test/test/test_malloc.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdint.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <stdarg.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <sys/queue.h>
  12
  13 #include <rte_common.h>
  14 #include <rte_memory.h>
  15 #include <rte_per_lcore.h>
  16 #include <rte_launch.h>
  17 #include <rte_eal.h>
  18 #include <rte_lcore.h>
  19 #include <rte_malloc.h>
  20 #include <rte_cycles.h>
  21 #include <rte_random.h>
  22 #include <rte_string_fns.h>
  23
  24 #include "test.h"
  25
  26 #define N 10000
  27
  28 /*
  29  * Malloc
  30  * ======
  31  *
  32  * Allocate some dynamic memory from heap (3 areas). Check that areas
  33  * don't overlap and that alignment constraints match. This test is
  34  * done many times on different lcores simultaneously.
  35  */
  36
  37 /* Test if memory overlaps: return 1 if true, or 0 if false. */
  38 static int
  39 is_memory_overlap(void *p1, size_t len1, void *p2, size_t len2)
  40 {
  41         unsigned long ptr1 = (unsigned long)p1;
  42         unsigned long ptr2 = (unsigned long)p2;
  43
  44         if (ptr2 >= ptr1 && (ptr2 - ptr1) < len1)
  45                 return 1;
  46         else if (ptr2 < ptr1 && (ptr1 - ptr2) < len2)
  47                 return 1;
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 static int
  52 is_aligned(void *p, int align)
  53 {
  54         unsigned long addr = (unsigned long)p;
  55         unsigned mask = align - 1;
  56
  57         if (addr & mask)
  58                 return 0;
  59         return 1;
  60 }
  61
  62 static int
  63 test_align_overlap_per_lcore(__attribute__((unused)) void *arg)
  64 {
  65         const unsigned align1 = 8,
  66                         align2 = 64,
  67                         align3 = 2048;
  68         unsigned i,j;
  69         void *p1 = NULL, *p2 = NULL, *p3 = NULL;
  70         int ret = 0;
  71
  72         for (i = 0; i < N; i++) {
  73                 p1 = rte_zmalloc("dummy", 1000, align1);
  74                 if (!p1){
  75                         printf("rte_zmalloc returned NULL (i=%u)\n", i);
  76                         ret = -1;
  77                         break;
  78                 }
  79                 for(j = 0; j < 1000 ; j++) {
  80                         if( *(char *)p1 != 0) {
  81                                 printf("rte_zmalloc didn't zero the allocated memory\n");
  82                                 ret = -1;
  83                         }
  84                 }
  85                 p2 = rte_malloc("dummy", 1000, align2);
  86                 if (!p2){
  87                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
  88                         ret = -1;
  89                         rte_free(p1);
  90                         break;
  91                 }
  92                 p3 = rte_malloc("dummy", 1000, align3);
  93                 if (!p3){
  94                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
  95                         ret = -1;
  96                         rte_free(p1);
  97                         rte_free(p2);
  98                         break;
  99                 }
 100                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p2, 1000)) {
 101                         printf("p1 and p2 overlaps\n");
 102                         ret = -1;
 103                 }
 104                 if (is_memory_overlap(p2, 1000, p3, 1000)) {
 105                         printf("p2 and p3 overlaps\n");
 106                         ret = -1;
 107                 }
 108                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p3, 1000)) {
 109                         printf("p1 and p3 overlaps\n");
 110                         ret = -1;
 111                 }
 112                 if (!is_aligned(p1, align1)) {
 113                         printf("p1 is not aligned\n");
 114                         ret = -1;
 115                 }
 116                 if (!is_aligned(p2, align2)) {
 117                         printf("p2 is not aligned\n");
 118                         ret = -1;
 119                 }
 120                 if (!is_aligned(p3, align3)) {
 121                         printf("p3 is not aligned\n");
 122                         ret = -1;
 123                 }
 124                 rte_free(p1);
 125                 rte_free(p2);
 126                 rte_free(p3);
 127         }
 128         rte_malloc_dump_stats(stdout, "dummy");
 129
 130         return ret;
 131 }
 132
 133 static int
 134 test_reordered_free_per_lcore(__attribute__((unused)) void *arg)
 135 {
 136         const unsigned align1 = 8,
 137                         align2 = 64,
 138                         align3 = 2048;
 139         unsigned i,j;
 140         void *p1, *p2, *p3;
