Kernel messages no longer take *tf
[akaros.git] / kern / src / testing.c
1
2 #ifdef __SHARC__
3 #pragma nosharc
4 #endif
5
6 #include <arch/mmu.h>
7 #include <arch/arch.h>
8 #include <bitmask.h>
9 #include <smp.h>
10
11 #include <ros/memlayout.h>
12 #include <ros/common.h>
13 #include <ros/bcq.h>
14 #include <ros/ucq.h>
15
16 #include <atomic.h>
17 #include <stdio.h>
18 #include <assert.h>
19 #include <string.h>
20 #include <testing.h>
21 #include <trap.h>
22 #include <trap.h>
23 #include <process.h>
24 #include <syscall.h>
25 #include <time.h>
26 #include <kfs.h>
27 #include <multiboot.h>
28 #include <pmap.h>
29 #include <page_alloc.h>
30 #include <pmap.h>
31 #include <slab.h>
32 #include <kmalloc.h>
33 #include <hashtable.h>
34 #include <radix.h>
35 #include <monitor.h>
36 #include <kthread.h>
37 #include <schedule.h>
38 #include <umem.h>
39 #include <ucq.h>
40
41 #define l1 (available_caches.l1)
42 #define l2 (available_caches.l2)
43 #define l3 (available_caches.l3)
44
45 #ifdef __i386__
46
47 void test_ipi_sending(void)
48 {
49         extern handler_t (CT(NUM_INTERRUPT_HANDLERS) RO interrupt_handlers)[];
50         int8_t state = 0;
51
52         register_interrupt_handler(interrupt_handlers, I_TESTING,
53                                    test_hello_world_handler, NULL);
54         enable_irqsave(&state);
55         cprintf("\nCORE 0 sending broadcast\n");
56         send_broadcast_ipi(I_TESTING);
57         udelay(3000000);
58         cprintf("\nCORE 0 sending all others\n");
59         send_all_others_ipi(I_TESTING);
60         udelay(3000000);
61         cprintf("\nCORE 0 sending self\n");
62         send_self_ipi(I_TESTING);
63         udelay(3000000);
64         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to physical 1\n");
65         send_ipi(0x01, I_TESTING);
66         udelay(3000000);
67         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to physical 2\n");
68         send_ipi(0x02, I_TESTING);
69         udelay(3000000);
70         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to physical 3\n");
71         send_ipi(0x03, I_TESTING);
72         udelay(3000000);
73         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to physical 15\n");
74         send_ipi(0x0f, I_TESTING);
75         udelay(3000000);
76         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to logical 2\n");
77         send_group_ipi(0x02, I_TESTING);
78         udelay(3000000);
79         cprintf("\nCORE 0 sending ipi to logical 1\n");
80         send_group_ipi(0x01, I_TESTING);
81         udelay(3000000);
82         cprintf("\nDone!\n");
83         disable_irqsave(&state);
84 }
85
86 // Note this never returns and will muck with any other timer work
87 void test_pic_reception(void)
88 {
89         register_interrupt_handler(interrupt_handlers, 0x20, test_hello_world_handler, NULL);
90         pit_set_timer(100,TIMER_RATEGEN); // totally arbitrary time
91         pic_unmask_irq(0);
92         cprintf("PIC1 Mask = 0x%04x\n", inb(PIC1_DATA));
93         cprintf("PIC2 Mask = 0x%04x\n", inb(PIC2_DATA));
94         unmask_lapic_lvt(LAPIC_LVT_LINT0);
95         cprintf("Core %d's LINT0: 0x%08x\n", core_id(), read_mmreg32(LAPIC_LVT_LINT0));
96         enable_irq();
97         while(1);
98 }
99
100 void test_ioapic_pit_reroute(void) 
101 {
102         register_interrupt_handler(interrupt_handlers, 0x20, test_hello_world_handler, NULL);
103         ioapic_route_irq(0, 3); 
104
105         cprintf("Starting pit on core 3....\n");
106         udelay(3000000);
107         pit_set_timer(0xFFFE,TIMER_RATEGEN); // totally arbitrary time
108         
109         udelay(3000000);
110         ioapic_unroute_irq(0);
111         udelay(300000);
112         cprintf("Masked pit. Waiting before return...\n");
113         udelay(3000000);
114 }
115
116 #endif // __i386__
117
118
119 void test_print_info(void)
120 {
121         cprintf("\nCORE 0 asking all cores to print info:\n");
122         smp_call_function_all(test_print_info_handler, NULL, 0);
123         cprintf("\nDone!\n");
124 }
125
126 void test_page_coloring(void) 
127 {
128 /*
129         //Print the different cache properties of our machine
130         print_cache_properties("L1", l1);
131         cprintf("\n");
132         print_cache_properties("L2", l2);
133         cprintf("\n");
134         print_cache_properties("L3", l3);
135         cprintf("\n");
136
137         //Print some stats about our memory
138         cprintf("Max Address: %llu\n", MAX_VADDR);
139         cprintf("Num Pages: %u\n", npages);
140
141         //Declare a local variable for allocating pages 
142         page_t* page;
143
144         cprintf("Contents of the page free list:\n");
145         for(int i=0; i<llc_cache->num_colors; i++) {
146                 cprintf("  COLOR %d:\n", i);
147                 LIST_FOREACH(page, &colored_page_free_list[i], pg_link) {
148                         cprintf("    Page: %d\n", page2ppn(page));
149                 }
150         }
151
152         //Run through and allocate all pages through l1_page_alloc
153         cprintf("Allocating from L1 page colors:\n");
154         for(int i=0; i<get_cache_num_page_colors(l1); i++) {
155                 cprintf("  COLOR %d:\n", i);
156                 while(colored_page_alloc(l1, &page, i) != -ENOMEM)
157                         cprintf("    Page: %d\n", page2ppn(page));
158         }
159
160         //Put all the pages back by reinitializing
161         page_init();
162         
163         //Run through and allocate all pages through l2_page_alloc
164         cprintf("Allocating from L2 page colors:\n");
165         for(int i=0; i<get_cache_num_page_colors(l2); i++) {
166                 cprintf("  COLOR %d:\n", i);
167                 while(colored_page_alloc(l2, &page, i) != -ENOMEM)
168                         cprintf("    Page: %d\n", page2ppn(page));
169         }
170
171         //Put all the pages back by reinitializing
172         page_init();
173         
174         //Run through and allocate all pages through l3_page_alloc
175         cprintf("Allocating from L3 page colors:\n");
176         for(int i=0; i<get_cache_num_page_colors(l3); i++) {
177                 cprintf("  COLOR %d:\n", i);
178                 while(colored_page_alloc(l3, &page, i) != -ENOMEM)
179                         cprintf("    Page: %d\n", page2ppn(page));
180         }
181         
182         //Put all the pages back by reinitializing
183         page_init();
184         
185         //Run through and allocate all pages through page_alloc
186         cprintf("Allocating from global allocator:\n");
187         while(upage_alloc(&page) != -ENOMEM)
188                 cprintf("    Page: %d\n", page2ppn(page));
189         
190         if(colored_page_alloc(l2, &page, 0) != -ENOMEM)
191                 cprintf("Should not get here, all pages should already be gone!\n");
192         cprintf("All pages gone for sure...\n");
193         
194         //Now lets put a few pages back using page_free..
