xref: /linux/lib/percpu_test.c (revision 24bce201d79807b668bf9d9e0aca801c5c0d5f78)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/module.h>
3 
4 /* validate @native and @pcp counter values match @expected */
5 #define CHECK(native, pcp, expected)                                    \
6 	do {                                                            \
7 		WARN((native) != (expected),                            \
8 		     "raw %ld (0x%lx) != expected %lld (0x%llx)",	\
9 		     (native), (native),				\
10 		     (long long)(expected), (long long)(expected));	\
11 		WARN(__this_cpu_read(pcp) != (expected),                \
12 		     "pcp %ld (0x%lx) != expected %lld (0x%llx)",	\
13 		     __this_cpu_read(pcp), __this_cpu_read(pcp),	\
14 		     (long long)(expected), (long long)(expected));	\
15 	} while (0)
16 
17 static DEFINE_PER_CPU(long, long_counter);
18 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ulong_counter);
19 
20 static int __init percpu_test_init(void)
21 {
22 	/*
23 	 * volatile prevents compiler from optimizing it uses, otherwise the
24 	 * +ul_one/-ul_one below would replace with inc/dec instructions.
25 	 */
26 	volatile unsigned int ui_one = 1;
27 	long l = 0;
28 	unsigned long ul = 0;
29 
30 	pr_info("percpu test start\n");
31 
32 	preempt_disable();
33 
34 	l += -1;
35 	__this_cpu_add(long_counter, -1);
36 	CHECK(l, long_counter, -1);
37 
38 	l += 1;
39 	__this_cpu_add(long_counter, 1);
40 	CHECK(l, long_counter, 0);
41 
42 	ul = 0;
43 	__this_cpu_write(ulong_counter, 0);
44 
45 	ul += 1UL;
46 	__this_cpu_add(ulong_counter, 1UL);
47 	CHECK(ul, ulong_counter, 1);
48 
49 	ul += -1UL;
50 	__this_cpu_add(ulong_counter, -1UL);
51 	CHECK(ul, ulong_counter, 0);
52 
53 	ul += -(unsigned long)1;
54 	__this_cpu_add(ulong_counter, -(unsigned long)1);
55 	CHECK(ul, ulong_counter, -1);
56 
57 	ul = 0;
58 	__this_cpu_write(ulong_counter, 0);
59 
60 	ul -= 1;
61 	__this_cpu_dec(ulong_counter);
62 	CHECK(ul, ulong_counter, -1);
63 	CHECK(ul, ulong_counter, ULONG_MAX);
64 
65 	l += -ui_one;
66 	__this_cpu_add(long_counter, -ui_one);
67 	CHECK(l, long_counter, 0xffffffff);
68 
69 	l += ui_one;
70 	__this_cpu_add(long_counter, ui_one);
71 	CHECK(l, long_counter, (long)0x100000000LL);
72 
73 
74 	l = 0;
75 	__this_cpu_write(long_counter, 0);
76 
77 	l -= ui_one;
78 	__this_cpu_sub(long_counter, ui_one);
79 	CHECK(l, long_counter, -1);
80 
81 	l = 0;
82 	__this_cpu_write(long_counter, 0);
83 
84 	l += ui_one;
85 	__this_cpu_add(long_counter, ui_one);
86 	CHECK(l, long_counter, 1);
87 
88 	l += -ui_one;
89 	__this_cpu_add(long_counter, -ui_one);
90 	CHECK(l, long_counter, (long)0x100000000LL);
91 
92 	l = 0;
93 	__this_cpu_write(long_counter, 0);
94 
95 	l -= ui_one;
96 	this_cpu_sub(long_counter, ui_one);
97 	CHECK(l, long_counter, -1);
98 	CHECK(l, long_counter, ULONG_MAX);
99 
100 	ul = 0;
101 	__this_cpu_write(ulong_counter, 0);
102 
103 	ul += ui_one;
104 	__this_cpu_add(ulong_counter, ui_one);
105 	CHECK(ul, ulong_counter, 1);
106 
107 	ul = 0;
108 	__this_cpu_write(ulong_counter, 0);
109 
110 	ul -= ui_one;
111 	__this_cpu_sub(ulong_counter, ui_one);
112 	CHECK(ul, ulong_counter, -1);
113 	CHECK(ul, ulong_counter, ULONG_MAX);
114 
115 	ul = 3;
116 	__this_cpu_write(ulong_counter, 3);
117 
118 	ul = this_cpu_sub_return(ulong_counter, ui_one);
119 	CHECK(ul, ulong_counter, 2);
120 
121 	ul = __this_cpu_sub_return(ulong_counter, ui_one);
122 	CHECK(ul, ulong_counter, 1);
123 
124 	preempt_enable();
125 
126 	pr_info("percpu test done\n");
127 	return -EAGAIN;  /* Fail will directly unload the module */
128 }
129 
130 static void __exit percpu_test_exit(void)
131 {
132 }
133 
134 module_init(percpu_test_init)
135 module_exit(percpu_test_exit)
136 
137 MODULE_LICENSE("GPL");
138 MODULE_AUTHOR("Greg Thelen");
139 MODULE_DESCRIPTION("percpu operations test");
140