 141         int ret = 0;
 142
 143         for (i = 0; i < 30; i++) {
 144                 p1 = rte_zmalloc("dummy", 1000, align1);
 145                 if (!p1){
 146                         printf("rte_zmalloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 147                         ret = -1;
 148                         break;
 149                 }
 150                 for(j = 0; j < 1000 ; j++) {
 151                         if( *(char *)p1 != 0) {
 152                                 printf("rte_zmalloc didn't zero the allocated memory\n");
 153                                 ret = -1;
 154                         }
 155                 }
 156                 /* use calloc to allocate 1000 16-byte items this time */
 157                 p2 = rte_calloc("dummy", 1000, 16, align2);
 158                 /* for third request use regular malloc again */
 159                 p3 = rte_malloc("dummy", 1000, align3);
 160                 if (!p2 || !p3){
 161                         printf("rte_malloc returned NULL (i=%u)\n", i);
 162                         ret = -1;
 163                         break;
 164                 }
 165                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p2, 1000)) {
 166                         printf("p1 and p2 overlaps\n");
 167                         ret = -1;
 168                 }
 169                 if (is_memory_overlap(p2, 1000, p3, 1000)) {
 170                         printf("p2 and p3 overlaps\n");
 171                         ret = -1;
 172                 }
 173                 if (is_memory_overlap(p1, 1000, p3, 1000)) {
 174                         printf("p1 and p3 overlaps\n");
 175                         ret = -1;
 176                 }
 177                 if (!is_aligned(p1, align1)) {
 178                         printf("p1 is not aligned\n");
 179                         ret = -1;
 180                 }
 181                 if (!is_aligned(p2, align2)) {
 182                         printf("p2 is not aligned\n");
 183                         ret = -1;
 184                 }
 185                 if (!is_aligned(p3, align3)) {
 186                         printf("p3 is not aligned\n");
 187                         ret = -1;
 188                 }
 189                 /* try freeing in every possible order */
 190                 switch (i%6){
 191                 case 0:
 192                         rte_free(p1);
 193                         rte_free(p2);
 194                         rte_free(p3);
 195                         break;
 196                 case 1:
 197                         rte_free(p1);
 198                         rte_free(p3);
 199                         rte_free(p2);
 200                         break;
 201                 case 2:
 202                         rte_free(p2);
 203                         rte_free(p1);
 204                         rte_free(p3);
 205                         break;
 206                 case 3:
 207                         rte_free(p2);
 208                         rte_free(p3);
 209                         rte_free(p1);
 210                         break;
 211                 case 4:
 212                         rte_free(p3);
 213                         rte_free(p1);
 214                         rte_free(p2);
 215                         break;
 216                 case 5:
 217                         rte_free(p3);
 218                         rte_free(p2);
 219                         rte_free(p1);
 220                         break;
 221                 }
 222         }
 223         rte_malloc_dump_stats(stdout, "dummy");
 224
 225         return ret;
 226 }
 227
 228 /* test function inside the malloc lib*/
 229 static int
 230 test_str_to_size(void)
 231 {
 232         struct {
 233                 const char *str;
 234                 uint64_t value;
 235         } test_values[] =
 236         {{ "5G", (uint64_t)5 * 1024 * 1024 *1024 },
 237                         {"0x20g", (uint64_t)0x20 * 1024 * 1024 *1024},
 238                         {"10M", 10 * 1024 * 1024},
 239                         {"050m", 050 * 1024 * 1024},
 240                         {"8K", 8 * 1024},
 241                         {"15k", 15 * 1024},
 242                         {"0200", 0200},
 243                         {"0x103", 0x103},
 244                         {"432", 432},
 245                         {"-1", 0}, /* negative values return 0 */
 246                         {"  -2", 0},
 247                         {"  -3MB", 0},
 248                         {"18446744073709551616", 0} /* ULLONG_MAX + 1 == out of range*/
 249         };
 250         unsigned i;
 251         for (i = 0; i < sizeof(test_values)/sizeof(test_values[0]); i++)
 252                 if (rte_str_to_size(test_values[i].str) != test_values[i].value)