195         cprintf("Reinserting pages via page_free and reallocating them...\n");
196         page_free(&pages[0]);
197         page_free(&pages[15]);
198         page_free(&pages[7]);
199         page_free(&pages[6]);
200         page_free(&pages[4]);
201
202         while(upage_alloc(&page) != -ENOMEM)
203                 cprintf("Page: %d\n", page2ppn(page));  
204         
205         page_init();
206 */
207 }
208
209 void test_color_alloc() {
210         size_t checkpoint = 0;
211         uint8_t* colors_map = kmalloc(BYTES_FOR_BITMASK(llc_cache->num_colors), 0);
212         cache_color_alloc(l2, colors_map);
213         cache_color_alloc(l3, colors_map);
214         cache_color_alloc(l3, colors_map);
215         cache_color_alloc(l2, colors_map);
216         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
217         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
218         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
219         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
220         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
221         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
222         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
223         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
224         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
225         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
226         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
227         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
228         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
229         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
230         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
231         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
232         cache_color_free(l2, colors_map);
233         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
234         cache_color_free(llc_cache, colors_map);
235
236 print_cache_colors:
237         printk("L1 free colors, tot colors: %d\n", l1->num_colors);
238         PRINT_BITMASK(l1->free_colors_map, l1->num_colors);
239         printk("L2 free colors, tot colors: %d\n", l2->num_colors);
240         PRINT_BITMASK(l2->free_colors_map, l2->num_colors);
241         printk("L3 free colors, tot colors: %d\n", l3->num_colors);
242         PRINT_BITMASK(l3->free_colors_map, l3->num_colors);
243         printk("Process allocated colors\n");
244         PRINT_BITMASK(colors_map, llc_cache->num_colors);
245         printk("test_color_alloc() complete!\n");
246 }
247
248 barrier_t test_cpu_array;
249
250 void test_barrier(void)
251 {
252         cprintf("Core 0 initializing barrier\n");
253         init_barrier(&test_cpu_array, num_cpus);
254         cprintf("Core 0 asking all cores to print ids, barrier, rinse, repeat\n");
255         smp_call_function_all(test_barrier_handler, NULL, 0);
256 }
257
258 void test_interrupts_irqsave(void)
259 {
260         int8_t state = 0;
261         printd("Testing Nesting Enabling first, turning ints off:\n");
262         disable_irq();
263         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
264         assert(!irq_is_enabled());
265         printd("Enabling IRQSave\n");
266         enable_irqsave(&state);
267         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
268         assert(irq_is_enabled());
269         printd("Enabling IRQSave Again\n");
270         enable_irqsave(&state);
271         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
272         assert(irq_is_enabled());
273         printd("Disabling IRQSave Once\n");
274         disable_irqsave(&state);
275         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
276         assert(irq_is_enabled());
277         printd("Disabling IRQSave Again\n");
278         disable_irqsave(&state);
279         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
280         assert(!irq_is_enabled());
281         printd("Done.  Should have been 0, 200, 200, 200, 0\n");
282
283         printd("Testing Nesting Disabling first, turning ints on:\n");
284         state = 0;
285         enable_irq();
286         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
287         assert(irq_is_enabled());
288         printd("Disabling IRQSave Once\n");
289         disable_irqsave(&state);
290         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
291         assert(!irq_is_enabled());
292         printd("Disabling IRQSave Again\n");
293         disable_irqsave(&state);
294         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
295         assert(!irq_is_enabled());
296         printd("Enabling IRQSave Once\n");
297         enable_irqsave(&state);
298         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
299         assert(!irq_is_enabled());
300         printd("Enabling IRQSave Again\n");
301         enable_irqsave(&state);
302         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
303         assert(irq_is_enabled());
304         printd("Done.  Should have been 200, 0, 0, 0, 200 \n");
305
306         state = 0;
307         disable_irq();
308         printd("Ints are off, enabling then disabling.\n");
309         enable_irqsave(&state);
310         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
311         assert(irq_is_enabled());
312         disable_irqsave(&state);
313         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
314         assert(!irq_is_enabled());
315         printd("Done.  Should have been 200, 0\n");
316
317         state = 0;
318         enable_irq();
319         printd("Ints are on, enabling then disabling.\n");
320         enable_irqsave(&state);
321         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
322         assert(irq_is_enabled());
323         disable_irqsave(&state);
324         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
325         assert(irq_is_enabled());
326         printd("Done.  Should have been 200, 200\n");
327
328         state = 0;
329         disable_irq();
330         printd("Ints are off, disabling then enabling.\n");
331         disable_irqsave(&state);
332         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
333         assert(!irq_is_enabled());
334         enable_irqsave(&state);
335         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
336         assert(!irq_is_enabled());
337         printd("Done.  Should have been 0, 0\n");
338
339         state = 0;
340         enable_irq();
341         printd("Ints are on, disabling then enabling.\n");
342         disable_irqsave(&state);
343         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
344         assert(!irq_is_enabled());
345         enable_irqsave(&state);
346         printd("Interrupts are: %x\n", irq_is_enabled());
347         assert(irq_is_enabled());
348         printd("Done.  Should have been 0, 200\n");
349
350         disable_irq();
351         cprintf("Passed enable_irqsave tests\n");
352 }
353
354 void test_bitmasks(void)
355 {
356 #define masksize 67
357         DECL_BITMASK(mask, masksize);
358         printk("size of mask %d\n", sizeof(mask));
359         CLR_BITMASK(mask, masksize);
360         PRINT_BITMASK(mask, masksize);
361         printk("cleared\n");
362         SET_BITMASK_BIT(mask, 0);
363         SET_BITMASK_BIT(mask, 11);
364         SET_BITMASK_BIT(mask, 17);
365         SET_BITMASK_BIT(mask, masksize-1);
366         printk("bits set\n");
367         PRINT_BITMASK(mask, masksize);
368         DECL_BITMASK(mask2, masksize);
369         COPY_BITMASK(mask2, mask, masksize);
370         printk("copy of original mask, should be the same as the prev\n");
371         PRINT_BITMASK(mask2, masksize);
372         CLR_BITMASK_BIT(mask, 11);
373         printk("11 cleared\n");
374         PRINT_BITMASK(mask, masksize);
375         printk("bit 17 is %d (should be 1)\n", GET_BITMASK_BIT(mask, 17));
376         printk("bit 11 is %d (should be 0)\n", GET_BITMASK_BIT(mask, 11));
377         FILL_BITMASK(mask, masksize);
378         PRINT_BITMASK(mask, masksize);
379         printk("should be all 1's, except for a few at the end\n");
380         printk("Is Clear?: %d (should be 0)\n", BITMASK_IS_CLEAR(mask,masksize));
381         CLR_BITMASK(mask, masksize);
382         PRINT_BITMASK(mask, masksize);
383         printk("Is Clear?: %d (should be 1)\n", BITMASK_IS_CLEAR(mask,masksize));
384         printk("should be cleared\n");
385 }
386
387 checklist_t *RO the_global_list;
388
389 void test_checklist_handler(trapframe_t *tf, void* data)
390 {
391         udelay(1000000);
392         cprintf("down_checklist(%x,%d)\n", the_global_list, core_id());
393         down_checklist(the_global_list);
394 }
395
