1cad347faSMaciej S. Szmigiero // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
3cad347faSMaciej S. Szmigiero  * A memslot-related performance benchmark.
4cad347faSMaciej S. Szmigiero  *
5cad347faSMaciej S. Szmigiero  * Copyright (C) 2021 Oracle and/or its affiliates.
6cad347faSMaciej S. Szmigiero  *
7cad347faSMaciej S. Szmigiero  * Basic guest setup / host vCPU thread code lifted from set_memory_region_test.
8cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
9cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <pthread.h>
10cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <sched.h>
11cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <semaphore.h>
12cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <stdatomic.h>
13cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <stdbool.h>
14cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <stdint.h>
15cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <stdio.h>
16cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <stdlib.h>
17cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <string.h>
18cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <sys/mman.h>
19cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <time.h>
20cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <unistd.h>
21cad347faSMaciej S. Szmigiero 
22cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <linux/compiler.h>
2388a64e65SGavin Shan #include <linux/sizes.h>
24cad347faSMaciej S. Szmigiero 
25cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <test_util.h>
26cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <kvm_util.h>
27cad347faSMaciej S. Szmigiero #include <processor.h>
28cad347faSMaciej S. Szmigiero 
2988a64e65SGavin Shan #define MEM_EXTRA_SIZE		SZ_64K
3088a64e65SGavin Shan 
3188a64e65SGavin Shan #define MEM_SIZE		(SZ_512M + MEM_EXTRA_SIZE)
3288a64e65SGavin Shan #define MEM_GPA			SZ_256M
33cad347faSMaciej S. Szmigiero #define MEM_AUX_GPA		MEM_GPA
34cad347faSMaciej S. Szmigiero #define MEM_SYNC_GPA		MEM_AUX_GPA
3588a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_GPA		(MEM_AUX_GPA + MEM_EXTRA_SIZE)
3688a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_SIZE		(MEM_SIZE - MEM_EXTRA_SIZE)
37cad347faSMaciej S. Szmigiero 
38cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
39cad347faSMaciej S. Szmigiero  * 32 MiB is max size that gets well over 100 iterations on 509 slots.
40cad347faSMaciej S. Szmigiero  * Considering that each slot needs to have at least one page up to
41cad347faSMaciej S. Szmigiero  * 8194 slots in use can then be tested (although with slightly
42cad347faSMaciej S. Szmigiero  * limited resolution).
43cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
4488a64e65SGavin Shan #define MEM_SIZE_MAP		(SZ_32M + MEM_EXTRA_SIZE)
4588a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_MAP_SIZE	(MEM_SIZE_MAP - MEM_EXTRA_SIZE)
46cad347faSMaciej S. Szmigiero 
47cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
48cad347faSMaciej S. Szmigiero  * 128 MiB is min size that fills 32k slots with at least one page in each
49cad347faSMaciej S. Szmigiero  * while at the same time gets 100+ iterations in such test
508675c6f2SGavin Shan  *
518675c6f2SGavin Shan  * 2 MiB chunk size like a typical huge page
52cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
5388a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_UNMAP_SIZE		SZ_128M
5488a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_UNMAP_CHUNK_SIZE	SZ_2M
55cad347faSMaciej S. Szmigiero 
56cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
57cad347faSMaciej S. Szmigiero  * For the move active test the middle of the test area is placed on
58cad347faSMaciej S. Szmigiero  * a memslot boundary: half lies in the memslot being moved, half in
59cad347faSMaciej S. Szmigiero  * other memslot(s).
60cad347faSMaciej S. Szmigiero  *
618675c6f2SGavin Shan  * We have different number of memory slots, excluding the reserved
628675c6f2SGavin Shan  * memory slot 0, on various architectures and configurations. The
638675c6f2SGavin Shan  * memory size in this test is calculated by picking the maximal
648675c6f2SGavin Shan  * last memory slot's memory size, with alignment to the largest
658675c6f2SGavin Shan  * supported page size (64KB). In this way, the selected memory
668675c6f2SGavin Shan  * size for this test is compatible with test_memslot_move_prepare().
678675c6f2SGavin Shan  *
688675c6f2SGavin Shan  * architecture   slots    memory-per-slot    memory-on-last-slot
698675c6f2SGavin Shan  * --------------------------------------------------------------
7088a64e65SGavin Shan  * x86-4KB        32763    16KB               160KB
7188a64e65SGavin Shan  * arm64-4KB      32766    16KB               112KB
7288a64e65SGavin Shan  * arm64-16KB     32766    16KB               112KB
7388a64e65SGavin Shan  * arm64-64KB     8192     64KB               128KB
74cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
7588a64e65SGavin Shan #define MEM_TEST_MOVE_SIZE		(3 * SZ_64K)
76cad347faSMaciej S. Szmigiero #define MEM_TEST_MOVE_GPA_DEST		(MEM_GPA + MEM_SIZE)
77cad347faSMaciej S. Szmigiero static_assert(MEM_TEST_MOVE_SIZE <= MEM_TEST_SIZE,
78cad347faSMaciej S. Szmigiero 	      "invalid move test region size");
79cad347faSMaciej S. Szmigiero 
80cad347faSMaciej S. Szmigiero #define MEM_TEST_VAL_1 0x1122334455667788
81cad347faSMaciej S. Szmigiero #define MEM_TEST_VAL_2 0x99AABBCCDDEEFF00
82cad347faSMaciej S. Szmigiero 
83cad347faSMaciej S. Szmigiero struct vm_data {
84cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct kvm_vm *vm;
85e82e630bSSean Christopherson 	struct kvm_vcpu *vcpu;
86cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pthread_t vcpu_thread;
87cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint32_t nslots;
88cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t npages;
89cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t pages_per_slot;
90cad347faSMaciej S. Szmigiero 	void **hva_slots;
91cad347faSMaciej S. Szmigiero 	bool mmio_ok;
92cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t mmio_gpa_min;
93cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t mmio_gpa_max;
94cad347faSMaciej S. Szmigiero };
95cad347faSMaciej S. Szmigiero 
96cad347faSMaciej S. Szmigiero struct sync_area {
978675c6f2SGavin Shan 	uint32_t    guest_page_size;
98cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_bool start_flag;
99cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_bool exit_flag;
100cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_bool sync_flag;
101cad347faSMaciej S. Szmigiero 	void *move_area_ptr;
102cad347faSMaciej S. Szmigiero };
103cad347faSMaciej S. Szmigiero 
104cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
105cad347faSMaciej S. Szmigiero  * Technically, we need also for the atomic bool to be address-free, which
106cad347faSMaciej S. Szmigiero  * is recommended, but not strictly required, by C11 for lockless
107cad347faSMaciej S. Szmigiero  * implementations.
108cad347faSMaciej S. Szmigiero  * However, in practice both GCC and Clang fulfill this requirement on
109cad347faSMaciej S. Szmigiero  * all KVM-supported platforms.
110cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
111cad347faSMaciej S. Szmigiero static_assert(ATOMIC_BOOL_LOCK_FREE == 2, "atomic bool is not lockless");
112cad347faSMaciej S. Szmigiero 
113cad347faSMaciej S. Szmigiero static sem_t vcpu_ready;
114cad347faSMaciej S. Szmigiero 
115cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool map_unmap_verify;
116cad347faSMaciej S. Szmigiero 
117cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool verbose;
118cad347faSMaciej S. Szmigiero #define pr_info_v(...)				\
119cad347faSMaciej S. Szmigiero 	do {					\
120cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (verbose)			\
121cad347faSMaciej S. Szmigiero 			pr_info(__VA_ARGS__);	\
122cad347faSMaciej S. Szmigiero 	} while (0)
123cad347faSMaciej S. Szmigiero 
check_mmio_access(struct vm_data * data,struct kvm_run * run)124e82e630bSSean Christopherson static void check_mmio_access(struct vm_data *data, struct kvm_run *run)
125cad347faSMaciej S. Szmigiero {
126e82e630bSSean Christopherson 	TEST_ASSERT(data->mmio_ok, "Unexpected mmio exit");
127cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(run->mmio.is_write, "Unexpected mmio read");
128cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(run->mmio.len == 8,
129cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "Unexpected exit mmio size = %u", run->mmio.len);
130e82e630bSSean Christopherson 	TEST_ASSERT(run->mmio.phys_addr >= data->mmio_gpa_min &&
131e82e630bSSean Christopherson 		    run->mmio.phys_addr <= data->mmio_gpa_max,
132cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "Unexpected exit mmio address = 0x%llx",
133cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    run->mmio.phys_addr);
134cad347faSMaciej S. Szmigiero }
135cad347faSMaciej S. Szmigiero 
vcpu_worker(void * __data)136e82e630bSSean Christopherson static void *vcpu_worker(void *__data)
137ffb4ce3cSRicardo Koller {
138e82e630bSSean Christopherson 	struct vm_data *data = __data;
139e82e630bSSean Christopherson 	struct kvm_vcpu *vcpu = data->vcpu;
140e82e630bSSean Christopherson 	struct kvm_run *run = vcpu->run;
141ffb4ce3cSRicardo Koller 	struct ucall uc;
142cad347faSMaciej S. Szmigiero 
143ffb4ce3cSRicardo Koller 	while (1) {
144768e9a61SSean Christopherson 		vcpu_run(vcpu);
145ffb4ce3cSRicardo Koller 
146768e9a61SSean Christopherson 		switch (get_ucall(vcpu, &uc)) {
147ffb4ce3cSRicardo Koller 		case UCALL_SYNC:
148ffb4ce3cSRicardo Koller 			TEST_ASSERT(uc.args[1] == 0,
149ffb4ce3cSRicardo Koller 				"Unexpected sync ucall, got %lx",
150ffb4ce3cSRicardo Koller 				(ulong)uc.args[1]);
151ffb4ce3cSRicardo Koller 			sem_post(&vcpu_ready);
152ffb4ce3cSRicardo Koller 			continue;
153ffb4ce3cSRicardo Koller 		case UCALL_NONE:
154ffb4ce3cSRicardo Koller 			if (run->exit_reason == KVM_EXIT_MMIO)
155e82e630bSSean Christopherson 				check_mmio_access(data, run);
156ffb4ce3cSRicardo Koller 			else
157ffb4ce3cSRicardo Koller 				goto done;
158ffb4ce3cSRicardo Koller 			break;
159ffb4ce3cSRicardo Koller 		case UCALL_ABORT:
160c55a475dSSean Christopherson 			REPORT_GUEST_ASSERT(uc);
161ffb4ce3cSRicardo Koller 			break;
162ffb4ce3cSRicardo Koller 		case UCALL_DONE:
163ffb4ce3cSRicardo Koller 			goto done;
164ffb4ce3cSRicardo Koller 		default:
165ffb4ce3cSRicardo Koller 			TEST_FAIL("Unknown ucall %lu", uc.cmd);
166ffb4ce3cSRicardo Koller 		}
167ffb4ce3cSRicardo Koller 	}
168ffb4ce3cSRicardo Koller 
169ffb4ce3cSRicardo Koller done:
170cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return NULL;
171cad347faSMaciej S. Szmigiero }
172cad347faSMaciej S. Szmigiero 
wait_for_vcpu(void)173cad347faSMaciej S. Szmigiero static void wait_for_vcpu(void)
174cad347faSMaciej S. Szmigiero {
175cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct timespec ts;
176cad347faSMaciej S. Szmigiero 
177cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(!clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts),
178cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "clock_gettime() failed: %d\n", errno);
179cad347faSMaciej S. Szmigiero 
180cad347faSMaciej S. Szmigiero 	ts.tv_sec += 2;
181cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(!sem_timedwait(&vcpu_ready, &ts),
182cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "sem_timedwait() failed: %d\n", errno);
183cad347faSMaciej S. Szmigiero }
184cad347faSMaciej S. Szmigiero 
vm_gpa2hva(struct vm_data * data,uint64_t gpa,uint64_t * rempages)185cad347faSMaciej S. Szmigiero static void *vm_gpa2hva(struct vm_data *data, uint64_t gpa, uint64_t *rempages)
186cad347faSMaciej S. Szmigiero {
187cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t gpage, pgoffs;
188cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint32_t slot, slotoffs;
189cad347faSMaciej S. Szmigiero 	void *base;
1908675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
191cad347faSMaciej S. Szmigiero 
192cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(gpa >= MEM_GPA, "Too low gpa to translate");
1938675c6f2SGavin Shan 	TEST_ASSERT(gpa < MEM_GPA + data->npages * guest_page_size,
194cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "Too high gpa to translate");
195cad347faSMaciej S. Szmigiero 	gpa -= MEM_GPA;
196cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1978675c6f2SGavin Shan 	gpage = gpa / guest_page_size;
1988675c6f2SGavin Shan 	pgoffs = gpa % guest_page_size;
199cad347faSMaciej S. Szmigiero 	slot = min(gpage / data->pages_per_slot, (uint64_t)data->nslots - 1);
200cad347faSMaciej S. Szmigiero 	slotoffs = gpage - (slot * data->pages_per_slot);
201cad347faSMaciej S. Szmigiero 
202cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (rempages) {
203cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t slotpages;
204cad347faSMaciej S. Szmigiero 
205cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (slot == data->nslots - 1)
206cad347faSMaciej S. Szmigiero 			slotpages = data->npages - slot * data->pages_per_slot;
207cad347faSMaciej S. Szmigiero 		else
208cad347faSMaciej S. Szmigiero 			slotpages = data->pages_per_slot;
209cad347faSMaciej S. Szmigiero 
210cad347faSMaciej S. Szmigiero 		TEST_ASSERT(!pgoffs,
211cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    "Asking for remaining pages in slot but gpa not page aligned");
212cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*rempages = slotpages - slotoffs;
213cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
214cad347faSMaciej S. Szmigiero 
215cad347faSMaciej S. Szmigiero 	base = data->hva_slots[slot];
2168675c6f2SGavin Shan 	return (uint8_t *)base + slotoffs * guest_page_size + pgoffs;
217cad347faSMaciej S. Szmigiero }
218cad347faSMaciej S. Szmigiero 
vm_slot2gpa(struct vm_data * data,uint32_t slot)219cad347faSMaciej S. Szmigiero static uint64_t vm_slot2gpa(struct vm_data *data, uint32_t slot)
220cad347faSMaciej S. Szmigiero {
2218675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
2228675c6f2SGavin Shan 
223cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(slot < data->nslots, "Too high slot number");
224cad347faSMaciej S. Szmigiero 
2258675c6f2SGavin Shan 	return MEM_GPA + slot * data->pages_per_slot * guest_page_size;
226cad347faSMaciej S. Szmigiero }
227cad347faSMaciej S. Szmigiero 
alloc_vm(void)228cad347faSMaciej S. Szmigiero static struct vm_data *alloc_vm(void)
229cad347faSMaciej S. Szmigiero {
230cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct vm_data *data;
231cad347faSMaciej S. Szmigiero 
232cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data = malloc(sizeof(*data));
233cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(data, "malloc(vmdata) failed");
234cad347faSMaciej S. Szmigiero 
235cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data->vm = NULL;
236e82e630bSSean Christopherson 	data->vcpu = NULL;
237cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data->hva_slots = NULL;
238cad347faSMaciej S. Szmigiero 
239cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return data;
240cad347faSMaciej S. Szmigiero }
241cad347faSMaciej S. Szmigiero 
check_slot_pages(uint32_t host_page_size,uint32_t guest_page_size,uint64_t pages_per_slot,uint64_t rempages)242a69170c6SGavin Shan static bool check_slot_pages(uint32_t host_page_size, uint32_t guest_page_size,
243a69170c6SGavin Shan 			     uint64_t pages_per_slot, uint64_t rempages)
244a69170c6SGavin Shan {
245a69170c6SGavin Shan 	if (!pages_per_slot)
246a69170c6SGavin Shan 		return false;
247a69170c6SGavin Shan 
248a69170c6SGavin Shan 	if ((pages_per_slot * guest_page_size) % host_page_size)
249a69170c6SGavin Shan 		return false;
250a69170c6SGavin Shan 
251a69170c6SGavin Shan 	if ((rempages * guest_page_size) % host_page_size)
252a69170c6SGavin Shan 		return false;
253a69170c6SGavin Shan 
254a69170c6SGavin Shan 	return true;
255a69170c6SGavin Shan }
256a69170c6SGavin Shan 
257a69170c6SGavin Shan 
get_max_slots(struct vm_data * data,uint32_t host_page_size)258a69170c6SGavin Shan static uint64_t get_max_slots(struct vm_data *data, uint32_t host_page_size)
259a69170c6SGavin Shan {
260a69170c6SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
261a69170c6SGavin Shan 	uint64_t mempages, pages_per_slot, rempages;
262a69170c6SGavin Shan 	uint64_t slots;
263a69170c6SGavin Shan 
264a69170c6SGavin Shan 	mempages = data->npages;