 253                         return -1;
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 static int
 258 test_multi_alloc_statistics(void)
 259 {
 260         int socket = 0;
 261         struct rte_malloc_socket_stats pre_stats, post_stats ,first_stats, second_stats;
 262         size_t size = 2048;
 263         int align = 1024;
 264 #ifndef RTE_MALLOC_DEBUG
 265         int trailer_size = 0;
 266 #else
 267         int trailer_size = RTE_CACHE_LINE_SIZE;
 268 #endif
 269         int overhead = RTE_CACHE_LINE_SIZE + trailer_size;
 270
 271         rte_malloc_get_socket_stats(socket, &pre_stats);
 272
 273         void *p1 = rte_malloc_socket("stats", size , align, socket);
 274         if (!p1)
 275                 return -1;
 276         rte_free(p1);
 277         rte_malloc_dump_stats(stdout, "stats");
 278
 279         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&post_stats);
 280         /* Check statistics reported are correct */
 281         /* All post stats should be equal to pre stats after alloc freed */
 282         if ((post_stats.heap_totalsz_bytes != pre_stats.heap_totalsz_bytes) &&
 283                         (post_stats.heap_freesz_bytes!=pre_stats.heap_freesz_bytes) &&
 284                         (post_stats.heap_allocsz_bytes!=pre_stats.heap_allocsz_bytes)&&
 285                         (post_stats.alloc_count!=pre_stats.alloc_count)&&
 286                         (post_stats.free_count!=pre_stats.free_count)) {
 287                 printf("Malloc statistics are incorrect - freed alloc\n");
 288                 return -1;
 289         }
 290         /* Check two consecutive allocations */
 291         size = 1024;
 292         align = 0;
 293         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&pre_stats);
 294         void *p2 = rte_malloc_socket("add", size ,align, socket);
 295         if (!p2)
 296                 return -1;
 297         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&first_stats);
 298
 299         void *p3 = rte_malloc_socket("add2", size,align, socket);
 300         if (!p3)
 301                 return -1;
 302
 303         rte_malloc_get_socket_stats(socket,&second_stats);
 304
 305         rte_free(p2);
 306         rte_free(p3);
 307
 308         /* After freeing both allocations check stats return to original */
 309         rte_malloc_get_socket_stats(socket, &post_stats);
 310
 311         if(second_stats.heap_totalsz_bytes != first_stats.heap_totalsz_bytes) {
 312                 printf("Incorrect heap statistics: Total size \n");
 313                 return -1;
 314         }
 315         /* Check allocated size is equal to two additions plus overhead */
 316         if(second_stats.heap_allocsz_bytes !=
 317                         size + overhead + first_stats.heap_allocsz_bytes) {
 318                 printf("Incorrect heap statistics: Allocated size \n");
 319                 return -1;
 320         }
 321         /* Check that allocation count increments correctly i.e. +1 */
 322         if (second_stats.alloc_count != first_stats.alloc_count + 1) {
 323                 printf("Incorrect heap statistics: Allocated count \n");
 324                 return -1;
 325         }
 326
 327         if (second_stats.free_count != first_stats.free_count){
 328                 printf("Incorrect heap statistics: Free count \n");
 329                 return -1;
 330         }
 331
 332         /* Make sure that we didn't touch our greatest chunk: 2 * 11M)  */
 333         if (post_stats.greatest_free_size != pre_stats.greatest_free_size) {
 334                 printf("Incorrect heap statistics: Greatest free size \n");
 335                 return -1;
 336         }
 337         /* Free size must equal the original free size minus the new allocation*/
 338         if (first_stats.heap_freesz_bytes <= second_stats.heap_freesz_bytes) {
 339                 printf("Incorrect heap statistics: Free size \n");
 340                 return -1;
 341         }
 342
 343         if ((post_stats.heap_totalsz_bytes != pre_stats.heap_totalsz_bytes) &&
 344                         (post_stats.heap_freesz_bytes!=pre_stats.heap_freesz_bytes) &&
 345                         (post_stats.heap_allocsz_bytes!=pre_stats.heap_allocsz_bytes)&&
 346                         (post_stats.alloc_count!=pre_stats.alloc_count)&&
 347                         (post_stats.free_count!=pre_stats.free_count)) {
 348                 printf("Malloc statistics are incorrect - freed alloc\n");
 349                 return -1;
 350         }
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static int
 355 test_rte_malloc_type_limits(void)
 356 {
 357         /* The type-limits functionality is not yet implemented,
 358          * so always return 0 no matter what the retval.