396 void test_checklists(void)
397 {
398         INIT_CHECKLIST(a_list, MAX_NUM_CPUS);
399         the_global_list = &a_list;
400         printk("Checklist Build, mask size: %d\n", sizeof(a_list.mask.bits));
401         printk("mask\n");
402         PRINT_BITMASK(a_list.mask.bits, a_list.mask.size);
403         SET_BITMASK_BIT(a_list.mask.bits, 11);
404         printk("Set bit 11\n");
405         PRINT_BITMASK(a_list.mask.bits, a_list.mask.size);
406
407         CLR_BITMASK(a_list.mask.bits, a_list.mask.size);
408         INIT_CHECKLIST_MASK(a_mask, MAX_NUM_CPUS);
409         FILL_BITMASK(a_mask.bits, num_cpus);
410         //CLR_BITMASK_BIT(a_mask.bits, core_id());
411         //SET_BITMASK_BIT(a_mask.bits, 1);
412         //printk("New mask (1, 17, 25):\n");
413         printk("Created new mask, filled up to num_cpus\n");
414         PRINT_BITMASK(a_mask.bits, a_mask.size);
415         printk("committing new mask\n");
416         commit_checklist_wait(&a_list, &a_mask);
417         printk("Old mask (copied onto):\n");
418         PRINT_BITMASK(a_list.mask.bits, a_list.mask.size);
419         //smp_call_function_single(1, test_checklist_handler, 0, 0);
420
421         smp_call_function_all(test_checklist_handler, NULL, 0);
422
423         printk("Waiting on checklist\n");
424         waiton_checklist(&a_list);
425         printk("Done Waiting!\n");
426
427 }
428
429 atomic_t a, b, c;
430
431 #ifdef __IVY__
432 void test_incrementer_handler(trapframe_t *tf, atomic_t *data)
433 #else
434 void test_incrementer_handler(trapframe_t *tf, void *data)
435 #endif
436 {
437         assert(data);
438         atomic_inc(data);
439 }
440
441 void test_null_handler(trapframe_t *tf, void* data)
442 {
443         asm volatile("nop");
444 }
445
446 void test_smp_call_functions(void)
447 {
448         int i;
449         atomic_init(&a, 0);
450         atomic_init(&b, 0);
451         atomic_init(&c, 0);
452         handler_wrapper_t *waiter0 = 0, *waiter1 = 0, *waiter2 = 0, *waiter3 = 0,
453                           *waiter4 = 0, *waiter5 = 0;
454         uint8_t me = core_id();
455         printk("\nCore %d: SMP Call Self (nowait):\n", me);
456         printk("---------------------\n");
457         smp_call_function_self(test_hello_world_handler, NULL, 0);
458         printk("\nCore %d: SMP Call Self (wait):\n", me);
459         printk("---------------------\n");
460         smp_call_function_self(test_hello_world_handler, NULL, &waiter0);
461         smp_call_wait(waiter0);
462         printk("\nCore %d: SMP Call All (nowait):\n", me);
463         printk("---------------------\n");
464         smp_call_function_all(test_hello_world_handler, NULL, 0);
465         printk("\nCore %d: SMP Call All (wait):\n", me);
466         printk("---------------------\n");
467         smp_call_function_all(test_hello_world_handler, NULL, &waiter0);
468         smp_call_wait(waiter0);
469         printk("\nCore %d: SMP Call All-Else Individually, in order (nowait):\n", me);
470         printk("---------------------\n");
471         for(i = 1; i < num_cpus; i++)
472                 smp_call_function_single(i, test_hello_world_handler, NULL, 0);
473         printk("\nCore %d: SMP Call Self (wait):\n", me);
474         printk("---------------------\n");
475         smp_call_function_self(test_hello_world_handler, NULL, &waiter0);
476         smp_call_wait(waiter0);
477         printk("\nCore %d: SMP Call All-Else Individually, in order (wait):\n", me);
478         printk("---------------------\n");
479         for(i = 1; i < num_cpus; i++)
480         {
481                 smp_call_function_single(i, test_hello_world_handler, NULL, &waiter0);
482                 smp_call_wait(waiter0);
483         }
484         printk("\nTesting to see if any IPI-functions are dropped when not waiting:\n");
485         printk("A: %d, B: %d, C: %d (should be 0,0,0)\n", atomic_read(&a), atomic_read(&b), atomic_read(&c));
486         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &a, 0);
487         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &b, 0);
488         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &c, 0);
489         // if i can clobber a previous IPI, the interleaving might do it
490         smp_call_function_single(1 % num_cpus, test_incrementer_handler, &a, 0);
491         smp_call_function_single(2 % num_cpus, test_incrementer_handler, &b, 0);
492         smp_call_function_single(3 % num_cpus, test_incrementer_handler, &c, 0);
493         smp_call_function_single(4 % num_cpus, test_incrementer_handler, &a, 0);
494         smp_call_function_single(5 % num_cpus, test_incrementer_handler, &b, 0);
495         smp_call_function_single(6 % num_cpus, test_incrementer_handler, &c, 0);
496         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &a, 0);
497         smp_call_function_single(3 % num_cpus, test_incrementer_handler, &c, 0);
498         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &b, 0);
499         smp_call_function_single(1 % num_cpus, test_incrementer_handler, &a, 0);
500         smp_call_function_all(test_incrementer_handler, &c, 0);
501         smp_call_function_single(2 % num_cpus, test_incrementer_handler, &b, 0);
502         // wait, so we're sure the others finish before printing.
503         // without this, we could (and did) get 19,18,19, since the B_inc
504         // handler didn't finish yet
505         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter0);
506         // need to grab all 5 handlers (max), since the code moves to the next free.
507         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter1);
508         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter2);
509         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter3);
510         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter4);
511         smp_call_wait(waiter0);
512         smp_call_wait(waiter1);
513         smp_call_wait(waiter2);
514         smp_call_wait(waiter3);
515         smp_call_wait(waiter4);
516         printk("A: %d, B: %d, C: %d (should be 19,19,19)\n", atomic_read(&a), atomic_read(&b), atomic_read(&c));
517         printk("Attempting to deadlock by smp_calling with an outstanding wait:\n");
518         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter0);
519         printk("Sent one\n");
520         smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter1);
521         printk("Sent two\n");
522         smp_call_wait(waiter0);
523         printk("Wait one\n");
524         smp_call_wait(waiter1);
525         printk("Wait two\n");
526         printk("\tMade it through!\n");
527         printk("Attempting to deadlock by smp_calling more than are available:\n");
528         printk("\tShould see an Insufficient message and a kernel warning.\n");
529         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter0))
530                 printk("\tInsufficient handlers to call function (0)\n");
531         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter1))
532                 printk("\tInsufficient handlers to call function (1)\n");
533         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter2))
534                 printk("\tInsufficient handlers to call function (2)\n");
535         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter3))
536                 printk("\tInsufficient handlers to call function (3)\n");
537         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter4))
538                 printk("\tInsufficient handlers to call function (4)\n");
539         if (smp_call_function_self(test_null_handler, NULL, &waiter5))
540                 printk("\tInsufficient handlers to call function (5)\n");
541         smp_call_wait(waiter0);
542         smp_call_wait(waiter1);
543         smp_call_wait(waiter2);
544         smp_call_wait(waiter3);
545         smp_call_wait(waiter4);
546         smp_call_wait(waiter5);
547         printk("\tMade it through!\n");
548
549         printk("Done\n");
550 }
551
552 #ifdef __i386__
553 void test_lapic_status_bit(void)
554 {
555         register_interrupt_handler(interrupt_handlers, I_TESTING,
556                                    test_incrementer_handler, &a);
557         #define NUM_IPI 100000
558         atomic_set(&a,0);
559         printk("IPIs received (should be 0): %d\n", a);
560         for(int i = 0; i < NUM_IPI; i++) {
561                 send_ipi(7, I_TESTING);
562                 lapic_wait_to_send();
563         }
564         // need to wait a bit to let those IPIs get there
565         udelay(5000000);
566         printk("IPIs received (should be %d): %d\n", a, NUM_IPI);
567         // hopefully that handler never fires again.  leaving it registered for now.
