff;
194 : :
195 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < RTE_DIM(hashtest_key_lens); i++) {
196 [ # # ]: 0 : for (j = 0; j < RTE_DIM(hashtest_initvals); j++) {
197 : : /* Key size must be multiple of 4 (32 bits) */
198 [ # # ]: 0 : if ((hashtest_key_lens[i] & 0x3) == 0) {
199 : 0 : hash = rte_jhash(key, hashtest_key_lens[i],
200 : : hashtest_initvals[j]);
201 : : /* Divide key length by 4 in rte_jhash for 32 bits */
202 : 0 : hash32 = rte_jhash_32b((const unaligned_uint32_t *)key,
203 : : hashtest_key_lens[i] >> 2,
204 : : hashtest_initvals[j]);
205 [ # # ]: 0 : if (hash != hash32) {
206 : : printf("rte_jhash returns different value (0x%x)"
207 : : "than rte_jhash_32b (0x%x)\n",
208 : : hash, hash32);
209 : 0 : return -1;
210 : : }
211 : : }
212 : : }
213 : : }
214 : :
215 : : return 0;
216 : : }
217 : :
218 : : /*
219 : : * Verify that rte_jhash and rte_jhash_1word, rte_jhash_2words
220 : : * and rte_jhash_3words return the same
221 : : */
222 : : static int
223 : 0 : verify_jhash_words(void)
224 : : {
225 : : unsigned i;
226 : : uint32_t key[3];
227 : : uint32_t hash, hash_words;
228 : :
229 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < 3; i++)
230 : 0 : key[i] = rand();
231 : :
232 : : /* Test rte_jhash_1word */
233 : 0 : hash = rte_jhash(key, 4, 0);
234 [ # # ]: 0 : hash_words = rte_jhash_1word(key[0], 0);
235 [ # # ]: 0 : if (hash != hash_words) {
236 : : printf("rte_jhash returns different value (0x%x)"
237 : : "than rte_jhash_1word (0x%x)\n",
238 : : hash, hash_words);
239 : 0 : return -1;
240 : : }
241 : : /* Test rte_jhash_2words */
242 : 0 : hash = rte_jhash(key, 8, 0);
243 [ # # ]: 0 : hash_words = rte_jhash_2words(key[0], key[1], 0);
244 [ # # ]: 0 : if (hash != hash_words) {
245 : : printf("rte_jhash returns different value (0x%x)"
246 : : "than rte_jhash_2words (0x%x)\n",
247 : : hash, hash_words);
248 : 0 : return -1;
249 : : }
250 : : /* Test rte_jhash_3words */
251 : 0 : hash = rte_jhash(key, 12, 0);
252 [ # # ]: 0 : hash_words = rte_jhash_3words(key[0], key[1], key[2], 0);
253 [ # # ]: 0 : if (hash != hash_words) {
254 : : printf("rte_jhash returns different value (0x%x)"
255 : : "than rte_jhash_3words (0x%x)\n",
256 : : hash, hash_words);
257 : 0 : return -1;
258 : : }
259 : :
260 : : return 0;
261 : : }
262 : :
263 : : /*
264 : : * Run all functional tests for hash functions
265 : : */
266 : : static int
267 : 0 : run_hash_func_tests(void)
268 : : {
269 [ # # ]: 0 : if (verify_precalculated_hash_func_tests() != 0)
270 : : return -1;
271 : :
272 [ # # ]: 0 : if (verify_jhash_32bits() != 0)
273 : : return -1;
274 : :
275 [ # # ]: 0 : if (verify_jhash_words() != 0)
276 : 0 : return -1;
277 : :
278 : : return 0;
279 : :
280 : : }
281 : :
282 : : static int
283 : 0 : test_hash_functions(void)
284 : : {
285 [ # # ]: 0 : if (run_hash_func_tests() != 0)
286 : : return -1;
287 : :
288 : 0 : run_hash_func_perf_tests();
289 : :
290 : 0 : return 0;
291 : : }
292 : :
293 : 252 : REGISTER_PERF_TEST(hash_functions_autotest, test_hash_functions);
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