 359          */
 360         const char *typename = "limit_test";
 361         rte_malloc_set_limit(typename, 64 * 1024);
 362         rte_malloc_dump_stats(stdout, typename);
 363         return 0;
 364 }
 365
 366 static int
 367 test_realloc(void)
 368 {
 369         const char hello_str[] = "Hello, world!";
 370         const unsigned size1 = 1024;
 371         const unsigned size2 = size1 + 1024;
 372         const unsigned size3 = size2;
 373         const unsigned size4 = size3 + 1024;
 374
 375         /* test data is the same even if element is moved*/
 376         char *ptr1 = rte_zmalloc(NULL, size1, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 377         if (!ptr1){
 378                 printf("NULL pointer returned from rte_zmalloc\n");
 379                 return -1;
 380         }
 381         snprintf(ptr1, size1, "%s" ,hello_str);
 382         char *ptr2 = rte_realloc(ptr1, size2, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 383         if (!ptr2){
 384                 rte_free(ptr1);
 385                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 386                 return -1;
 387         }
 388         if (ptr1 == ptr2){
 389                 printf("unexpected - ptr1 == ptr2\n");
 390         }
 391         if (strcmp(ptr2, hello_str) != 0){
 392                 printf("Error - lost data from pointed area\n");
 393                 rte_free(ptr2);
 394                 return -1;
 395         }
 396         unsigned i;
 397         for (i = strnlen(hello_str, sizeof(hello_str)); i < size1; i++)
 398                 if (ptr2[i] != 0){
 399                         printf("Bad data in realloc\n");
 400                         rte_free(ptr2);
 401                         return -1;
 402                 }
 403         /* now allocate third element, free the second
 404          * and resize third. It should not move. (ptr1 is now invalid)
 405          */
 406         char *ptr3 = rte_zmalloc(NULL, size3, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 407         if (!ptr3){
 408                 printf("NULL pointer returned from rte_zmalloc\n");
 409                 rte_free(ptr2);
 410                 return -1;
 411         }
 412         for (i = 0; i < size3; i++)
 413                 if (ptr3[i] != 0){
 414                         printf("Bad data in zmalloc\n");
 415                         rte_free(ptr3);
 416                         rte_free(ptr2);
 417                         return -1;
 418                 }
 419         rte_free(ptr2);
 420         /* first resize to half the size of the freed block */
 421         char *ptr4 = rte_realloc(ptr3, size4, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 422         if (!ptr4){
 423                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 424                 rte_free(ptr3);
 425                 return -1;
 426         }
 427         if (ptr3 != ptr4){
 428                 printf("Unexpected - ptr4 != ptr3\n");
 429                 rte_free(ptr4);
 430                 return -1;
 431         }
 432         /* now resize again to the full size of the freed block */
 433         ptr4 = rte_realloc(ptr3, size3 + size2 + size1, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 434         if (ptr3 != ptr4){
 435                 printf("Unexpected - ptr4 != ptr3 on second resize\n");
 436                 rte_free(ptr4);
 437                 return -1;
 438         }
 439         rte_free(ptr4);
 440
 441         /* now try a resize to a smaller size, see if it works */
 442         const unsigned size5 = 1024;
 443         const unsigned size6 = size5 / 2;
 444         char *ptr5 = rte_malloc(NULL, size5, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 445         if (!ptr5){
 446                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 447                 return -1;
 448         }
 449         char *ptr6 = rte_realloc(ptr5, size6, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 450         if (!ptr6){
 451                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 452                 rte_free(ptr5);
 453                 return -1;
 454         }
 455         if (ptr5 != ptr6){
 456                 printf("Error, resizing to a smaller size moved data\n");
 457                 rte_free(ptr6);
 458                 return -1;
 459         }
 460         rte_free(ptr6);
 461
 462         /* check for behaviour changing alignment */