568 }
569 #endif // __i386__
570
571 /************************************************************/
572 /* ISR Handler Functions */
573
574 void test_hello_world_handler(trapframe_t *tf, void* data)
575 {
576         int trapno;
577         #if defined(__i386__)
578         trapno = tf->tf_trapno;
579         #elif defined(__sparc_v8__)
580         trapno = (tf->tbr >> 4) & 0xFF;
581         #else
582         trapno = 0;
583         #endif
584
585         cprintf("Incoming IRQ, ISR: %d on core %d with tf at 0x%08x\n",
586                 trapno, core_id(), tf);
587 }
588
589 spinlock_t print_info_lock = SPINLOCK_INITIALIZER_IRQSAVE;
590
591 void test_print_info_handler(trapframe_t *tf, void* data)
592 {
593         uint64_t tsc = read_tsc();
594
595         spin_lock_irqsave(&print_info_lock);
596         cprintf("----------------------------\n");
597         cprintf("This is Core %d\n", core_id());
598         cprintf("Timestamp = %lld\n", tsc);
599 #ifdef __i386__
600         cprintf("Hardware core %d\n", hw_core_id());
601         cprintf("MTRR_DEF_TYPE = 0x%08x\n", read_msr(IA32_MTRR_DEF_TYPE));
602         cprintf("MTRR Phys0 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
603                 read_msr(0x200), read_msr(0x201));
604         cprintf("MTRR Phys1 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
605                 read_msr(0x202), read_msr(0x203));
606         cprintf("MTRR Phys2 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
607                 read_msr(0x204), read_msr(0x205));
608         cprintf("MTRR Phys3 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
609                 read_msr(0x206), read_msr(0x207));
610         cprintf("MTRR Phys4 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
611                 read_msr(0x208), read_msr(0x209));
612         cprintf("MTRR Phys5 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
613                 read_msr(0x20a), read_msr(0x20b));
614         cprintf("MTRR Phys6 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
615                 read_msr(0x20c), read_msr(0x20d));
616         cprintf("MTRR Phys7 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
617                 read_msr(0x20e), read_msr(0x20f));
618 #endif // __i386__
619         cprintf("----------------------------\n");
620         spin_unlock_irqsave(&print_info_lock);
621 }
622
623 void test_barrier_handler(trapframe_t *tf, void* data)
624 {
625         cprintf("Round 1: Core %d\n", core_id());
626         waiton_barrier(&test_cpu_array);
627         waiton_barrier(&test_cpu_array);
628         waiton_barrier(&test_cpu_array);
629         waiton_barrier(&test_cpu_array);
630         waiton_barrier(&test_cpu_array);
631         waiton_barrier(&test_cpu_array);
632         cprintf("Round 2: Core %d\n", core_id());
633         waiton_barrier(&test_cpu_array);
634         cprintf("Round 3: Core %d\n", core_id());
635         // uncomment to see it fucked up
636         //cprintf("Round 4: Core %d\n", core_id());
637 }
638
639 #ifdef __IVY__
640 static void test_waiting_handler(trapframe_t *tf, atomic_t *data)
641 #else
642 static void test_waiting_handler(trapframe_t *tf, void *data)
643 #endif
644 {
645         atomic_dec(data);
646 }
647
648 #ifdef __i386__
649 void test_pit(void)
650 {
651         cprintf("Starting test for PIT now (10s)\n");
652         udelay_pit(10000000);
653         cprintf("End now\n");
654         cprintf("Starting test for TSC (if stable) now (10s)\n");
655         udelay(10000000);
656         cprintf("End now\n");
657
658         cprintf("Starting test for LAPIC (if stable) now (10s)\n");
659         enable_irq();
660         lapic_set_timer(10000000, FALSE);
661
662         atomic_t waiting;
663         atomic_init(&waiting, 1);
664         register_interrupt_handler(interrupt_handlers, I_TESTING,
665                                    test_waiting_handler, &waiting);
666         while(atomic_read(&waiting))
667                 cpu_relax();
668         cprintf("End now\n");
669 }
670
671 void test_circ_buffer(void)
672 {
673         int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
674
675         for (int i = 0; i < 5; i++) {
676                 FOR_CIRC_BUFFER(i, 5, j)
677                         printk("Starting with current = %d, each value = %d\n", i, j);
678         }
679         return;
680 }
681
682 static void test_km_handler(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
683 {
684         printk("Received KM on core %d from core %d: arg0= 0x%08x, arg1 = "
685                "0x%08x, arg2 = 0x%08x\n", core_id(), srcid, a0, a1, a2);
686         return;
687 }
688
689 void test_kernel_messages(void)
690 {
691         printk("Testing Kernel Messages\n");
692         /* Testing sending multiples, sending different types, alternating, and
693          * precendence (the immediates should trump the others) */
694         printk("sending 5 IMMED to core 1, sending (#,deadbeef,0)\n");
695         for (int i = 0; i < 5; i++)
696                 send_kernel_message(1, test_km_handler, (long)i, 0xdeadbeef, 0,
697                                     KMSG_IMMEDIATE);
698         udelay(5000000);
699         printk("sending 5 routine to core 1, sending (#,cafebabe,0)\n");
700         for (int i = 0; i < 5; i++)
701                 send_kernel_message(1, test_km_handler, (long)i, 0xcafebabe, 0,
702                                     KMSG_ROUTINE);
703         udelay(5000000);
704         printk("sending 10 routine and 3 immediate to core 2\n");
705         for (int i = 0; i < 10; i++)
706                 send_kernel_message(2, test_km_handler, (long)i, 0xcafebabe, 0,
707                                     KMSG_ROUTINE);
708         for (int i = 0; i < 3; i++)
709                 send_kernel_message(2, test_km_handler, (long)i, 0xdeadbeef, 0,
710                                     KMSG_IMMEDIATE);
711         udelay(5000000);
712         printk("sending 5 ea alternating to core 2\n");
713         for (int i = 0; i < 5; i++) {
714                 send_kernel_message(2, test_km_handler, (long)i, 0xdeadbeef, 0,
715                                     KMSG_IMMEDIATE);
716                 send_kernel_message(2, test_km_handler, (long)i, 0xcafebabe, 0,
717                                     KMSG_ROUTINE);
718         }
719         udelay(5000000);
720         return;
721 }
722 #endif // __i386__
723 static void test_single_cache(int iters, size_t size, int align, int flags,
724                               void (*ctor)(void *, size_t),
725                               void (*dtor)(void *, size_t))
726 {
727         struct kmem_cache *test_cache;
728         void *objects[iters];
729         test_cache = kmem_cache_create("test_cache", size, align, flags, ctor, dtor);
730         printk("Testing Kmem Cache:\n");
731         print_kmem_cache(test_cache);
732         for (int i = 0; i < iters; i++) {
733                 objects[i] = kmem_cache_alloc(test_cache, 0);
734                 printk("Buffer %d addr = %p\n", i, objects[i]);
735         }
736         for (int i = 0; i < iters; i++) {
737                 kmem_cache_free(test_cache, objects[i]);
738         }
739         kmem_cache_destroy(test_cache);
740         printk("\n\n\n\n");
741 }
742
743 void a_ctor(void *buf, size_t size)
744 {
745         printk("constructin tests\n");
746 }
747 void a_dtor(void *buf, size_t size)
748 {
749         printk("destructin tests\n");
750 }
751
752 void test_slab(void)
753 {
754         test_single_cache(10, 128, 512, 0, 0, 0);
755         test_single_cache(10, 128, 4, 0, a_ctor, a_dtor);
756         test_single_cache(10, 1024, 16, 0, 0, 0);
757 }
758
759 void test_kmalloc(void)
760 {
761         printk("Testing Kmalloc\n");
762         void *bufs[NUM_KMALLOC_CACHES + 1];     
763         size_t size;
764         for (int i = 0; i < NUM_KMALLOC_CACHES + 1; i++){
765                 size = (KMALLOC_SMALLEST << i) - KMALLOC_OFFSET;
766                 bufs[i] = kmalloc(size, 0);
767                 printk("Size %d, Addr = %p\n", size, bufs[i]);
768         }
769         for (int i = 0; i < NUM_KMALLOC_CACHES; i++) {
770                 printk("Freeing buffer %d\n", i);
771                 kfree(bufs[i]);
772         }
773         printk("Testing a large kmalloc\n");
774         size = (KMALLOC_LARGEST << 2);
775         bufs[0] = kmalloc(size, 0);
776         printk("Size %d, Addr = %p\n", size, bufs[0]);
777         kfree(bufs[0]);
778 }
779
780 static size_t test_hash_fn_col(void *k)
781 {
782         return (size_t)k % 2; // collisions in slots 0 and 1
783 }
784
785 void test_hashtable(void)
786 {
787         struct test {int x; int y;};
788         struct test tstruct[10];
789
790         struct hashtable *h;
791         uintptr_t k = 5;
792         struct test *v = &tstruct[0];
793
794         h = create_hashtable(32, __generic_hash, __generic_eq);
795         
796         // test inserting one item, then finding it again
797         printk("Tesing one item, insert, search, and removal\n");
798         if(!hashtable_insert(h, (void*)k, v))
799                 printk("Failed to insert to hashtable!\n");
800         v = NULL;
801         if (!(v = hashtable_search(h, (void*)k)))
802                 printk("Failed to find in hashtable!\n");
803         if (v != &tstruct[0])
804                 printk("Got the wrong item! (got %p, wanted %p)\n", v, &tstruct[0]);
805         v = NULL;
806         if (!(v = hashtable_remove(h, (void*)k)))
807                 printk("Failed to remove from hashtable!\n");
808         // shouldn't be able to find it again
809         if ((v = hashtable_search(h, (void*)k)))
810                 printk("Should not have been able to find in hashtable!\n");
811         
812         printk("Tesing a bunch of items, insert, search, and removal\n");
813         for (int i = 0; i < 10; i++) {
814                 k = i; // vary the key, we don't do KEY collisions
815                 if(!hashtable_insert(h, (void*)k, &tstruct[i]))
816                         printk("Failed to insert iter %d to hashtable!\n", i);
817         }
818         // read out the 10 items
819         for (int i = 0; i < 10; i++) {
820                 k = i;
821                 if (!(v = hashtable_search(h, (void*)k)))
822                         printk("Failed to find in hashtable!\n");
823                 if (v != &tstruct[i])
824                         printk("Got the wrong item! (got %p, wanted %p)\n", v, &tstruct[i]);
825         }
826         if (hashtable_count(h) != 10)
827                 printk("Wrong accounting of number of elements!\n");
828         // remove the 10 items
829         for (int i = 0; i < 10; i++) {
830                 k = i;
831                 if (!(v = hashtable_remove(h, (void*)k)))
832                         printk("Failed to remove from hashtable!\n");
833         }
834         // make sure they are all gone
835         for (int i = 0; i < 10; i++) {
836                 k = i;
837                 if ((v = hashtable_search(h, (void*)k)))
838                         printk("Should not have been able to find in hashtable!\n");
839         }
840         if (hashtable_count(h))
841                 printk("Wrong accounting of number of elements!\n");
842         hashtable_destroy(h);
843
844         // same test of a bunch of items, but with collisions.