265a69170c6SGavin Shan 	slots = data->nslots;
266a69170c6SGavin Shan 	while (--slots > 1) {
267a69170c6SGavin Shan 		pages_per_slot = mempages / slots;
268d61a12cbSSean Christopherson 		if (!pages_per_slot)
269d61a12cbSSean Christopherson 			continue;
270d61a12cbSSean Christopherson 
271a69170c6SGavin Shan 		rempages = mempages % pages_per_slot;
272a69170c6SGavin Shan 		if (check_slot_pages(host_page_size, guest_page_size,
273a69170c6SGavin Shan 				     pages_per_slot, rempages))
274a69170c6SGavin Shan 			return slots + 1;	/* slot 0 is reserved */
275a69170c6SGavin Shan 	}
276a69170c6SGavin Shan 
277a69170c6SGavin Shan 	return 0;
278a69170c6SGavin Shan }
279a69170c6SGavin Shan 
prepare_vm(struct vm_data * data,int nslots,uint64_t * maxslots,void * guest_code,uint64_t mem_size,struct timespec * slot_runtime)280cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool prepare_vm(struct vm_data *data, int nslots, uint64_t *maxslots,
2818675c6f2SGavin Shan 		       void *guest_code, uint64_t mem_size,
282cad347faSMaciej S. Szmigiero 		       struct timespec *slot_runtime)
283cad347faSMaciej S. Szmigiero {
2848675c6f2SGavin Shan 	uint64_t mempages, rempages;
285cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t guest_addr;
286a69170c6SGavin Shan 	uint32_t slot, host_page_size, guest_page_size;
287cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct timespec tstart;
288cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync;
289cad347faSMaciej S. Szmigiero 
290a69170c6SGavin Shan 	host_page_size = getpagesize();
2918675c6f2SGavin Shan 	guest_page_size = vm_guest_mode_params[VM_MODE_DEFAULT].page_size;
2928675c6f2SGavin Shan 	mempages = mem_size / guest_page_size;
293cad347faSMaciej S. Szmigiero 
294e82e630bSSean Christopherson 	data->vm = __vm_create_with_one_vcpu(&data->vcpu, mempages, guest_code);
2958675c6f2SGavin Shan 	TEST_ASSERT(data->vm->page_size == guest_page_size, "Invalid VM page size");
296cad347faSMaciej S. Szmigiero 
297cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data->npages = mempages;
2988675c6f2SGavin Shan 	TEST_ASSERT(data->npages > 1, "Can't test without any memory");
2998675c6f2SGavin Shan 	data->nslots = nslots;
3008675c6f2SGavin Shan 	data->pages_per_slot = data->npages / data->nslots;
301a69170c6SGavin Shan 	rempages = data->npages % data->nslots;
302a69170c6SGavin Shan 	if (!check_slot_pages(host_page_size, guest_page_size,
303a69170c6SGavin Shan 			      data->pages_per_slot, rempages)) {
304a69170c6SGavin Shan 		*maxslots = get_max_slots(data, host_page_size);
305cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return false;
306cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
307cad347faSMaciej S. Szmigiero 
308cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data->hva_slots = malloc(sizeof(*data->hva_slots) * data->nslots);
309cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(data->hva_slots, "malloc() fail");
310cad347faSMaciej S. Szmigiero 
311cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info_v("Adding slots 1..%i, each slot with %"PRIu64" pages + %"PRIu64" extra pages last\n",
3123bfadb23SGavin Shan 		data->nslots, data->pages_per_slot, rempages);
313cad347faSMaciej S. Szmigiero 
314cad347faSMaciej S. Szmigiero 	clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tstart);
3153bfadb23SGavin Shan 	for (slot = 1, guest_addr = MEM_GPA; slot <= data->nslots; slot++) {
316cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t npages;
317cad347faSMaciej S. Szmigiero 
318cad347faSMaciej S. Szmigiero 		npages = data->pages_per_slot;
3193bfadb23SGavin Shan 		if (slot == data->nslots)
320cad347faSMaciej S. Szmigiero 			npages += rempages;
321cad347faSMaciej S. Szmigiero 
322cad347faSMaciej S. Szmigiero 		vm_userspace_mem_region_add(data->vm, VM_MEM_SRC_ANONYMOUS,
323cad347faSMaciej S. Szmigiero 					    guest_addr, slot, npages,
324cad347faSMaciej S. Szmigiero 					    0);
3258675c6f2SGavin Shan 		guest_addr += npages * guest_page_size;
326cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
327cad347faSMaciej S. Szmigiero 	*slot_runtime = timespec_elapsed(tstart);
328cad347faSMaciej S. Szmigiero 
3292aae5e67SGavin Shan 	for (slot = 1, guest_addr = MEM_GPA; slot <= data->nslots; slot++) {
330cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t npages;
331cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t gpa;
332cad347faSMaciej S. Szmigiero 
333cad347faSMaciej S. Szmigiero 		npages = data->pages_per_slot;
3342aae5e67SGavin Shan 		if (slot == data->nslots)
335cad347faSMaciej S. Szmigiero 			npages += rempages;
336cad347faSMaciej S. Szmigiero 
3372aae5e67SGavin Shan 		gpa = vm_phy_pages_alloc(data->vm, npages, guest_addr, slot);
338cad347faSMaciej S. Szmigiero 		TEST_ASSERT(gpa == guest_addr,
339cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    "vm_phy_pages_alloc() failed\n");
340cad347faSMaciej S. Szmigiero 
3412aae5e67SGavin Shan 		data->hva_slots[slot - 1] = addr_gpa2hva(data->vm, guest_addr);
3428675c6f2SGavin Shan 		memset(data->hva_slots[slot - 1], 0, npages * guest_page_size);
343cad347faSMaciej S. Szmigiero 
3448675c6f2SGavin Shan 		guest_addr += npages * guest_page_size;
345cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
346cad347faSMaciej S. Szmigiero 
3478675c6f2SGavin Shan 	virt_map(data->vm, MEM_GPA, MEM_GPA, data->npages);
348cad347faSMaciej S. Szmigiero 
349cad347faSMaciej S. Szmigiero 	sync = (typeof(sync))vm_gpa2hva(data, MEM_SYNC_GPA, NULL);
35045f67955SGavin Shan 	sync->guest_page_size = data->vm->page_size;
351cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_init(&sync->start_flag, false);
352cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_init(&sync->exit_flag, false);
353cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_init(&sync->sync_flag, false);
354cad347faSMaciej S. Szmigiero 
355cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data->mmio_ok = false;
356cad347faSMaciej S. Szmigiero 
357cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return true;
358cad347faSMaciej S. Szmigiero }
359cad347faSMaciej S. Szmigiero 
launch_vm(struct vm_data * data)360cad347faSMaciej S. Szmigiero static void launch_vm(struct vm_data *data)
361cad347faSMaciej S. Szmigiero {
362cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info_v("Launching the test VM\n");
363cad347faSMaciej S. Szmigiero 
364cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pthread_create(&data->vcpu_thread, NULL, vcpu_worker, data);
365cad347faSMaciej S. Szmigiero 
366cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/* Ensure the guest thread is spun up. */
367cad347faSMaciej S. Szmigiero 	wait_for_vcpu();
368cad347faSMaciej S. Szmigiero }
369cad347faSMaciej S. Szmigiero 
free_vm(struct vm_data * data)370cad347faSMaciej S. Szmigiero static void free_vm(struct vm_data *data)
371cad347faSMaciej S. Szmigiero {
372cad347faSMaciej S. Szmigiero 	kvm_vm_free(data->vm);
373cad347faSMaciej S. Szmigiero 	free(data->hva_slots);
374cad347faSMaciej S. Szmigiero 	free(data);
375cad347faSMaciej S. Szmigiero }
376cad347faSMaciej S. Szmigiero 
wait_guest_exit(struct vm_data * data)377cad347faSMaciej S. Szmigiero static void wait_guest_exit(struct vm_data *data)
378cad347faSMaciej S. Szmigiero {
379cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pthread_join(data->vcpu_thread, NULL);
380cad347faSMaciej S. Szmigiero }
381cad347faSMaciej S. Szmigiero 
let_guest_run(struct sync_area * sync)382cad347faSMaciej S. Szmigiero static void let_guest_run(struct sync_area *sync)
383cad347faSMaciej S. Szmigiero {
384cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_store_explicit(&sync->start_flag, true, memory_order_release);
385cad347faSMaciej S. Szmigiero }
386cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_spin_until_start(void)387cad347faSMaciej S. Szmigiero static void guest_spin_until_start(void)
388cad347faSMaciej S. Szmigiero {
389cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
390cad347faSMaciej S. Szmigiero 
391cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (!atomic_load_explicit(&sync->start_flag, memory_order_acquire))
392cad347faSMaciej S. Szmigiero 		;
393cad347faSMaciej S. Szmigiero }
394cad347faSMaciej S. Szmigiero 
make_guest_exit(struct sync_area * sync)395cad347faSMaciej S. Szmigiero static void make_guest_exit(struct sync_area *sync)
396cad347faSMaciej S. Szmigiero {
397cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_store_explicit(&sync->exit_flag, true, memory_order_release);
398cad347faSMaciej S. Szmigiero }
399cad347faSMaciej S. Szmigiero 
_guest_should_exit(void)400cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool _guest_should_exit(void)
401cad347faSMaciej S. Szmigiero {
402cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
403cad347faSMaciej S. Szmigiero 
404cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return atomic_load_explicit(&sync->exit_flag, memory_order_acquire);
405cad347faSMaciej S. Szmigiero }
406cad347faSMaciej S. Szmigiero 
407cad347faSMaciej S. Szmigiero #define guest_should_exit() unlikely(_guest_should_exit())
408cad347faSMaciej S. Szmigiero 
409cad347faSMaciej S. Szmigiero /*
410cad347faSMaciej S. Szmigiero  * noinline so we can easily see how much time the host spends waiting
411cad347faSMaciej S. Szmigiero  * for the guest.