 463         const unsigned size7 = 1024;
 464         const unsigned orig_align = RTE_CACHE_LINE_SIZE;
 465         unsigned new_align = RTE_CACHE_LINE_SIZE * 2;
 466         char *ptr7 = rte_malloc(NULL, size7, orig_align);
 467         if (!ptr7){
 468                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 469                 return -1;
 470         }
 471         /* calc an alignment we don't already have */
 472         while(RTE_PTR_ALIGN(ptr7, new_align) == ptr7)
 473                 new_align *= 2;
 474         char *ptr8 = rte_realloc(ptr7, size7, new_align);
 475         if (!ptr8){
 476                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 477                 rte_free(ptr7);
 478                 return -1;
 479         }
 480         if (RTE_PTR_ALIGN(ptr8, new_align) != ptr8){
 481                 printf("Failure to re-align data\n");
 482                 rte_free(ptr8);
 483                 return -1;
 484         }
 485         rte_free(ptr8);
 486
 487         /* test behaviour when there is a free block after current one,
 488          * but its not big enough
 489          */
 490         unsigned size9 = 1024, size10 = 1024;
 491         unsigned size11 = size9 + size10 + 256;
 492         char *ptr9 = rte_malloc(NULL, size9, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 493         if (!ptr9){
 494                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 495                 return -1;
 496         }
 497         char *ptr10 = rte_malloc(NULL, size10, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 498         if (!ptr10){
 499                 printf("NULL pointer returned from rte_malloc\n");
 500                 return -1;
 501         }
 502         rte_free(ptr9);
 503         char *ptr11 = rte_realloc(ptr10, size11, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 504         if (!ptr11){
 505                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 506                 rte_free(ptr10);
 507                 return -1;
 508         }
 509         if (ptr11 == ptr10){
 510                 printf("Error, unexpected that realloc has not created new buffer\n");
 511                 rte_free(ptr11);
 512                 return -1;
 513         }
 514         rte_free(ptr11);
 515
 516         /* check we don't crash if we pass null to realloc
 517          * We should get a malloc of the size requested*/
 518         const size_t size12 = 1024;
 519         size_t size12_check;
 520         char *ptr12 = rte_realloc(NULL, size12, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 521         if (!ptr12){
 522                 printf("NULL pointer returned from rte_realloc\n");
 523                 return -1;
 524         }
 525         if (rte_malloc_validate(ptr12, &size12_check) < 0 ||
 526                         size12_check != size12){
 527                 rte_free(ptr12);
 528                 return -1;
 529         }
 530         rte_free(ptr12);
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static int
 535 test_random_alloc_free(void *_ __attribute__((unused)))
 536 {
 537         struct mem_list {
 538                 struct mem_list *next;
 539                 char data[0];
 540         } *list_head = NULL;
 541         unsigned i;
 542         unsigned count = 0;
 543
 544         rte_srand((unsigned)rte_rdtsc());
 545
 546         for (i = 0; i < N; i++){
 547                 unsigned free_mem = 0;
 548                 size_t allocated_size;
 549                 while (!free_mem){
 550                         const unsigned mem_size = sizeof(struct mem_list) + \
 551                                         rte_rand() % (64 * 1024);
 552                         const unsigned align = 1 << (rte_rand() % 12); /* up to 4k alignment */
 553                         struct mem_list *entry = rte_malloc(NULL,
 554                                         mem_size, align);
 555                         if (entry == NULL)
 556                                 return -1;
 557                         if (RTE_PTR_ALIGN(entry, align)!= entry)
 558                                 return -1;
 559                         if (rte_malloc_validate(entry, &allocated_size) == -1
 560                                         || allocated_size < mem_size)
 561                                 return -1;
 562                         memset(entry->data, rte_lcore_id(),