845         printk("Tesing a bunch of items with collisions, etc.\n");
846         h = create_hashtable(32, test_hash_fn_col, __generic_eq);
847         // insert 10 items
848         for (int i = 0; i < 10; i++) {
849                 k = i; // vary the key, we don't do KEY collisions
850                 if(!hashtable_insert(h, (void*)k, &tstruct[i]))
851                         printk("Failed to insert iter %d to hashtable!\n", i);
852         }
853         // read out the 10 items
854         for (int i = 0; i < 10; i++) {
855                 k = i;
856                 if (!(v = hashtable_search(h, (void*)k)))
857                         printk("Failed to find in hashtable!\n");
858                 if (v != &tstruct[i])
859                         printk("Got the wrong item! (got %p, wanted %p)\n", v, &tstruct[i]);
860         }
861         if (hashtable_count(h) != 10)
862                 printk("Wrong accounting of number of elements!\n");
863         // remove the 10 items
864         for (int i = 0; i < 10; i++) {
865                 k = i;
866                 if (!(v = hashtable_remove(h, (void*)k)))
867                         printk("Failed to remove from hashtable!\n");
868         }
869         // make sure they are all gone
870         for (int i = 0; i < 10; i++) {
871                 k = i;
872                 if ((v = hashtable_search(h, (void*)k)))
873                         printk("Should not have been able to find in hashtable!\n");
874         }
875         if (hashtable_count(h))
876                 printk("Wrong accounting of number of elements!\n");
877         hashtable_destroy(h);
878 }
879
880 /* Ghetto test, only tests one prod or consumer at a time */
881 void test_bcq(void)
882 {
883         /* Tests a basic struct */
884         struct my_struct {
885                 int x;
886                 int y;
887         };
888         struct my_struct in_struct, out_struct;
889         
890         DEFINE_BCQ_TYPES(test, struct my_struct, 16);
891         struct test_bcq t_bcq;
892         bcq_init(&t_bcq, struct my_struct, 16);
893         
894         in_struct.x = 4;
895         in_struct.y = 5;
896         out_struct.x = 1;
897         out_struct.y = 2;
898         
899         bcq_enqueue(&t_bcq, &in_struct, 16, 5);
900         bcq_dequeue(&t_bcq, &out_struct, 16);
901         printk("out x %d. out y %d\n", out_struct.x, out_struct.y);
902         
903         /* Tests the BCQ a bit more, esp with overflow */
904         #define NR_ELEM_A_BCQ 8 /* NOTE: this must be a power of 2! */
905         DEFINE_BCQ_TYPES(my, int, NR_ELEM_A_BCQ);
906         struct my_bcq a_bcq;
907         bcq_init(&a_bcq, int, NR_ELEM_A_BCQ);
908         
909         int y = 2;
910         int output[100];
911         int retval[100];
912
913         /* Helpful debugger */
914         void print_a_bcq(struct my_bcq *bcq)
915         {
916                 printk("A BCQ (made of ints): %08p\n", bcq);
917                 printk("\tprod_idx: %08p\n", bcq->hdr.prod_idx);
918                 printk("\tcons_pub_idx: %08p\n", bcq->hdr.cons_pub_idx);
919                 printk("\tcons_pvt_idx: %08p\n", bcq->hdr.cons_pvt_idx);
920                 for (int i = 0; i < NR_ELEM_A_BCQ; i++) {
921                         printk("Element %d, rdy_for_cons: %02p\n", i,
922                                bcq->wraps[i].rdy_for_cons);
923                 }
924         }
925
926         /* Put in more than it can take */
927         for (int i = 0; i < 15; i++) {
928                 y = i;
929                 retval[i] = bcq_enqueue(&a_bcq, &y, NR_ELEM_A_BCQ, 10);
930                 printk("enqueued: %d, had retval %d \n", y, retval[i]);
931         }
932         //print_a_bcq(&a_bcq);
933         
934         /* Try to dequeue more than we put in */
935         for (int i = 0; i < 15; i++) {
936                 retval[i] = bcq_dequeue(&a_bcq, &output[i], NR_ELEM_A_BCQ);
937                 printk("dequeued: %d with retval %d\n", output[i], retval[i]);
938         }
939         //print_a_bcq(&a_bcq);
940         
941         /* Put in some it should be able to take */
942         for (int i = 0; i < 3; i++) {
943                 y = i;
944                 retval[i] = bcq_enqueue(&a_bcq, &y, NR_ELEM_A_BCQ, 10);
945                 printk("enqueued: %d, had retval %d \n", y, retval[i]);
946         }
947         
948         /* Take those, and then a couple extra */
949         for (int i = 0; i < 5; i++) {
950                 retval[i] = bcq_dequeue(&a_bcq, &output[i], NR_ELEM_A_BCQ);
951                 printk("dequeued: %d with retval %d\n", output[i], retval[i]);
952         }
953         
954         /* Try some one-for-one */
955         for (int i = 0; i < 5; i++) {
956                 y = i;
957                 retval[i] = bcq_enqueue(&a_bcq, &y, NR_ELEM_A_BCQ, 10);
958                 printk("enqueued: %d, had retval %d \n", y, retval[i]);
959                 retval[i] = bcq_dequeue(&a_bcq, &output[i], NR_ELEM_A_BCQ);
960                 printk("dequeued: %d with retval %d\n", output[i], retval[i]);
961         }
962 }
963
964 /* Test a simple concurrent send and receive (one prod, one cons).  We spawn a
965  * process that will go into _M mode on another core, and we'll do the test from
966  * an alarm handler run on our core.  When we start up the process, we won't
967  * return so we need to defer the work with an alarm. */
968 void test_ucq(void)
969 {
970         struct timer_chain *tchain = &per_cpu_info[core_id()].tchain;
971         struct alarm_waiter *waiter = kmalloc(sizeof(struct alarm_waiter), 0);
972
973         /* Alarm handler: what we want to do after the process is up */
974         void send_msgs(struct alarm_waiter *waiter)
975         {
976                 struct timer_chain *tchain;
977                 struct proc *old_proc, *p = waiter->data;
978                 struct ucq *ucq = (struct ucq*)USTACKTOP;
979                 struct event_msg msg;
980
981                 printk("Running the alarm handler!\n");
982                 printk("NR msg per page: %d\n", NR_MSG_PER_PAGE);
983                 /* might not be mmaped yet, if not, abort */
984                 if (!user_mem_check(p, ucq, PGSIZE, 1, PTE_USER_RW)) {
985                         printk("Not mmaped yet\n");
986                         goto abort;
987                 }
988                 /* load their address space */
989                 old_proc = switch_to(p);
990                 /* So it's mmaped, see if it is ready (note that this is dangerous) */
991                 if (!ucq->ucq_ready) {
992                         printk("Not ready yet\n");
993                         switch_back(p, old_proc);
994                         goto abort;
995                 }
996                 /* So it's ready, time to finally do the tests... */
997                 printk("[kernel] Finally starting the tests... \n");
998                 /* 1: Send a simple message */
999                 printk("[kernel] #1 Sending simple message (7, deadbeef)\n");
1000                 msg.ev_type = 7;
1001                 msg.ev_arg2 = 0xdeadbeef;
1002                 send_ucq_msg(ucq, p, &msg);
1003                 printk("nr_pages: %d\n", atomic_read(&ucq->nr_extra_pgs));
1004                 /* 2: Send a bunch.  In a VM, this causes one swap, and then a bunch of
1005                  * mmaps. */
1006                 printk("[kernel] #2 \n");
1007                 for (int i = 0; i < 5000; i++) {
1008                         msg.ev_type = i;
1009                         send_ucq_msg(ucq, p, &msg);
1010                 }
1011                 printk("nr_pages: %d\n", atomic_read(&ucq->nr_extra_pgs));
1012                 printk("[kernel] #3 \n");
1013                 /* 3: make sure we chained pages (assuming 1k is enough) */
1014                 for (int i = 0; i < 1000; i++) {
1015                         msg.ev_type = i;
1016                         send_ucq_msg(ucq, p, &msg);
1017                 }
1018                 printk("nr_pages: %d\n", atomic_read(&ucq->nr_extra_pgs));
1019                 /* other things we could do:
1020                  *  - concurrent producers / consumers...  ugh.