412cad347faSMaciej S. Szmigiero  * For the same reason use alarm() instead of polling clock_gettime()
413cad347faSMaciej S. Szmigiero  * to implement a wait timeout.
414cad347faSMaciej S. Szmigiero  */
host_perform_sync(struct sync_area * sync)415cad347faSMaciej S. Szmigiero static noinline void host_perform_sync(struct sync_area *sync)
416cad347faSMaciej S. Szmigiero {
417cad347faSMaciej S. Szmigiero 	alarm(2);
418cad347faSMaciej S. Szmigiero 
419cad347faSMaciej S. Szmigiero 	atomic_store_explicit(&sync->sync_flag, true, memory_order_release);
420cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (atomic_load_explicit(&sync->sync_flag, memory_order_acquire))
421cad347faSMaciej S. Szmigiero 		;
422cad347faSMaciej S. Szmigiero 
423cad347faSMaciej S. Szmigiero 	alarm(0);
424cad347faSMaciej S. Szmigiero }
425cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_perform_sync(void)426cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool guest_perform_sync(void)
427cad347faSMaciej S. Szmigiero {
428cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
429cad347faSMaciej S. Szmigiero 	bool expected;
430cad347faSMaciej S. Szmigiero 
431cad347faSMaciej S. Szmigiero 	do {
432cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (guest_should_exit())
433cad347faSMaciej S. Szmigiero 			return false;
434cad347faSMaciej S. Szmigiero 
435cad347faSMaciej S. Szmigiero 		expected = true;
436cad347faSMaciej S. Szmigiero 	} while (!atomic_compare_exchange_weak_explicit(&sync->sync_flag,
437cad347faSMaciej S. Szmigiero 							&expected, false,
438cad347faSMaciej S. Szmigiero 							memory_order_acq_rel,
439cad347faSMaciej S. Szmigiero 							memory_order_relaxed));
440cad347faSMaciej S. Szmigiero 
441cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return true;
442cad347faSMaciej S. Szmigiero }
443cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_code_test_memslot_move(void)444cad347faSMaciej S. Szmigiero static void guest_code_test_memslot_move(void)
445cad347faSMaciej S. Szmigiero {
446cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
4478675c6f2SGavin Shan 	uint32_t page_size = (typeof(page_size))READ_ONCE(sync->guest_page_size);
448cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uintptr_t base = (typeof(base))READ_ONCE(sync->move_area_ptr);
449cad347faSMaciej S. Szmigiero 
450cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_SYNC(0);
451cad347faSMaciej S. Szmigiero 
452cad347faSMaciej S. Szmigiero 	guest_spin_until_start();
453cad347faSMaciej S. Szmigiero 
454cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (!guest_should_exit()) {
455cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uintptr_t ptr;
456cad347faSMaciej S. Szmigiero 
457cad347faSMaciej S. Szmigiero 		for (ptr = base; ptr < base + MEM_TEST_MOVE_SIZE;
4588675c6f2SGavin Shan 		     ptr += page_size)
459cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_1;
460cad347faSMaciej S. Szmigiero 
461cad347faSMaciej S. Szmigiero 		/*
462cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * No host sync here since the MMIO exits are so expensive
463cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * that the host would spend most of its time waiting for
464cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * the guest and so instead of measuring memslot move
465cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * performance we would measure the performance and
466cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * likelihood of MMIO exits
467cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 */
468cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
469cad347faSMaciej S. Szmigiero 
470cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_DONE();
471cad347faSMaciej S. Szmigiero }
472cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_code_test_memslot_map(void)473cad347faSMaciej S. Szmigiero static void guest_code_test_memslot_map(void)
474cad347faSMaciej S. Szmigiero {
475cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
4768675c6f2SGavin Shan 	uint32_t page_size = (typeof(page_size))READ_ONCE(sync->guest_page_size);
477cad347faSMaciej S. Szmigiero 
478cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_SYNC(0);
479cad347faSMaciej S. Szmigiero 
480cad347faSMaciej S. Szmigiero 	guest_spin_until_start();
481cad347faSMaciej S. Szmigiero 
482cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (1) {
483cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uintptr_t ptr;
484cad347faSMaciej S. Szmigiero 
485cad347faSMaciej S. Szmigiero 		for (ptr = MEM_TEST_GPA;
4868675c6f2SGavin Shan 		     ptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_MAP_SIZE / 2;
4878675c6f2SGavin Shan 		     ptr += page_size)
488cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_1;
489cad347faSMaciej S. Szmigiero 
490cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
491cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
492cad347faSMaciej S. Szmigiero 
493cad347faSMaciej S. Szmigiero 		for (ptr = MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_MAP_SIZE / 2;
4948675c6f2SGavin Shan 		     ptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_MAP_SIZE;
4958675c6f2SGavin Shan 		     ptr += page_size)
496cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_2;
497cad347faSMaciej S. Szmigiero 
498cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
499cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
500cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
501cad347faSMaciej S. Szmigiero 
502cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_DONE();
503cad347faSMaciej S. Szmigiero }
504cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_code_test_memslot_unmap(void)505cad347faSMaciej S. Szmigiero static void guest_code_test_memslot_unmap(void)
506cad347faSMaciej S. Szmigiero {
507cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
508cad347faSMaciej S. Szmigiero 
509cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_SYNC(0);
510cad347faSMaciej S. Szmigiero 
511cad347faSMaciej S. Szmigiero 	guest_spin_until_start();
512cad347faSMaciej S. Szmigiero 
513cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (1) {
514cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uintptr_t ptr = MEM_TEST_GPA;
515cad347faSMaciej S. Szmigiero 
516cad347faSMaciej S. Szmigiero 		/*
517cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * We can afford to access (map) just a small number of pages
518cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * per host sync as otherwise the host will spend
519cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * a significant amount of its time waiting for the guest
520cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * (instead of doing unmap operations), so this will
521cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * effectively turn this test into a map performance test.
522cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 *
523cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 * Just access a single page to be on the safe side.