 563                                         mem_size - sizeof(*entry));
 564                         entry->next = list_head;
 565                         if (rte_malloc_validate(entry, NULL) == -1)
 566                                 return -1;
 567                         list_head = entry;
 568
 569                         count++;
 570                         /* switch to freeing the memory with a 20% probability */
 571                         free_mem = ((rte_rand() % 10) >= 8);
 572                 }
 573                 while (list_head){
 574                         struct mem_list *entry = list_head;
 575                         list_head = list_head->next;
 576                         rte_free(entry);
 577                 }
 578         }
 579         printf("Lcore %u allocated/freed %u blocks\n", rte_lcore_id(), count);
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 #define err_return() do { \
 584         printf("%s: %d - Error\n", __func__, __LINE__); \
 585         goto err_return; \
 586 } while (0)
 587
 588 static int
 589 test_rte_malloc_validate(void)
 590 {
 591         const size_t request_size = 1024;
 592         size_t allocated_size;
 593         char *data_ptr = rte_malloc(NULL, request_size, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 594 #ifdef RTE_MALLOC_DEBUG
 595         int retval;
 596         char *over_write_vals = NULL;
 597 #endif
 598
 599         if (data_ptr == NULL) {
 600                 printf("%s: %d - Allocation error\n", __func__, __LINE__);
 601                 return -1;
 602         }
 603
 604         /* check that a null input returns -1 */
 605         if (rte_malloc_validate(NULL, NULL) != -1)
 606                 err_return();
 607
 608         /* check that we get ok on a valid pointer */
 609         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 610                 err_return();
 611
 612         /* check that the returned size is ok */
 613         if (allocated_size < request_size)
 614                 err_return();
 615
 616 #ifdef RTE_MALLOC_DEBUG
 617
 618         /****** change the header to be bad */
 619         char save_buf[64];
 620         over_write_vals = (char *)((uintptr_t)data_ptr - sizeof(save_buf));
 621         /* first save the data as a backup before overwriting it */
 622         memcpy(save_buf, over_write_vals, sizeof(save_buf));
 623         memset(over_write_vals, 1, sizeof(save_buf));
 624         /* then run validate */
 625         retval = rte_malloc_validate(data_ptr, NULL);
 626         /* finally restore the data again */
 627         memcpy(over_write_vals, save_buf, sizeof(save_buf));
 628         /* check we previously had an error */
 629         if (retval != -1)
 630                 err_return();
 631
 632         /* check all ok again */
 633         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 634                 err_return();
 635
 636         /**** change the trailer to be bad */
 637         over_write_vals = (char *)((uintptr_t)data_ptr + allocated_size);
 638         /* first save the data as a backup before overwriting it */
 639         memcpy(save_buf, over_write_vals, sizeof(save_buf));
 640         memset(over_write_vals, 1, sizeof(save_buf));
 641         /* then run validate */
 642         retval = rte_malloc_validate(data_ptr, NULL);
 643         /* finally restore the data again */
 644         memcpy(over_write_vals, save_buf, sizeof(save_buf));
 645         if (retval != -1)
 646                 err_return();
 647
 648         /* check all ok again */
 649         if (rte_malloc_validate(data_ptr, &allocated_size) < 0)
 650                 err_return();
 651 #endif
 652
 653         rte_free(data_ptr);
 654         return 0;
 655
 656 err_return:
 657         /*clean up */
 658         rte_free(data_ptr);
 659         return -1;
 660 }
 661
 662 static int
 663 test_zero_aligned_alloc(void)
 664 {
 665         char *p1 = rte_malloc(NULL,1024, 0);
 666         if (!p1)
 667                 goto err_return;
 668         if (!rte_is_aligned(p1, RTE_CACHE_LINE_SIZE))
 669                 goto err_return;
 670         rte_free(p1);
 671         return 0;
 672
 673 err_return:
 674         /*clean up */
 675         if (p1) rte_free(p1);
 676         return -1;
 677 }
 678
 679 static int
 680 test_malloc_bad_params(void)
 681 {
 682         const char *type = NULL;
 683         size_t size = 0;