1021                  *  - would require a kmsg to another core, instead of a local alarm
1022                  */
1023                 /* done, switch back and free things */
1024                 switch_back(p, old_proc);
1025                 proc_decref(p);
1026                 kfree(waiter); /* since it was kmalloc()d */
1027                 return;
1028         abort:
1029                 tchain = &per_cpu_info[core_id()].tchain;
1030                 /* Set to run again */
1031                 set_awaiter_rel(waiter, 1000000);
1032                 set_alarm(tchain, waiter);
1033         }
1034         /* Set up a handler to run the real part of the test */
1035         init_awaiter(waiter, send_msgs);
1036         set_awaiter_rel(waiter, 1000000);       /* 1s should be long enough */
1037         set_alarm(tchain, waiter);
1038         /* Just spawn the program */
1039         struct file *program;
1040         program = do_file_open("/bin/ucq", 0, 0);
1041         if (!program) {
1042                 printk("Unable to find /bin/ucq!\n");
1043                 return;
1044         }
1045         char *p_envp[] = {"LD_LIBRARY_PATH=/lib", 0};
1046         struct proc *p = proc_create(program, 0, p_envp);
1047         proc_wakeup(p);
1048         /* instead of getting rid of the reference created in proc_create, we'll put
1049          * it in the awaiter */
1050         waiter->data = p;
1051         kref_put(&program->f_kref);
1052         /* Should never return from schedule (env_pop in there) also note you may
1053          * not get the process you created, in the event there are others floating
1054          * around that are runnable */
1055         schedule();
1056         smp_idle();
1057         assert(0);
1058 }
1059
1060 /* rudimentary tests.  does the basics, create, merge, split, etc.  Feel free to
1061  * add more, esp for the error conditions and finding free slots.  This is also
1062  * a bit lazy with setting the caller's fields (perm, flags, etc). */
1063 void test_vm_regions(void)
1064 {
1065         #define MAX_VMR_TESTS 10
1066         struct proc pr, *p = &pr;       /* too lazy to even create one */
1067         int n = 0;
1068         TAILQ_INIT(&p->vm_regions);
1069
1070         struct vmr_summary {
1071                 uintptr_t base; 
1072                 uintptr_t end; 
1073         };
1074         int check_vmrs(struct proc *p, struct vmr_summary *results, int len, int n)
1075         {
1076                 int count = 0;
1077                 struct vm_region *vmr;
1078                 TAILQ_FOREACH(vmr, &p->vm_regions, vm_link) {
1079                         if (count >= len) {
1080                                 printk("More vm_regions than expected\n");
1081                                 break;
1082                         }
1083                         if ((vmr->vm_base != results[count].base) ||
1084                             (vmr->vm_end != results[count].end)) {
1085                                 printk("VM test case %d failed!\n", n);
1086                                 print_vmrs(p);
1087                                 return -1;
1088                         }
1089                         count++;
1090                 }
1091                 return count;
1092         }
1093         struct vm_region *vmrs[MAX_VMR_TESTS];
1094         struct vmr_summary results[MAX_VMR_TESTS];
1095
1096         memset(results, 0, sizeof(results));
1097         /* Make one */
1098         vmrs[0] = create_vmr(p, 0x2000, 0x1000);
1099         results[0].base = 0x2000;
1100         results[0].end = 0x3000;
1101         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1102         /* Grow it */
1103         grow_vmr(vmrs[0], 0x4000);
1104         results[0].base = 0x2000;
1105         results[0].end = 0x4000;
1106         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1107         /* Grow it poorly */
1108         if (-1 != grow_vmr(vmrs[0], 0x3000))
1109                 printk("Bad grow test failed\n");
1110         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1111         /* Make another right next to it */
1112         vmrs[1] = create_vmr(p, 0x4000, 0x1000);
1113         results[1].base = 0x4000;
1114         results[1].end = 0x5000;
1115         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1116         /* try to grow through it */
1117         if (-1 != grow_vmr(vmrs[0], 0x5000))
1118                 printk("Bad grow test failed\n");
1119         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1120         /* Merge them */
1121         merge_vmr(vmrs[0], vmrs[1]);
1122         results[0].end = 0x5000;
1123         results[1].base = 0;
1124         results[1].end = 0;
1125         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1126         vmrs[1]= create_vmr(p, 0x6000, 0x4000);
1127         results[1].base = 0x6000;
1128         results[1].end = 0xa000;
1129         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1130         /* try to merge unmergables (just testing ranges) */
1131         if (-1 != merge_vmr(vmrs[0], vmrs[1]))
1132                 printk("Bad merge test failed\n");
1133         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1134         vmrs[2] = split_vmr(vmrs[1], 0x8000);
1135         results[1].end = 0x8000;
1136         results[2].base = 0x8000;
1137         results[2].end = 0xa000;
1138         check_vmrs(p, results, 3, n++);
1139         /* destroy one */
1140         destroy_vmr(vmrs[1]);
1141         results[1].base = 0x8000;
1142         results[1].end = 0xa000;
1143         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1144         /* shrink */
1145         shrink_vmr(vmrs[2], 0x9000);
1146         results[1].base = 0x8000;
1147         results[1].end = 0x9000;
1148         check_vmrs(p, results, 2, n++); /* 10 */
1149         if (vmrs[2] != find_vmr(p, 0x8500))
1150                 printk("Failed to find the right vmr!\n");
1151         if (vmrs[2] != find_first_vmr(p, 0x8500))
1152                 printk("Failed to find the right vmr!\n");
1153         if (vmrs[2] != find_first_vmr(p, 0x7500))
1154                 printk("Failed to find the right vmr!\n");
1155         if (find_first_vmr(p, 0x9500))
1156                 printk("Found a vmr when we shouldn't!\n");
1157         /* grow up to another */
1158         grow_vmr(vmrs[0], 0x8000);
1159         results[0].end = 0x8000;
1160         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1161         vmrs[0]->vm_prot = 88;
1162         vmrs[2]->vm_prot = 77;
1163         /* should be unmergeable due to perms */
1164         if (-1 != merge_vmr(vmrs[0], vmrs[2]))
1165                 printk("Bad merge test failed\n");
1166         check_vmrs(p, results, 2, n++);
1167         /* should merge now */
1168         vmrs[2]->vm_prot = 88;
1169         merge_vmr(vmrs[0], vmrs[2]);
1170         results[0].end = 0x9000;
1171         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1172         destroy_vmr(vmrs[0]);
1173         check_vmrs(p, results, 0, n++);
1174         /* Check the automerge function */
1175         vmrs[0] = create_vmr(p, 0x2000, 0x1000);
1176         vmrs[1] = create_vmr(p, 0x3000, 0x1000);
1177         vmrs[2] = create_vmr(p, 0x4000, 0x1000);
1178         for (int i = 0; i < 3; i++) {
1179                 vmrs[i]->vm_prot = PROT_READ;
1180                 vmrs[i]->vm_flags = 0;
1181                 vmrs[i]->vm_file = 0; /* would like to test this, it's a pain for now */
1182         }
1183         vmrs[0] = merge_me(vmrs[1]);
1184         results[0].base = 0x2000;
1185         results[0].end = 0x5000;
1186         check_vmrs(p, results, 1, n++);
1187         destroy_vmr(vmrs[0]);
1188         check_vmrs(p, results, 0, n++);
1189         /* Check unfixed creation requests */
1190         vmrs[0] = create_vmr(p, 0x0000, 0x1000);
1191         vmrs[1] = create_vmr(p, 0x0000, 0x1000);
1192         vmrs[2] = create_vmr(p, 0x0000, 0x1000);
1193         results[0].base = 0x0000;
1194         results[0].end  = 0x1000;
1195         results[1].base = 0x1000;
1196         results[1].end  = 0x2000;
1197         results[2].base = 0x2000;
1198         results[2].end  = 0x3000;
1199         check_vmrs(p, results, 3, n++);
1200
1201         printk("Finished vm_regions test!\n");
1202 }
1203
1204 void test_radix_tree(void)
1205 {
1206         struct radix_tree real_tree = RADIX_INITIALIZER;
1207         struct radix_tree *tree = &real_tree;
1208         void *retval;
1209
1210         if (radix_insert(tree, 0, (void*)0xdeadbeef))
1211                 printk("Failed to insert at 0!\n");
1212         radix_delete(tree, 0);
1213         if (radix_insert(tree, 0, (void*)0xdeadbeef))