524cad347faSMaciej S. Szmigiero 		 */
525cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_1;
526cad347faSMaciej S. Szmigiero 
527cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
528cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
529cad347faSMaciej S. Szmigiero 
530cad347faSMaciej S. Szmigiero 		ptr += MEM_TEST_UNMAP_SIZE / 2;
531cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_2;
532cad347faSMaciej S. Szmigiero 
533cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
534cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
535cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
536cad347faSMaciej S. Szmigiero 
537cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_DONE();
538cad347faSMaciej S. Szmigiero }
539cad347faSMaciej S. Szmigiero 
guest_code_test_memslot_rw(void)540cad347faSMaciej S. Szmigiero static void guest_code_test_memslot_rw(void)
541cad347faSMaciej S. Szmigiero {
5428675c6f2SGavin Shan 	struct sync_area *sync = (typeof(sync))MEM_SYNC_GPA;
5438675c6f2SGavin Shan 	uint32_t page_size = (typeof(page_size))READ_ONCE(sync->guest_page_size);
5448675c6f2SGavin Shan 
545cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_SYNC(0);
546cad347faSMaciej S. Szmigiero 
547cad347faSMaciej S. Szmigiero 	guest_spin_until_start();
548cad347faSMaciej S. Szmigiero 
549cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (1) {
550cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uintptr_t ptr;
551cad347faSMaciej S. Szmigiero 
552cad347faSMaciej S. Szmigiero 		for (ptr = MEM_TEST_GPA;
5538675c6f2SGavin Shan 		     ptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_SIZE; ptr += page_size)
554cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*(uint64_t *)ptr = MEM_TEST_VAL_1;
555cad347faSMaciej S. Szmigiero 
556cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
557cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
558cad347faSMaciej S. Szmigiero 
5598675c6f2SGavin Shan 		for (ptr = MEM_TEST_GPA + page_size / 2;
5608675c6f2SGavin Shan 		     ptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_SIZE; ptr += page_size) {
561cad347faSMaciej S. Szmigiero 			uint64_t val = *(uint64_t *)ptr;
562cad347faSMaciej S. Szmigiero 
563c55a475dSSean Christopherson 			GUEST_ASSERT_EQ(val, MEM_TEST_VAL_2);
564cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*(uint64_t *)ptr = 0;
565cad347faSMaciej S. Szmigiero 		}
566cad347faSMaciej S. Szmigiero 
567cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (!guest_perform_sync())
568cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
569cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
570cad347faSMaciej S. Szmigiero 
571cad347faSMaciej S. Szmigiero 	GUEST_DONE();
572cad347faSMaciej S. Szmigiero }
573cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_move_prepare(struct vm_data * data,struct sync_area * sync,uint64_t * maxslots,bool isactive)574cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool test_memslot_move_prepare(struct vm_data *data,
575cad347faSMaciej S. Szmigiero 				      struct sync_area *sync,
576cad347faSMaciej S. Szmigiero 				      uint64_t *maxslots, bool isactive)
577cad347faSMaciej S. Szmigiero {
5788675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
579cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t movesrcgpa, movetestgpa;
580cad347faSMaciej S. Szmigiero 
581cad347faSMaciej S. Szmigiero 	movesrcgpa = vm_slot2gpa(data, data->nslots - 1);
582cad347faSMaciej S. Szmigiero 
583cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (isactive) {
584cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t lastpages;
585cad347faSMaciej S. Szmigiero 
586cad347faSMaciej S. Szmigiero 		vm_gpa2hva(data, movesrcgpa, &lastpages);
58788a64e65SGavin Shan 		if (lastpages * guest_page_size < MEM_TEST_MOVE_SIZE / 2) {
588cad347faSMaciej S. Szmigiero 			*maxslots = 0;
589cad347faSMaciej S. Szmigiero 			return false;
590cad347faSMaciej S. Szmigiero 		}
591cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
592cad347faSMaciej S. Szmigiero 
593cad347faSMaciej S. Szmigiero 	movetestgpa = movesrcgpa - (MEM_TEST_MOVE_SIZE / (isactive ? 2 : 1));
594cad347faSMaciej S. Szmigiero 	sync->move_area_ptr = (void *)movetestgpa;
595cad347faSMaciej S. Szmigiero 
596cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (isactive) {
597cad347faSMaciej S. Szmigiero 		data->mmio_ok = true;
598cad347faSMaciej S. Szmigiero 		data->mmio_gpa_min = movesrcgpa;
599cad347faSMaciej S. Szmigiero 		data->mmio_gpa_max = movesrcgpa + MEM_TEST_MOVE_SIZE / 2 - 1;
600cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
601cad347faSMaciej S. Szmigiero 
602cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return true;
603cad347faSMaciej S. Szmigiero }
604cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_move_prepare_active(struct vm_data * data,struct sync_area * sync,uint64_t * maxslots)605cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool test_memslot_move_prepare_active(struct vm_data *data,
606cad347faSMaciej S. Szmigiero 					     struct sync_area *sync,
607cad347faSMaciej S. Szmigiero 					     uint64_t *maxslots)
608cad347faSMaciej S. Szmigiero {
609cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return test_memslot_move_prepare(data, sync, maxslots, true);
610cad347faSMaciej S. Szmigiero }
611cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_move_prepare_inactive(struct vm_data * data,struct sync_area * sync,uint64_t * maxslots)612cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool test_memslot_move_prepare_inactive(struct vm_data *data,
613cad347faSMaciej S. Szmigiero 					       struct sync_area *sync,
614cad347faSMaciej S. Szmigiero 					       uint64_t *maxslots)
615cad347faSMaciej S. Szmigiero {
616cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return test_memslot_move_prepare(data, sync, maxslots, false);
617cad347faSMaciej S. Szmigiero }
618cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_move_loop(struct vm_data * data,struct sync_area * sync)619cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_move_loop(struct vm_data *data, struct sync_area *sync)
620cad347faSMaciej S. Szmigiero {
621cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t movesrcgpa;
622cad347faSMaciej S. Szmigiero 
623cad347faSMaciej S. Szmigiero 	movesrcgpa = vm_slot2gpa(data, data->nslots - 1);
624cad347faSMaciej S. Szmigiero 	vm_mem_region_move(data->vm, data->nslots - 1 + 1,
625cad347faSMaciej S. Szmigiero 			   MEM_TEST_MOVE_GPA_DEST);
626cad347faSMaciej S. Szmigiero 	vm_mem_region_move(data->vm, data->nslots - 1 + 1, movesrcgpa);
627cad347faSMaciej S. Szmigiero }
628cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_do_unmap(struct vm_data * data,uint64_t offsp,uint64_t count)629cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_do_unmap(struct vm_data *data,
630cad347faSMaciej S. Szmigiero 				  uint64_t offsp, uint64_t count)
631cad347faSMaciej S. Szmigiero {
632cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t gpa, ctr;
6338675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
634cad347faSMaciej S. Szmigiero 
6358675c6f2SGavin Shan 	for (gpa = MEM_TEST_GPA + offsp * guest_page_size, ctr = 0; ctr < count; ) {
636cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t npages;
637cad347faSMaciej S. Szmigiero 		void *hva;
638cad347faSMaciej S. Szmigiero 		int ret;
639cad347faSMaciej S. Szmigiero 
640cad347faSMaciej S. Szmigiero 		hva = vm_gpa2hva(data, gpa, &npages);
641cad347faSMaciej S. Szmigiero 		TEST_ASSERT(npages, "Empty memory slot at gptr 0x%"PRIx64, gpa);
642cad347faSMaciej S. Szmigiero 		npages = min(npages, count - ctr);
6438675c6f2SGavin Shan 		ret = madvise(hva, npages * guest_page_size, MADV_DONTNEED);
644cad347faSMaciej S. Szmigiero 		TEST_ASSERT(!ret,
645cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    "madvise(%p, MADV_DONTNEED) on VM memory should not fail for gptr 0x%"PRIx64,
646cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    hva, gpa);
647cad347faSMaciej S. Szmigiero 		ctr += npages;
6488675c6f2SGavin Shan 		gpa += npages * guest_page_size;
649cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
650cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(ctr == count,
651cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "madvise(MADV_DONTNEED) should exactly cover all of the requested area");
652cad347faSMaciej S. Szmigiero }
653cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_map_unmap_check(struct vm_data * data,uint64_t offsp,uint64_t valexp)654cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_map_unmap_check(struct vm_data *data,
655cad347faSMaciej S. Szmigiero 					 uint64_t offsp, uint64_t valexp)
656cad347faSMaciej S. Szmigiero {
657cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t gpa;
658cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t *val;
6598675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
660cad347faSMaciej S. Szmigiero 
661cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!map_unmap_verify)
662cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return;
663cad347faSMaciej S. Szmigiero 
6648675c6f2SGavin Shan 	gpa = MEM_TEST_GPA + offsp * guest_page_size;
665cad347faSMaciej S. Szmigiero 	val = (typeof(val))vm_gpa2hva(data, gpa, NULL);
666cad347faSMaciej S. Szmigiero 	TEST_ASSERT(*val == valexp,
667cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    "Guest written values should read back correctly before unmap (%"PRIu64" vs %"PRIu64" @ %"PRIx64")",
668cad347faSMaciej S. Szmigiero 		    *val, valexp, gpa);
669cad347faSMaciej S. Szmigiero 	*val = 0;
670cad347faSMaciej S. Szmigiero }
671cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_map_loop(struct vm_data * data,struct sync_area * sync)672cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_map_loop(struct vm_data *data, struct sync_area *sync)
673cad347faSMaciej S. Szmigiero {
6748675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
6758675c6f2SGavin Shan 	uint64_t guest_pages = MEM_TEST_MAP_SIZE / guest_page_size;
6768675c6f2SGavin Shan 
677cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/*
678cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Unmap the second half of the test area while guest writes to (maps)
679cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * the first half.
680cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 */
6818675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_do_unmap(data, guest_pages / 2, guest_pages / 2);
682cad347faSMaciej S. Szmigiero 
683cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/*
684cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Wait for the guest to finish writing the first half of the test
685cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * area, verify the written value on the first and the last page of
686cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * this area and then unmap it.
687cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Meanwhile, the guest is writing to (mapping) the second half of
688cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * the test area.
689cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 */
690cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
691cad347faSMaciej S. Szmigiero 	test_memslot_map_unmap_check(data, 0, MEM_TEST_VAL_1);
6928675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_map_unmap_check(data, guest_pages / 2 - 1, MEM_TEST_VAL_1);
6938675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_do_unmap(data, 0, guest_pages / 2);
694cad347faSMaciej S. Szmigiero 
695cad347faSMaciej S. Szmigiero 
696cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/*
697cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Wait for the guest to finish writing the second half of the test
698cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * area and verify the written value on the first and the last page
699cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * of this area.
700cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * The area will be unmapped at the beginning of the next loop
701cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * iteration.
702cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Meanwhile, the guest is writing to (mapping) the first half of
703cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * the test area.
704cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 */
705cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
7068675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_map_unmap_check(data, guest_pages / 2, MEM_TEST_VAL_2);
7078675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_map_unmap_check(data, guest_pages - 1, MEM_TEST_VAL_2);
708cad347faSMaciej S. Szmigiero }
709cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_unmap_loop_common(struct vm_data * data,struct sync_area * sync,uint64_t chunk)710cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_unmap_loop_common(struct vm_data *data,
711cad347faSMaciej S. Szmigiero 					   struct sync_area *sync,
712cad347faSMaciej S. Szmigiero 					   uint64_t chunk)
713cad347faSMaciej S. Szmigiero {
7148675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
7158675c6f2SGavin Shan 	uint64_t guest_pages = MEM_TEST_UNMAP_SIZE / guest_page_size;
716cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t ctr;
717cad347faSMaciej S. Szmigiero 
718cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/*
719cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Wait for the guest to finish mapping page(s) in the first half
720cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * of the test area, verify the written value and then perform unmap
721cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * of this area.
722cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Meanwhile, the guest is writing to (mapping) page(s) in the second
723cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * half of the test area.
724cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 */
725cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
726cad347faSMaciej S. Szmigiero 	test_memslot_map_unmap_check(data, 0, MEM_TEST_VAL_1);
7278675c6f2SGavin Shan 	for (ctr = 0; ctr < guest_pages / 2; ctr += chunk)
728cad347faSMaciej S. Szmigiero 		test_memslot_do_unmap(data, ctr, chunk);
729cad347faSMaciej S. Szmigiero 
730cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/* Likewise, but for the opposite host / guest areas */
731cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
7328675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_map_unmap_check(data, guest_pages / 2, MEM_TEST_VAL_2);
7338675c6f2SGavin Shan 	for (ctr = guest_pages / 2; ctr < guest_pages; ctr += chunk)
734cad347faSMaciej S. Szmigiero 		test_memslot_do_unmap(data, ctr, chunk);
735cad347faSMaciej S. Szmigiero }
736cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_unmap_loop(struct vm_data * data,struct sync_area * sync)737cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_unmap_loop(struct vm_data *data,
738cad347faSMaciej S. Szmigiero 				    struct sync_area *sync)
739cad347faSMaciej S. Szmigiero {
7408675c6f2SGavin Shan 	uint32_t host_page_size = getpagesize();
7418675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
7428675c6f2SGavin Shan 	uint64_t guest_chunk_pages = guest_page_size >= host_page_size ?
7438675c6f2SGavin Shan 					1 : host_page_size / guest_page_size;
7448675c6f2SGavin Shan 
7458675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_unmap_loop_common(data, sync, guest_chunk_pages);
746cad347faSMaciej S. Szmigiero }
747cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_unmap_loop_chunked(struct vm_data * data,struct sync_area * sync)748cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_unmap_loop_chunked(struct vm_data *data,
749cad347faSMaciej S. Szmigiero 					    struct sync_area *sync)
750cad347faSMaciej S. Szmigiero {
7518675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
7528675c6f2SGavin Shan 	uint64_t guest_chunk_pages = MEM_TEST_UNMAP_CHUNK_SIZE / guest_page_size;
7538675c6f2SGavin Shan 
7548675c6f2SGavin Shan 	test_memslot_unmap_loop_common(data, sync, guest_chunk_pages);
755cad347faSMaciej S. Szmigiero }
756cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_memslot_rw_loop(struct vm_data * data,struct sync_area * sync)757cad347faSMaciej S. Szmigiero static void test_memslot_rw_loop(struct vm_data *data, struct sync_area *sync)
758cad347faSMaciej S. Szmigiero {
759cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t gptr;
7608675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = data->vm->page_size;
761cad347faSMaciej S. Szmigiero 
7628675c6f2SGavin Shan 	for (gptr = MEM_TEST_GPA + guest_page_size / 2;
7638675c6f2SGavin Shan 	     gptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_SIZE; gptr += guest_page_size)
764cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*(uint64_t *)vm_gpa2hva(data, gptr, NULL) = MEM_TEST_VAL_2;
765cad347faSMaciej S. Szmigiero 
766cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
767cad347faSMaciej S. Szmigiero 
768cad347faSMaciej S. Szmigiero 	for (gptr = MEM_TEST_GPA;
7698675c6f2SGavin Shan 	     gptr < MEM_TEST_GPA + MEM_TEST_SIZE; gptr += guest_page_size) {
770cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t *vptr = (typeof(vptr))vm_gpa2hva(data, gptr, NULL);
771cad347faSMaciej S. Szmigiero 		uint64_t val = *vptr;
772cad347faSMaciej S. Szmigiero 
773cad347faSMaciej S. Szmigiero 		TEST_ASSERT(val == MEM_TEST_VAL_1,
774cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    "Guest written values should read back correctly (is %"PRIu64" @ %"PRIx64")",
775cad347faSMaciej S. Szmigiero 			    val, gptr);
776cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*vptr = 0;
777cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
778cad347faSMaciej S. Szmigiero 
779cad347faSMaciej S. Szmigiero 	host_perform_sync(sync);
780cad347faSMaciej S. Szmigiero }
781cad347faSMaciej S. Szmigiero 
782cad347faSMaciej S. Szmigiero struct test_data {
783cad347faSMaciej S. Szmigiero 	const char *name;
784cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t mem_size;
785cad347faSMaciej S. Szmigiero 	void (*guest_code)(void);
786cad347faSMaciej S. Szmigiero 	bool (*prepare)(struct vm_data *data, struct sync_area *sync,
787cad347faSMaciej S. Szmigiero 			uint64_t *maxslots);
788cad347faSMaciej S. Szmigiero 	void (*loop)(struct vm_data *data, struct sync_area *sync);
789cad347faSMaciej S. Szmigiero };
790cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_execute(int nslots,uint64_t * maxslots,unsigned int maxtime,const struct test_data * tdata,uint64_t * nloops,struct timespec * slot_runtime,struct timespec * guest_runtime)791cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool test_execute(int nslots, uint64_t *maxslots,
792cad347faSMaciej S. Szmigiero 			 unsigned int maxtime,
793cad347faSMaciej S. Szmigiero 			 const struct test_data *tdata,
794cad347faSMaciej S. Szmigiero 			 uint64_t *nloops,
795cad347faSMaciej S. Szmigiero 			 struct timespec *slot_runtime,
796cad347faSMaciej S. Szmigiero 			 struct timespec *guest_runtime)
797cad347faSMaciej S. Szmigiero {
7988675c6f2SGavin Shan 	uint64_t mem_size = tdata->mem_size ? : MEM_SIZE;
799cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct vm_data *data;
800cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct sync_area *sync;
801cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct timespec tstart;
802cad347faSMaciej S. Szmigiero 	bool ret = true;
803cad347faSMaciej S. Szmigiero 
804cad347faSMaciej S. Szmigiero 	data = alloc_vm();
805cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!prepare_vm(data, nslots, maxslots, tdata->guest_code,
806cad347faSMaciej S. Szmigiero 			mem_size, slot_runtime)) {
807cad347faSMaciej S. Szmigiero 		ret = false;
808cad347faSMaciej S. Szmigiero 		goto exit_free;
809cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
810cad347faSMaciej S. Szmigiero 
811cad347faSMaciej S. Szmigiero 	sync = (typeof(sync))vm_gpa2hva(data, MEM_SYNC_GPA, NULL);
812cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (tdata->prepare &&
813cad347faSMaciej S. Szmigiero 	    !tdata->prepare(data, sync, maxslots)) {
814cad347faSMaciej S. Szmigiero 		ret = false;
815cad347faSMaciej S. Szmigiero 		goto exit_free;
816cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
817cad347faSMaciej S. Szmigiero 
818cad347faSMaciej S. Szmigiero 	launch_vm(data);
819cad347faSMaciej S. Szmigiero 
820cad347faSMaciej S. Szmigiero 	clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tstart);
821cad347faSMaciej S. Szmigiero 	let_guest_run(sync);
822cad347faSMaciej S. Szmigiero 
823cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while (1) {
824cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*guest_runtime = timespec_elapsed(tstart);
825cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (guest_runtime->tv_sec >= maxtime)
826cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
827cad347faSMaciej S. Szmigiero 
828cad347faSMaciej S. Szmigiero 		tdata->loop(data, sync);
829cad347faSMaciej S. Szmigiero 
830cad347faSMaciej S. Szmigiero 		(*nloops)++;
831cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
832cad347faSMaciej S. Szmigiero 
833cad347faSMaciej S. Szmigiero 	make_guest_exit(sync);
834cad347faSMaciej S. Szmigiero 	wait_guest_exit(data);
835cad347faSMaciej S. Szmigiero 
836cad347faSMaciej S. Szmigiero exit_free:
837cad347faSMaciej S. Szmigiero 	free_vm(data);
838cad347faSMaciej S. Szmigiero 
839cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return ret;
840cad347faSMaciej S. Szmigiero }
841cad347faSMaciej S. Szmigiero 
