1ed3fe34aSJohn Stultz /* Time inconsistency check test
2ed3fe34aSJohn Stultz  *		by: john stultz (johnstul@us.ibm.com)
3ed3fe34aSJohn Stultz  *		(C) Copyright IBM 2003, 2004, 2005, 2012
4ed3fe34aSJohn Stultz  *		(C) Copyright Linaro Limited 2015
5ed3fe34aSJohn Stultz  *		Licensed under the GPLv2
6ed3fe34aSJohn Stultz  *
7ed3fe34aSJohn Stultz  *  To build:
8ed3fe34aSJohn Stultz  *	$ gcc inconsistency-check.c -o inconsistency-check -lrt
9ed3fe34aSJohn Stultz  *
10ed3fe34aSJohn Stultz  *   This program is free software: you can redistribute it and/or modify
11ed3fe34aSJohn Stultz  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
12ed3fe34aSJohn Stultz  *   the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
13ed3fe34aSJohn Stultz  *   (at your option) any later version.
14ed3fe34aSJohn Stultz  *
15ed3fe34aSJohn Stultz  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
16ed3fe34aSJohn Stultz  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17ed3fe34aSJohn Stultz  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18ed3fe34aSJohn Stultz  *   GNU General Public License for more details.
19ed3fe34aSJohn Stultz  */
20ed3fe34aSJohn Stultz 
21ed3fe34aSJohn Stultz 
22ed3fe34aSJohn Stultz 
23ed3fe34aSJohn Stultz #include <stdio.h>
24ed3fe34aSJohn Stultz #include <unistd.h>
25ed3fe34aSJohn Stultz #include <stdlib.h>
26ed3fe34aSJohn Stultz #include <time.h>
27ed3fe34aSJohn Stultz #include <sys/time.h>
28ed3fe34aSJohn Stultz #include <sys/timex.h>
29ed3fe34aSJohn Stultz #include <string.h>
30ed3fe34aSJohn Stultz #include <signal.h>
31ed3fe34aSJohn Stultz #ifdef KTEST
32ed3fe34aSJohn Stultz #include "../kselftest.h"
33ed3fe34aSJohn Stultz #else
34ed3fe34aSJohn Stultz static inline int ksft_exit_pass(void)
35ed3fe34aSJohn Stultz {
36ed3fe34aSJohn Stultz 	exit(0);
37ed3fe34aSJohn Stultz }
38ed3fe34aSJohn Stultz static inline int ksft_exit_fail(void)
39ed3fe34aSJohn Stultz {
40ed3fe34aSJohn Stultz 	exit(1);
41ed3fe34aSJohn Stultz }
42ed3fe34aSJohn Stultz #endif
43ed3fe34aSJohn Stultz 
44ed3fe34aSJohn Stultz #define CALLS_PER_LOOP 64
45ed3fe34aSJohn Stultz #define NSEC_PER_SEC 1000000000ULL
46ed3fe34aSJohn Stultz 
47ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_REALTIME			0
48ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_MONOTONIC			1
49ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID	2
50ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID		3
51ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_MONOTONIC_RAW		4
52ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_REALTIME_COARSE		5
53ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_MONOTONIC_COARSE		6
54ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_BOOTTIME			7
55ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_REALTIME_ALARM		8
56ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_BOOTTIME_ALARM		9
57ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_HWSPECIFIC		10
58ed3fe34aSJohn Stultz #define CLOCK_TAI			11
59ed3fe34aSJohn Stultz #define NR_CLOCKIDS			12
60ed3fe34aSJohn Stultz 
61ed3fe34aSJohn Stultz char *clockstring(int clockid)
62ed3fe34aSJohn Stultz {
63ed3fe34aSJohn Stultz 	switch (clockid) {
64ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_REALTIME:
65ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_REALTIME";
66ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_MONOTONIC:
67ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_MONOTONIC";
68ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
69ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID";
70ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
71ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID";
72ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_MONOTONIC_RAW:
73ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_MONOTONIC_RAW";
74ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_REALTIME_COARSE:
75ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_REALTIME_COARSE";
76ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_MONOTONIC_COARSE:
77ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_MONOTONIC_COARSE";
78ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_BOOTTIME:
79ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_BOOTTIME";
80ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_REALTIME_ALARM:
81ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_REALTIME_ALARM";
82ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_BOOTTIME_ALARM:
83ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_BOOTTIME_ALARM";
84ed3fe34aSJohn Stultz 	case CLOCK_TAI:
85ed3fe34aSJohn Stultz 		return "CLOCK_TAI";
86ed3fe34aSJohn Stultz 	};
87ed3fe34aSJohn Stultz 	return "UNKNOWN_CLOCKID";
88ed3fe34aSJohn Stultz }
89ed3fe34aSJohn Stultz 
90ed3fe34aSJohn Stultz /* returns 1 if a <= b, 0 otherwise */
91ed3fe34aSJohn Stultz static inline int in_order(struct timespec a, struct timespec b)
92ed3fe34aSJohn Stultz {
93ed3fe34aSJohn Stultz 	/* use unsigned to avoid false positives on 2038 rollover */
94ed3fe34aSJohn Stultz 	if ((unsigned long)a.tv_sec < (unsigned long)b.tv_sec)
95ed3fe34aSJohn Stultz 		return 1;
96ed3fe34aSJohn Stultz 	if ((unsigned long)a.tv_sec > (unsigned long)b.tv_sec)
97ed3fe34aSJohn Stultz 		return 0;
98ed3fe34aSJohn Stultz 	if (a.tv_nsec > b.tv_nsec)
99ed3fe34aSJohn Stultz 		return 0;
100ed3fe34aSJohn Stultz 	return 1;
101ed3fe34aSJohn Stultz }
102ed3fe34aSJohn Stultz 
103ed3fe34aSJohn Stultz 
104ed3fe34aSJohn Stultz 
105ed3fe34aSJohn Stultz int consistency_test(int clock_type, unsigned long seconds)
106ed3fe34aSJohn Stultz {
107ed3fe34aSJohn Stultz 	struct timespec list[CALLS_PER_LOOP];
108ed3fe34aSJohn Stultz 	int i, inconsistent;
109ed3fe34aSJohn Stultz 	long now, then;
110ed3fe34aSJohn Stultz 	time_t t;
111ed3fe34aSJohn Stultz 	char *start_str;
112ed3fe34aSJohn Stultz 
113ed3fe34aSJohn Stultz 	clock_gettime(clock_type, &list[0]);
114ed3fe34aSJohn Stultz 	now = then = list[0].tv_sec;
115ed3fe34aSJohn Stultz 
116ed3fe34aSJohn Stultz 	/* timestamp start of test */
117ed3fe34aSJohn Stultz 	t = time(0);
118ed3fe34aSJohn Stultz 	start_str = ctime(&t);
119ed3fe34aSJohn Stultz 
120ed3fe34aSJohn Stultz 	while (seconds == -1 || now - then < seconds) {
121ed3fe34aSJohn Stultz 		inconsistent = 0;
122ed3fe34aSJohn Stultz 
123ed3fe34aSJohn Stultz 		/* Fill list */
124ed3fe34aSJohn Stultz 		for (i = 0; i < CALLS_PER_LOOP; i++)
125ed3fe34aSJohn Stultz 			clock_gettime(clock_type, &list[i]);
126ed3fe34aSJohn Stultz 
127ed3fe34aSJohn Stultz 		/* Check for inconsistencies */
128ed3fe34aSJohn Stultz 		for (i = 0; i < CALLS_PER_LOOP - 1; i++)
129ed3fe34aSJohn Stultz 			if (!in_order(list[i], list[i+1]))
130ed3fe34aSJohn Stultz 				inconsistent = i;
131ed3fe34aSJohn Stultz 
132ed3fe34aSJohn Stultz 		/* display inconsistency */
133ed3fe34aSJohn Stultz 		if (inconsistent) {
134ed3fe34aSJohn Stultz 			unsigned long long delta;
135ed3fe34aSJohn Stultz 
136ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("\%s\n", start_str);
137ed3fe34aSJohn Stultz 			for (i = 0; i < CALLS_PER_LOOP; i++) {
138ed3fe34aSJohn Stultz 				if (i == inconsistent)
139ed3fe34aSJohn Stultz 					printf("--------------------\n");
140ed3fe34aSJohn Stultz 				printf("%lu:%lu\n", list[i].tv_sec,
141ed3fe34aSJohn Stultz 							list[i].tv_nsec);
142ed3fe34aSJohn Stultz 				if (i == inconsistent + 1)
143ed3fe34aSJohn Stultz 					printf("--------------------\n");
144ed3fe34aSJohn Stultz 			}
145ed3fe34aSJohn Stultz 			delta = list[inconsistent].tv_sec * NSEC_PER_SEC;
146ed3fe34aSJohn Stultz 			delta += list[inconsistent].tv_nsec;
147ed3fe34aSJohn Stultz 			delta -= list[inconsistent+1].tv_sec * NSEC_PER_SEC;
148ed3fe34aSJohn Stultz 			delta -= list[inconsistent+1].tv_nsec;
149ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("Delta: %llu ns\n", delta);
150ed3fe34aSJohn Stultz 			fflush(0);
151ed3fe34aSJohn Stultz 			/* timestamp inconsistency*/
152ed3fe34aSJohn Stultz 			t = time(0);
153ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("%s\n", ctime(&t));
154ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("[FAILED]\n");
155ed3fe34aSJohn Stultz 			return -1;
156ed3fe34aSJohn Stultz 		}
157ed3fe34aSJohn Stultz 		now = list[0].tv_sec;
158ed3fe34aSJohn Stultz 	}
159ed3fe34aSJohn Stultz 	printf("[OK]\n");
160ed3fe34aSJohn Stultz 	return 0;
161ed3fe34aSJohn Stultz }
162ed3fe34aSJohn Stultz 
163ed3fe34aSJohn Stultz 
164ed3fe34aSJohn Stultz int main(int argc, char *argv[])
165ed3fe34aSJohn Stultz {
166ed3fe34aSJohn Stultz 	int clockid, opt;
167ed3fe34aSJohn Stultz 	int userclock = CLOCK_REALTIME;
168ed3fe34aSJohn Stultz 	int maxclocks = NR_CLOCKIDS;
169ed3fe34aSJohn Stultz 	int runtime = 30;
170ed3fe34aSJohn Stultz 	struct timespec ts;
171ed3fe34aSJohn Stultz 
172ed3fe34aSJohn Stultz 	/* Process arguments */
173ed3fe34aSJohn Stultz 	while ((opt = getopt(argc, argv, "t:c:")) != -1) {
174ed3fe34aSJohn Stultz 		switch (opt) {
175ed3fe34aSJohn Stultz 		case 't':
176ed3fe34aSJohn Stultz 			runtime = atoi(optarg);
177ed3fe34aSJohn Stultz 			break;
178ed3fe34aSJohn Stultz 		case 'c':
179ed3fe34aSJohn Stultz 			userclock = atoi(optarg);
180ed3fe34aSJohn Stultz 			maxclocks = userclock + 1;
181ed3fe34aSJohn Stultz 			break;
182ed3fe34aSJohn Stultz 		default:
183ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("Usage: %s [-t <secs>] [-c <clockid>]\n", argv[0]);
184ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("	-t: Number of seconds to run\n");
185ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("	-c: clockid to use (default, all clockids)\n");
186ed3fe34aSJohn Stultz 			exit(-1);
187ed3fe34aSJohn Stultz 		}
188ed3fe34aSJohn Stultz 	}
189ed3fe34aSJohn Stultz 
190ed3fe34aSJohn Stultz 	setbuf(stdout, NULL);
191ed3fe34aSJohn Stultz 
192ed3fe34aSJohn Stultz 	for (clockid = userclock; clockid < maxclocks; clockid++) {
193ed3fe34aSJohn Stultz 
194ed3fe34aSJohn Stultz 		if (clockid == CLOCK_HWSPECIFIC)
195ed3fe34aSJohn Stultz 			continue;
196ed3fe34aSJohn Stultz 
197ed3fe34aSJohn Stultz 		if (!clock_gettime(clockid, &ts)) {
198ed3fe34aSJohn Stultz 			printf("Consistent %-30s ", clockstring(clockid));
199ed3fe34aSJohn Stultz 			if (consistency_test(clockid, runtime))
200ed3fe34aSJohn Stultz 				return ksft_exit_fail();
201ed3fe34aSJohn Stultz 		}
202ed3fe34aSJohn Stultz 	}
203ed3fe34aSJohn Stultz 	return ksft_exit_pass();
204ed3fe34aSJohn Stultz }
205