1214                 printk("Failed to re-insert at 0!\n");
1215
1216         if (radix_insert(tree, 3, (void*)0xdeadbeef))
1217                 printk("Failed to insert first!\n");
1218         radix_insert(tree, 4, (void*)0x04040404);
1219         assert((void*)0xdeadbeef == radix_lookup(tree, 3));
1220         for (int i = 5; i < 100; i++)
1221                 if ((retval = radix_lookup(tree, i))) {
1222                         printk("Extra item %08p at slot %d in tree %08p\n", retval, i,
1223                                tree);
1224                         print_radix_tree(tree);
1225                         monitor(0);
1226                 }
1227         if (radix_insert(tree, 65, (void*)0xcafebabe))
1228                 printk("Failed to insert a two-tier!\n");
1229         if (!radix_insert(tree, 4, (void*)0x03030303))
1230                 printk("Should not let us reinsert\n");
1231         if (radix_insert(tree, 4095, (void*)0x4095))
1232                 printk("Failed to insert a two-tier boundary!\n");
1233         if (radix_insert(tree, 4096, (void*)0x4096))
1234                 printk("Failed to insert a three-tier!\n");
1235         //print_radix_tree(tree);
1236         radix_delete(tree, 65);
1237         radix_delete(tree, 3);
1238         radix_delete(tree, 4);
1239         radix_delete(tree, 4095);
1240         radix_delete(tree, 4096);
1241         //print_radix_tree(tree);
1242         printk("Finished radix tree tests!\n");
1243 }
1244
1245 /* Assorted FS tests, which were hanging around in init.c */
1246 void test_random_fs(void)
1247 {
1248         int retval = do_symlink("/dir1/sym", "/bin/hello", S_IRWXU);
1249         if (retval)
1250                 printk("symlink1 creation failed\n");
1251         retval = do_symlink("/symdir", "/dir1/dir1-1", S_IRWXU);
1252         if (retval)
1253                 printk("symlink1 creation failed\n");
1254         retval = do_symlink("/dir1/test.txt", "/dir2/test2.txt", S_IRWXU);
1255         if (retval)
1256                 printk("symlink2 creation failed\n");
1257         retval = do_symlink("/dir1/dir1-1/up", "../../", S_IRWXU);
1258         if (retval)
1259                 printk("symlink3 creation failed\n");
1260         retval = do_symlink("/bin/hello-sym", "hello", S_IRWXU);
1261         if (retval)
1262                 printk("symlink4 creation failed\n");
1263         
1264         struct dentry *dentry;
1265         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1266         retval = path_lookup("/dir1/sym", 0, nd);
1267         if (retval)
1268                 printk("symlink lookup failed: %d\n", retval);
1269         char *symname = nd->dentry->d_inode->i_op->readlink(nd->dentry);
1270         printk("Pathlookup got %s (sym)\n", nd->dentry->d_name.name);
1271         if (!symname)
1272                 printk("symlink reading failed\n");
1273         else
1274                 printk("Symname: %s (/bin/hello)\n", symname);
1275         path_release(nd);
1276         /* try with follow */
1277         memset(nd, 0, sizeof(struct nameidata));
1278         retval = path_lookup("/dir1/sym", LOOKUP_FOLLOW, nd);
1279         if (retval)
1280                 printk("symlink lookup failed: %d\n", retval);
1281         printk("Pathlookup got %s (hello)\n", nd->dentry->d_name.name);
1282         path_release(nd);
1283         
1284         /* try with a directory */
1285         memset(nd, 0, sizeof(struct nameidata));
1286         retval = path_lookup("/symdir/f1-1.txt", 0, nd);
1287         if (retval)
1288                 printk("symlink lookup failed: %d\n", retval);
1289         printk("Pathlookup got %s (f1-1.txt)\n", nd->dentry->d_name.name);
1290         path_release(nd);
1291         
1292         /* try with a rel path */
1293         printk("Try with a rel path\n");
1294         memset(nd, 0, sizeof(struct nameidata));
1295         retval = path_lookup("/symdir/up/hello.txt", 0, nd);
1296         if (retval)
1297                 printk("symlink lookup failed: %d\n", retval);
1298         printk("Pathlookup got %s (hello.txt)\n", nd->dentry->d_name.name);
1299         path_release(nd);
1300         
1301         printk("Try for an ELOOP\n");
1302         memset(nd, 0, sizeof(struct nameidata));
1303         retval = path_lookup("/symdir/up/symdir/up/symdir/up/symdir/up/hello.txt", 0, nd);
1304         if (retval)
1305                 printk("Symlink lookup failed (it should): %d (-40)\n", retval);
1306         path_release(nd);
1307 }
1308
1309 /* Kernel message to restart our kthread */
1310 static void __test_up_sem(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1311 {
1312         struct semaphore *sem = (struct semaphore*)a0;
1313         printk("[kmsg] Upping the sem to start the kthread, stacktop is %08p\n",
1314                    get_stack_top());
1315         if (!sem_up(sem)) {
1316                 printk("[kmsg] Crap, the sem didn't have a kthread waiting!\n");
1317                 return;
1318         }
1319         printk("Kthread will restart when we handle the __launch RKM\n");
1320 }
1321
1322 /* simple test - start one, do something else, and resume it.  For lack of a
1323  * better infrastructure, we send ourselves a kmsg to run the kthread, which
1324  * we'll handle in smp_idle (which you may have to manually call).  Note this
1325  * doesn't test things like memory being leaked, or dealing with processes. */
1326 void test_kthreads(void)
1327 {
1328         struct semaphore sem;
1329         sem_init(&sem, 1);              /* set to 1 to test the unwind */
1330         printk("We're a kthread!  Stacktop is %08p.  Testing suspend, etc...\n",
1331                get_stack_top());
1332         /* So we have something that will wake us up.  Routine messages won't get
1333          * serviced in the kernel right away. */
1334         send_kernel_message(core_id(), __test_up_sem, (long)&sem, 0, 0,
1335                             KMSG_ROUTINE);
1336         /* Actually block (or try to) */
1337         /* This one shouldn't block - but will test the unwind (if 1 above) */
1338         printk("About to sleep, but should unwind (signal beat us)\n");
1339         sem_down(&sem);
1340         /* This one is for real, yo.  Run and tell that. */
1341         printk("About to sleep for real\n");
1342         sem_down(&sem);
1343         printk("Kthread restarted!, Stacktop is %08p.\n", get_stack_top());
1344 }
1345
1346 /* Second player's kmsg */
1347 static void __test_kref_2(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1348 {
1349         struct kref *kref = (struct kref*)a0;
1350         bool *done = (bool*)a1;
1351         enable_irq();
1352         for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
1353                 kref_get(kref, 1);
1354                 set_core_timer(1, TRUE);
1355                 udelay(2);
1356                 kref_put(kref);
1357         }
1358         *done = TRUE;
1359 }
1360
1361 /* Runs a simple test between core 0 (caller) and core 2 */
1362 void test_kref(void)
1363 {
1364         struct kref local_kref;
1365         bool done = FALSE;
1366         
1367         kref_init(&local_kref, fake_release, 1);
1368         send_kernel_message(2, __test_kref_2, (long)&local_kref, (long)&done, 0,
1369                             KMSG_ROUTINE);
1370         for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
1371                 kref_get(&local_kref, 1);
1372                 udelay(2);
1373                 kref_put(&local_kref);
1374         }
1375         while (!done)
1376                 cpu_relax();
1377         assert(kref_refcnt(&local_kref) == 1);
1378         printk("[TEST-KREF] Simple 2-core getting/putting passed.\n");
1379 }
1380
1381 void test_atomics(void)
1382 {
1383         /* subtract_and_test */
1384         atomic_t num;
1385         /* Test subing to 0 */
1386         atomic_init(&num, 1);
1387         assert(atomic_sub_and_test(&num, 1) == 1);
1388         atomic_init(&num, 2);
1389         assert(atomic_sub_and_test(&num, 2) == 1);
1390         /* Test not getting to 0 */
1391         atomic_init(&num, 1);
1392         assert(atomic_sub_and_test(&num, 0) == 0);
1393         atomic_init(&num, 2);
1394         assert(atomic_sub_and_test(&num, 1) == 0);
1395         /* Test negatives */
1396         atomic_init(&num, -1);
1397         assert(atomic_sub_and_test(&num, 1) == 0);
1398         atomic_init(&num, -1);
1399         assert(atomic_sub_and_test(&num, -1) == 1);
1400         /* Test larger nums */
1401         atomic_init(&num, 265);
1402         assert(atomic_sub_and_test(&num, 265) == 1);
1403         atomic_init(&num, 265);
1404         assert(atomic_sub_and_test(&num, 2) == 0);
1405
1406         /* CAS */