842cad347faSMaciej S. Szmigiero static const struct test_data tests[] = {
843cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
844cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "map",
8458675c6f2SGavin Shan 		.mem_size = MEM_SIZE_MAP,
846cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_map,
847cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_map_loop,
848cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
849cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
850cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "unmap",
85188a64e65SGavin Shan 		.mem_size = MEM_TEST_UNMAP_SIZE + MEM_EXTRA_SIZE,
852cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_unmap,
853cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_unmap_loop,
854cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
855cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
856cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "unmap chunked",
85788a64e65SGavin Shan 		.mem_size = MEM_TEST_UNMAP_SIZE + MEM_EXTRA_SIZE,
858cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_unmap,
859cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_unmap_loop_chunked,
860cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
861cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
862cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "move active area",
863cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_move,
864cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.prepare = test_memslot_move_prepare_active,
865cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_move_loop,
866cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
867cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
868cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "move inactive area",
869cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_move,
870cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.prepare = test_memslot_move_prepare_inactive,
871cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_move_loop,
872cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
873cad347faSMaciej S. Szmigiero 	{
874cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.name = "RW",
875cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.guest_code = guest_code_test_memslot_rw,
876cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.loop = test_memslot_rw_loop
877cad347faSMaciej S. Szmigiero 	},
878cad347faSMaciej S. Szmigiero };
879cad347faSMaciej S. Szmigiero 
880cad347faSMaciej S. Szmigiero #define NTESTS ARRAY_SIZE(tests)
881cad347faSMaciej S. Szmigiero 
882cad347faSMaciej S. Szmigiero struct test_args {
883cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int tfirst;
884cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int tlast;
885cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int nslots;
886cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int seconds;
887cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int runs;
888cad347faSMaciej S. Szmigiero };
889cad347faSMaciej S. Szmigiero 
help(char * name,struct test_args * targs)890cad347faSMaciej S. Szmigiero static void help(char *name, struct test_args *targs)
891cad347faSMaciej S. Szmigiero {
892cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int ctr;
893cad347faSMaciej S. Szmigiero 
894cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info("usage: %s [-h] [-v] [-d] [-s slots] [-f first_test] [-e last_test] [-l test_length] [-r run_count]\n",
895cad347faSMaciej S. Szmigiero 		name);
896cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -h: print this help screen.\n");
897cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -v: enable verbose mode (not for benchmarking).\n");
898cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -d: enable extra debug checks.\n");
899cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -s: specify memslot count cap (-1 means no cap; currently: %i)\n",
900cad347faSMaciej S. Szmigiero 		targs->nslots);
901cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -f: specify the first test to run (currently: %i; max %zu)\n",
902cad347faSMaciej S. Szmigiero 		targs->tfirst, NTESTS - 1);
903cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -e: specify the last test to run (currently: %i; max %zu)\n",
904cad347faSMaciej S. Szmigiero 		targs->tlast, NTESTS - 1);
905cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -l: specify the test length in seconds (currently: %i)\n",
906cad347faSMaciej S. Szmigiero 		targs->seconds);
907cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info(" -r: specify the number of runs per test (currently: %i)\n",
908cad347faSMaciej S. Szmigiero 		targs->runs);
909cad347faSMaciej S. Szmigiero 
910cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info("\nAvailable tests:\n");
911cad347faSMaciej S. Szmigiero 	for (ctr = 0; ctr < NTESTS; ctr++)
912cad347faSMaciej S. Szmigiero 		pr_info("%d: %s\n", ctr, tests[ctr].name);
913cad347faSMaciej S. Szmigiero }
914cad347faSMaciej S. Szmigiero 
check_memory_sizes(void)9158675c6f2SGavin Shan static bool check_memory_sizes(void)
9168675c6f2SGavin Shan {
91788a64e65SGavin Shan 	uint32_t host_page_size = getpagesize();
9188675c6f2SGavin Shan 	uint32_t guest_page_size = vm_guest_mode_params[VM_MODE_DEFAULT].page_size;
9198675c6f2SGavin Shan 
92088a64e65SGavin Shan 	if (host_page_size > SZ_64K || guest_page_size > SZ_64K) {
92188a64e65SGavin Shan 		pr_info("Unsupported page size on host (0x%x) or guest (0x%x)\n",
92288a64e65SGavin Shan 			host_page_size, guest_page_size);
92388a64e65SGavin Shan 		return false;
92488a64e65SGavin Shan 	}
92588a64e65SGavin Shan 
9268675c6f2SGavin Shan 	if (MEM_SIZE % guest_page_size ||
9278675c6f2SGavin Shan 	    MEM_TEST_SIZE % guest_page_size) {
9288675c6f2SGavin Shan 		pr_info("invalid MEM_SIZE or MEM_TEST_SIZE\n");
9298675c6f2SGavin Shan 		return false;
9308675c6f2SGavin Shan 	}
9318675c6f2SGavin Shan 
9328675c6f2SGavin Shan 	if (MEM_SIZE_MAP % guest_page_size		||
9338675c6f2SGavin Shan 	    MEM_TEST_MAP_SIZE % guest_page_size		||
9348675c6f2SGavin Shan 	    (MEM_TEST_MAP_SIZE / guest_page_size) <= 2	||
9358675c6f2SGavin Shan 	    (MEM_TEST_MAP_SIZE / guest_page_size) % 2) {
9368675c6f2SGavin Shan 		pr_info("invalid MEM_SIZE_MAP or MEM_TEST_MAP_SIZE\n");
9378675c6f2SGavin Shan 		return false;
9388675c6f2SGavin Shan 	}
9398675c6f2SGavin Shan 
9408675c6f2SGavin Shan 	if (MEM_TEST_UNMAP_SIZE > MEM_TEST_SIZE		||
9418675c6f2SGavin Shan 	    MEM_TEST_UNMAP_SIZE % guest_page_size	||
9428675c6f2SGavin Shan 	    (MEM_TEST_UNMAP_SIZE / guest_page_size) %
9438675c6f2SGavin Shan 	    (2 * MEM_TEST_UNMAP_CHUNK_SIZE / guest_page_size)) {
9448675c6f2SGavin Shan 		pr_info("invalid MEM_TEST_UNMAP_SIZE or MEM_TEST_UNMAP_CHUNK_SIZE\n");
9458675c6f2SGavin Shan 		return false;
9468675c6f2SGavin Shan 	}
9478675c6f2SGavin Shan 
9488675c6f2SGavin Shan 	return true;
9498675c6f2SGavin Shan }
9508675c6f2SGavin Shan 
parse_args(int argc,char * argv[],struct test_args * targs)951cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool parse_args(int argc, char *argv[],
952cad347faSMaciej S. Szmigiero 		       struct test_args *targs)
953cad347faSMaciej S. Szmigiero {
95434396437SGavin Shan 	uint32_t max_mem_slots;
955cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int opt;
956cad347faSMaciej S. Szmigiero 
957cad347faSMaciej S. Szmigiero 	while ((opt = getopt(argc, argv, "hvds:f:e:l:r:")) != -1) {
958cad347faSMaciej S. Szmigiero 		switch (opt) {
959cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'h':
960cad347faSMaciej S. Szmigiero 		default:
961cad347faSMaciej S. Szmigiero 			help(argv[0], targs);
962cad347faSMaciej S. Szmigiero 			return false;
963cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'v':
964cad347faSMaciej S. Szmigiero 			verbose = true;
965cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
966cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'd':
967cad347faSMaciej S. Szmigiero 			map_unmap_verify = true;
968cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
969cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 's':
970018ea2d7SVipin Sharma 			targs->nslots = atoi_paranoid(optarg);
97134396437SGavin Shan 			if (targs->nslots <= 1 && targs->nslots != -1) {
97234396437SGavin Shan 				pr_info("Slot count cap must be larger than 1 or -1 for no cap\n");
973cad347faSMaciej S. Szmigiero 				return false;
974cad347faSMaciej S. Szmigiero 			}
975cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
976cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'f':
9770001725dSVipin Sharma 			targs->tfirst = atoi_non_negative("First test", optarg);
978cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
979cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'e':
9800001725dSVipin Sharma 			targs->tlast = atoi_non_negative("Last test", optarg);
9810001725dSVipin Sharma 			if (targs->tlast >= NTESTS) {
982cad347faSMaciej S. Szmigiero 				pr_info("Last test to run has to be non-negative and less than %zu\n",
983cad347faSMaciej S. Szmigiero 					NTESTS);
984cad347faSMaciej S. Szmigiero 				return false;
985cad347faSMaciej S. Szmigiero 			}
986cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
987cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'l':
9880001725dSVipin Sharma 			targs->seconds = atoi_non_negative("Test length", optarg);
989cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
990cad347faSMaciej S. Szmigiero 		case 'r':
9910001725dSVipin Sharma 			targs->runs = atoi_positive("Runs per test", optarg);
992cad347faSMaciej S. Szmigiero 			break;
993cad347faSMaciej S. Szmigiero 		}
994cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
995cad347faSMaciej S. Szmigiero 
996cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (optind < argc) {
997cad347faSMaciej S. Szmigiero 		help(argv[0], targs);
998cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return false;
999cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
1000cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1001cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (targs->tfirst > targs->tlast) {
1002cad347faSMaciej S. Szmigiero 		pr_info("First test to run cannot be greater than the last test to run\n");
1003cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return false;
1004cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
1005cad347faSMaciej S. Szmigiero 
100634396437SGavin Shan 	max_mem_slots = kvm_check_cap(KVM_CAP_NR_MEMSLOTS);
100734396437SGavin Shan 	if (max_mem_slots <= 1) {
100834396437SGavin Shan 		pr_info("KVM_CAP_NR_MEMSLOTS should be greater than 1\n");
100934396437SGavin Shan 		return false;
101034396437SGavin Shan 	}
101134396437SGavin Shan 
101234396437SGavin Shan 	/* Memory slot 0 is reserved */
101334396437SGavin Shan 	if (targs->nslots == -1)
101434396437SGavin Shan 		targs->nslots = max_mem_slots - 1;
101534396437SGavin Shan 	else
101634396437SGavin Shan 		targs->nslots = min_t(int, targs->nslots, max_mem_slots) - 1;
101734396437SGavin Shan 
101834396437SGavin Shan 	pr_info_v("Allowed Number of memory slots: %"PRIu32"\n",
101934396437SGavin Shan 		  targs->nslots + 1);
102034396437SGavin Shan 
1021cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return true;
1022cad347faSMaciej S. Szmigiero }
1023cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1024cad347faSMaciej S. Szmigiero struct test_result {
1025cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct timespec slot_runtime, guest_runtime, iter_runtime;
1026cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int64_t slottimens, runtimens;
1027cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t nloops;
1028cad347faSMaciej S. Szmigiero };
1029cad347faSMaciej S. Szmigiero 
test_loop(const struct test_data * data,const struct test_args * targs,struct test_result * rbestslottime,struct test_result * rbestruntime)1030cad347faSMaciej S. Szmigiero static bool test_loop(const struct test_data *data,
1031cad347faSMaciej S. Szmigiero 		      const struct test_args *targs,
1032cad347faSMaciej S. Szmigiero 		      struct test_result *rbestslottime,
1033cad347faSMaciej S. Szmigiero 		      struct test_result *rbestruntime)
1034cad347faSMaciej S. Szmigiero {
1035cad347faSMaciej S. Szmigiero 	uint64_t maxslots;
1036*6313e096SSean Christopherson 	struct test_result result = {};
1037cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1038cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!test_execute(targs->nslots, &maxslots, targs->seconds, data,
1039cad347faSMaciej S. Szmigiero 			  &result.nloops,
1040cad347faSMaciej S. Szmigiero 			  &result.slot_runtime, &result.guest_runtime)) {
1041cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (maxslots)
1042cad347faSMaciej S. Szmigiero 			pr_info("Memslot count too high for this test, decrease the cap (max is %"PRIu64")\n",
1043cad347faSMaciej S. Szmigiero 				maxslots);
1044cad347faSMaciej S. Szmigiero 		else
1045cad347faSMaciej S. Szmigiero 			pr_info("Memslot count may be too high for this test, try adjusting the cap\n");
1046cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1047cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return false;
1048cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
1049cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1050cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info("Test took %ld.%.9lds for slot setup + %ld.%.9lds all iterations\n",
1051cad347faSMaciej S. Szmigiero 		result.slot_runtime.tv_sec, result.slot_runtime.tv_nsec,
1052cad347faSMaciej S. Szmigiero 		result.guest_runtime.tv_sec, result.guest_runtime.tv_nsec);
1053cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!result.nloops) {
1054cad347faSMaciej S. Szmigiero 		pr_info("No full loops done - too short test time or system too loaded?\n");
1055cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return true;
1056cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
1057cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1058cad347faSMaciej S. Szmigiero 	result.iter_runtime = timespec_div(result.guest_runtime,
1059cad347faSMaciej S. Szmigiero 					   result.nloops);
1060cad347faSMaciej S. Szmigiero 	pr_info("Done %"PRIu64" iterations, avg %ld.%.9lds each\n",
1061cad347faSMaciej S. Szmigiero 		result.nloops,
1062cad347faSMaciej S. Szmigiero 		result.iter_runtime.tv_sec,
1063cad347faSMaciej S. Szmigiero 		result.iter_runtime.tv_nsec);
1064cad347faSMaciej S. Szmigiero 	result.slottimens = timespec_to_ns(result.slot_runtime);
1065cad347faSMaciej S. Szmigiero 	result.runtimens = timespec_to_ns(result.iter_runtime);
1066cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1067cad347faSMaciej S. Szmigiero 	/*
1068cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * Only rank the slot setup time for tests using the whole test memory
1069cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 * area so they are comparable
1070cad347faSMaciej S. Szmigiero 	 */
1071cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!data->mem_size &&
1072cad347faSMaciej S. Szmigiero 	    (!rbestslottime->slottimens ||
1073cad347faSMaciej S. Szmigiero 	     result.slottimens < rbestslottime->slottimens))
1074cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*rbestslottime = result;
1075cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!rbestruntime->runtimens ||
1076cad347faSMaciej S. Szmigiero 	    result.runtimens < rbestruntime->runtimens)
1077cad347faSMaciej S. Szmigiero 		*rbestruntime = result;
1078cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1079cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return true;
1080cad347faSMaciej S. Szmigiero }
1081cad347faSMaciej S. Szmigiero 
main(int argc,char * argv[])1082cad347faSMaciej S. Szmigiero int main(int argc, char *argv[])
1083cad347faSMaciej S. Szmigiero {
1084cad347faSMaciej S. Szmigiero 	struct test_args targs = {
1085cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.tfirst = 0,
1086cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.tlast = NTESTS - 1,
1087cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.nslots = -1,
1088cad347faSMaciej S. Szmigiero 		.seconds = 5,
1089fb0f9479SPaolo Bonzini 		.runs = 1,
1090cad347faSMaciej S. Szmigiero 	};
1091*6313e096SSean Christopherson 	struct test_result rbestslottime = {};
1092cad347faSMaciej S. Szmigiero 	int tctr;
1093cad347faSMaciej S. Szmigiero 
10948675c6f2SGavin Shan 	if (!check_memory_sizes())
10958675c6f2SGavin Shan 		return -1;
10968675c6f2SGavin Shan 
1097cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (!parse_args(argc, argv, &targs))
1098cad347faSMaciej S. Szmigiero 		return -1;
1099cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1100cad347faSMaciej S. Szmigiero 	for (tctr = targs.tfirst; tctr <= targs.tlast; tctr++) {
1101cad347faSMaciej S. Szmigiero 		const struct test_data *data = &tests[tctr];
1102cad347faSMaciej S. Szmigiero 		unsigned int runctr;
1103*6313e096SSean Christopherson 		struct test_result rbestruntime = {};
1104cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1105cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (tctr > targs.tfirst)
1106cad347faSMaciej S. Szmigiero 			pr_info("\n");
1107cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1108cad347faSMaciej S. Szmigiero 		pr_info("Testing %s performance with %i runs, %d seconds each\n",
1109cad347faSMaciej S. Szmigiero 			data->name, targs.runs, targs.seconds);
1110cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1111cad347faSMaciej S. Szmigiero 		for (runctr = 0; runctr < targs.runs; runctr++)
1112cad347faSMaciej S. Szmigiero 			if (!test_loop(data, &targs,
1113cad347faSMaciej S. Szmigiero 				       &rbestslottime, &rbestruntime))
1114cad347faSMaciej S. Szmigiero 				break;
1115cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1116cad347faSMaciej S. Szmigiero 		if (rbestruntime.runtimens)
1117cad347faSMaciej S. Szmigiero 			pr_info("Best runtime result was %ld.%.9lds per iteration (with %"PRIu64" iterations)\n",
1118cad347faSMaciej S. Szmigiero 				rbestruntime.iter_runtime.tv_sec,
1119cad347faSMaciej S. Szmigiero 				rbestruntime.iter_runtime.tv_nsec,
1120cad347faSMaciej S. Szmigiero 				rbestruntime.nloops);
1121cad347faSMaciej S. Szmigiero 	}
1122cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1123cad347faSMaciej S. Szmigiero 	if (rbestslottime.slottimens)
1124cad347faSMaciej S. Szmigiero 		pr_info("Best slot setup time for the whole test area was %ld.%.9lds\n",
1125cad347faSMaciej S. Szmigiero 			rbestslottime.slot_runtime.tv_sec,
1126cad347faSMaciej S. Szmigiero 			rbestslottime.slot_runtime.tv_nsec);
1127cad347faSMaciej S. Szmigiero 
1128cad347faSMaciej S. Szmigiero 	return 0;
1129cad347faSMaciej S. Szmigiero }
1130