 684         unsigned align = RTE_CACHE_LINE_SIZE;
 685
 686         /* rte_malloc expected to return null with inappropriate size */
 687         char *bad_ptr = rte_malloc(type, size, align);
 688         if (bad_ptr != NULL)
 689                 goto err_return;
 690
 691         /* rte_malloc expected to return null with inappropriate alignment */
 692         align = 17;
 693         size = 1024;
 694
 695         bad_ptr = rte_malloc(type, size, align);
 696         if (bad_ptr != NULL)
 697                 goto err_return;
 698
 699         return 0;
 700
 701 err_return:
 702         /* clean up pointer */
 703         if (bad_ptr)
 704                 rte_free(bad_ptr);
 705         return -1;
 706 }
 707
 708 /* Check if memory is available on a specific socket */
 709 static int
 710 is_mem_on_socket(int32_t socket)
 711 {
 712         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 713         unsigned i;
 714
 715         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 716                 if (socket == ms[i].socket_id)
 717                         return 1;
 718         }
 719         return 0;
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Find what socket a memory address is on. Only works for addresses within
 724  * memsegs, not heap or stack...
 725  */
 726 static int32_t
 727 addr_to_socket(void * addr)
 728 {
 729         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 730         unsigned i;
 731
 732         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
 733                 if ((ms[i].addr <= addr) &&
 734                                 ((uintptr_t)addr <
 735                                 ((uintptr_t)ms[i].addr + (uintptr_t)ms[i].len)))
 736                         return ms[i].socket_id;
 737         }
 738         return -1;
 739 }
 740
 741 /* Test using rte_[c|m|zm]alloc_socket() on a specific socket */
 742 static int
 743 test_alloc_single_socket(int32_t socket)
 744 {
 745         const char *type = NULL;
 746         const size_t size = 10;
 747         const unsigned align = 0;
 748         char *mem = NULL;
 749         int32_t desired_socket = (socket == SOCKET_ID_ANY) ?
 750                         (int32_t)rte_socket_id() : socket;
 751
 752         /* Test rte_calloc_socket() */
 753         mem = rte_calloc_socket(type, size, sizeof(char), align, socket);
 754         if (mem == NULL)
 755                 return -1;
 756         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 757                 rte_free(mem);
 758                 return -1;
 759         }
 760         rte_free(mem);
 761
 762         /* Test rte_malloc_socket() */
 763         mem = rte_malloc_socket(type, size, align, socket);
 764         if (mem == NULL)
 765                 return -1;
 766         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 767                 return -1;
 768         }
 769         rte_free(mem);
 770
 771         /* Test rte_zmalloc_socket() */
 772         mem = rte_zmalloc_socket(type, size, align, socket);
 773         if (mem == NULL)
 774                 return -1;
 775         if (addr_to_socket(mem) != desired_socket) {
 776                 rte_free(mem);
 777                 return -1;
 778         }
 779         rte_free(mem);
 780
 781         return 0;
 782 }
 783
 784 static int
 785 test_alloc_socket(void)
 786 {
 787         unsigned socket_count = 0;
 788         unsigned i;
 789
 790         if (test_alloc_single_socket(SOCKET_ID_ANY) < 0)
 791                 return -1;
 792
 793         for (i = 0; i < RTE_MAX_NUMA_NODES; i++) {
 794                 if (is_mem_on_socket(i)) {
 795                         socket_count++;
 796                         if (test_alloc_single_socket(i) < 0) {
 797                                 printf("Fail: rte_malloc_socket(..., %u) did not succeed\n",
 798                                                 i);
 799                                 return -1;
 800                         }
 801                 }
 802                 else {
 803                         if (test_alloc_single_socket(i) == 0) {
 804                                 printf("Fail: rte_malloc_socket(..., %u) succeeded\n",
 805                                                 i);
 806                                 return -1;
 807                         }
 808                 }
 809         }
 810
 811         /* Print warnign if only a single socket, but don't fail the test */