1407         /* Simple test, make sure the bool retval of CAS handles failure */
1408         void test_cas_val(long init_val)
1409         {
1410                 atomic_t actual_num;
1411                 long old_num;
1412                 int attempt;
1413                 atomic_init(&actual_num, init_val);
1414                 attempt = 0;
1415                 do {
1416                         old_num = atomic_read(&actual_num);
1417                         /* First time, try to fail */
1418                         if (attempt == 0) 
1419                                 old_num++;
1420                         attempt++;      
1421                 } while (!atomic_cas(&actual_num, old_num, old_num + 10));
1422                 if (atomic_read(&actual_num) != init_val + 10)
1423                         printk("FUCK, CAS test failed for %d\n", init_val);
1424         }
1425         test_cas_val(257);
1426         test_cas_val(1);
1427 }
1428
1429 /* Helper KMSG for test_abort.  Core 1 does this, while core 0 sends an IRQ. */
1430 static void __test_try_halt(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1431 {
1432         disable_irq();
1433         /* wait 10 sec.  should have a bunch of ints pending */
1434         udelay(10000000);
1435         printk("Core 1 is about to halt\n");
1436         cpu_halt();
1437         printk("Returned from halting on core 1\n");
1438 }
1439
1440 /* x86 test, making sure our cpu_halt() and irq_handler() work.  If you want to
1441  * see it fail, you'll probably need to put a nop in the asm for cpu_halt(), and
1442  * comment out abort_halt() in irq_handler(). */
1443 void test_abort_halt(void)
1444 {
1445 #ifdef __i386__
1446         send_kernel_message(1, __test_try_halt, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1447         /* wait 1 sec, enough time to for core 1 to be in its KMSG */
1448         udelay(1000000);
1449         /* Send an IPI */
1450         send_ipi(0x01, I_TESTING);
1451         printk("Core 0 sent the IPI\n");
1452 #endif /* __i386__ */
1453 }
1454
1455 /* Funcs and global vars for test_cv() */
1456 struct cond_var local_cv;
1457 atomic_t counter;
1458 struct cond_var *cv = &local_cv;
1459 volatile bool state = FALSE;            /* for test 3 */
1460
1461 void __test_cv_signal(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1462 {
1463         if (atomic_read(&counter) % 4)
1464                 cv_signal(cv);
1465         else
1466                 cv_broadcast(cv);
1467         atomic_dec(&counter);
1468 }
1469
1470 void __test_cv_waiter(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1471 {
1472         cv_lock(cv);
1473         /* check state, etc */
1474         cv_wait_and_unlock(cv);
1475         atomic_dec(&counter);
1476 }
1477
1478 void __test_cv_waiter_t3(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1479 {
1480         udelay(a0);
1481         /* if state == false, we haven't seen the signal yet */
1482         cv_lock(cv);
1483         while (!state) {
1484                 cpu_relax();
1485                 cv_wait(cv);    /* unlocks and relocks */
1486         }
1487         cv_unlock(cv);
1488         /* Make sure we are done, tell the controller we are done */
1489         cmb();
1490         assert(state);
1491         atomic_dec(&counter);
1492 }
1493
1494 void test_cv(void)
1495 {
1496         int nr_msgs;
1497
1498         cv_init(cv);
1499         /* Test 0: signal without waiting */
1500         cv_broadcast(cv);
1501         cv_signal(cv);
1502         kthread_yield();
1503         printk("test_cv: signal without waiting complete\n");
1504
1505         /* Test 1: single / minimal shit */
1506         nr_msgs = num_cpus - 1; /* not using cpu 0 */
1507         atomic_init(&counter, nr_msgs);
1508         for (int i = 1; i < num_cpus; i++)
1509                 send_kernel_message(i, __test_cv_waiter, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1510         udelay(1000000);
1511         cv_signal(cv);
1512         kthread_yield();
1513         while (atomic_read(&counter) != nr_msgs - 1)
1514                 cpu_relax();
1515         printk("test_cv: single signal complete\n");
1516         cv_broadcast(cv);
1517         /* broadcast probably woke up the waiters on our core.  since we want to
1518          * spin on their completion, we need to yield for a bit. */
1519         kthread_yield();
1520         while (atomic_read(&counter))
1521                 cpu_relax();
1522         printk("test_cv: broadcast signal complete\n");
1523
1524         /* Test 2: shitloads of waiters and signalers */
1525         nr_msgs = 0x500;        /* any more than 0x20000 could go OOM */
1526         atomic_init(&counter, nr_msgs);
1527         for (int i = 0; i < nr_msgs; i++) {
1528                 int cpu = (i % (num_cpus - 1)) + 1;
1529                 if (atomic_read(&counter) % 5)
1530                         send_kernel_message(cpu, __test_cv_waiter, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1531                 else
1532                         send_kernel_message(cpu, __test_cv_signal, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1533         }
1534         kthread_yield();        /* run whatever messages we sent to ourselves */
1535         while (atomic_read(&counter)) {
1536                 cpu_relax();
1537                 cv_broadcast(cv);
1538                 udelay(1000000);
1539                 kthread_yield();        /* run whatever messages we sent to ourselves */
1540         }
1541         assert(!cv->nr_waiters);
1542         printk("test_cv: massive message storm complete\n");
1543
1544         /* Test 3: basic one signaller, one receiver.  we want to vary the amount of
1545          * time the sender and receiver delays, starting with (1ms, 0ms) and ending
1546          * with (0ms, 1ms).  At each extreme, such as with the sender waiting 1ms,
1547          * the receiver/waiter should hit the "check and wait" point well before the
1548          * sender/signaller hits the "change state and signal" point. */
1549         for (int i = 0; i < 1000; i++) {
1550                 for (int j = 0; j < 10; j++) {  /* some extra chances at each point */
1551                         state = FALSE;
1552                         atomic_init(&counter, 1);       /* signal that the client is done */
1553                         /* client waits for i usec */
1554                         send_kernel_message(2, __test_cv_waiter_t3, i, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1555                         cmb();
1556                         udelay(1000 - i);       /* senders wait time: 1000..0 */
1557                         state = TRUE;
1558                         cv_signal(cv);
1559                         /* signal might have unblocked a kthread, let it run */
1560                         kthread_yield();
1561                         /* they might not have run at all yet (in which case they lost the
1562                          * race and don't need the signal).  but we need to wait til they're
1563                          * done */
1564                         while (atomic_read(&counter))
1565                                 cpu_relax();
1566                         assert(!cv->nr_waiters);
1567                 }
1568         }
1569         printk("test_cv: single sender/receiver complete\n");
1570 }
1571
1572 /* Based on a bug I noticed.  TODO: actual memset test... */
1573 void test_memset(void)
1574 {
1575         #define ARR_SZ 256
1576         
1577         void print_array(char *c, size_t len)
1578         {
1579                 for (int i = 0; i < len; i++)
1580                         printk("%04d: %02x\n", i, *c++);
1581         }
1582         
1583         void check_array(char *c, char x, size_t len)
1584         {
1585                 for (int i = 0; i < len; i++) {
1586                         if (*c != x) {
1587                                 printk("Char %d is %c (%02x), should be %c (%02x)\n", i, *c,
1588                                        *c, x, x);
1589                                 break;
1590                         }
1591                         c++;
1592                 }
1593         }
1594         
1595         void run_check(char *arr, int ch, size_t len)
1596         {
1597                 char *c = arr;
1598                 for (int i = 0; i < ARR_SZ; i++)
1599                         *c++ = 0x0;
1600                 memset(arr, ch, len - 4);
1601                 check_array(arr, ch, len - 4);
1602                 check_array(arr + len - 4, 0x0, 4);
1603         }
1604
1605         char bytes[ARR_SZ];
1606         run_check(bytes, 0xfe, 20);
1607         run_check(bytes, 0xc0fe, 20);
1608         printk("Done!\n");
1609 }