 812         if (socket_count < 2) {
 813                 printf("WARNING: alloc_socket test needs memory on multiple sockets!\n");
 814         }
 815
 816         return 0;
 817 }
 818
 819 static int
 820 test_malloc(void)
 821 {
 822         unsigned lcore_id;
 823         int ret = 0;
 824
 825         if (test_str_to_size() < 0){
 826                 printf("test_str_to_size() failed\n");
 827                 return -1;
 828         }
 829         else printf("test_str_to_size() passed\n");
 830
 831         if (test_zero_aligned_alloc() < 0){
 832                 printf("test_zero_aligned_alloc() failed\n");
 833                 return -1;
 834         }
 835         else printf("test_zero_aligned_alloc() passed\n");
 836
 837         if (test_malloc_bad_params() < 0){
 838                 printf("test_malloc_bad_params() failed\n");
 839                 return -1;
 840         }
 841         else printf("test_malloc_bad_params() passed\n");
 842
 843         if (test_realloc() < 0){
 844                 printf("test_realloc() failed\n");
 845                 return -1;
 846         }
 847         else printf("test_realloc() passed\n");
 848
 849         /*----------------------------*/
 850         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 851                 rte_eal_remote_launch(test_align_overlap_per_lcore, NULL, lcore_id);
 852         }
 853
 854         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 855                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 856                         ret = -1;
 857         }
 858         if (ret < 0){
 859                 printf("test_align_overlap_per_lcore() failed\n");
 860                 return ret;
 861         }
 862         else printf("test_align_overlap_per_lcore() passed\n");
 863
 864         /*----------------------------*/
 865         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 866                 rte_eal_remote_launch(test_reordered_free_per_lcore, NULL, lcore_id);
 867         }
 868
 869         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 870                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 871                         ret = -1;
 872         }
 873         if (ret < 0){
 874                 printf("test_reordered_free_per_lcore() failed\n");
 875                 return ret;
 876         }
 877         else printf("test_reordered_free_per_lcore() passed\n");
 878
 879         /*----------------------------*/
 880         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 881                 rte_eal_remote_launch(test_random_alloc_free, NULL, lcore_id);
 882         }
 883
 884         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 885                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 886                         ret = -1;
 887         }
 888         if (ret < 0){
 889                 printf("test_random_alloc_free() failed\n");
 890                 return ret;
 891         }
 892         else printf("test_random_alloc_free() passed\n");
 893
 894         /*----------------------------*/
 895         ret = test_rte_malloc_type_limits();
 896         if (ret < 0){
 897                 printf("test_rte_malloc_type_limits() failed\n");
 898                 return ret;
 899         }
 900         /* TODO: uncomment following line once type limits are valid */
 901         /*else printf("test_rte_malloc_type_limits() passed\n");*/
 902
 903         /*----------------------------*/
 904         ret = test_rte_malloc_validate();
 905         if (ret < 0){
 906                 printf("test_rte_malloc_validate() failed\n");
 907                 return ret;
 908         }
 909         else printf("test_rte_malloc_validate() passed\n");
 910
 911         ret = test_alloc_socket();
 912         if (ret < 0){
 913                 printf("test_alloc_socket() failed\n");
 914                 return ret;
 915         }
 916         else printf("test_alloc_socket() passed\n");
 917
 918         ret = test_multi_alloc_statistics();
 919         if (ret < 0) {
 920                 printf("test_multi_alloc_statistics() failed\n");
 921                 return ret;
 922         }
 923         else
 924                 printf("test_multi_alloc_statistics() passed\n");
 925
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 REGISTER_TEST_COMMAND(malloc_autotest, test_malloc);