tmtests/tmcontext01: New test

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Sebastian Huber
2014-02-28 09:06:20 +01:00
parent 9ec4a48dde
commit 9abbb6ab97
7 changed files with 598 additions and 0 deletions
+1
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@@ -3,6 +3,7 @@ ACLOCAL_AMFLAGS = -I ../aclocal
SUBDIRS = tmck tmoverhd tm01 tm02 tm03 tm04 tm05 tm06 tm07 tm08 tm09 tm10 \
tm11 tm12 tm13 tm14 tm15 tm16 tm17 tm18 tm19 tm20 tm21 tm22 tm23 tm24 \
tm25 tm26 tm27 tm28 tm29 tm30
SUBDIRS += tmcontext01
include $(top_srcdir)/../automake/subdirs.am
include $(top_srcdir)/../automake/local.am
+1
View File
@@ -28,6 +28,7 @@ AC_SUBST(OPERATION_COUNT)
# Explicitly list all Makefiles here
AC_CONFIG_FILES([Makefile
tmcontext01/Makefile
tmck/Makefile
tmoverhd/Makefile
tm01/Makefile
@@ -0,0 +1,19 @@
rtems_tests_PROGRAMS = tmcontext01
tmcontext01_SOURCES = init.c
dist_rtems_tests_DATA = tmcontext01.scn tmcontext01.doc
include $(RTEMS_ROOT)/make/custom/@RTEMS_BSP@.cfg
include $(top_srcdir)/../automake/compile.am
include $(top_srcdir)/../automake/leaf.am
AM_CPPFLAGS += -I$(top_srcdir)/../support/include
LINK_OBJS = $(tmcontext01_OBJECTS)
LINK_LIBS = $(tmcontext01_LDLIBS)
tmcontext01$(EXEEXT): $(tmcontext01_OBJECTS) $(tmcontext01_DEPENDENCIES)
@rm -f tmcontext01$(EXEEXT)
$(make-exe)
include $(top_srcdir)/../automake/local.am
+273
View File
@@ -0,0 +1,273 @@
/*
* Copyright (c) 2014 embedded brains GmbH. All rights reserved.
*
* embedded brains GmbH
* Dornierstr. 4
* 82178 Puchheim
* Germany
* <rtems@embedded-brains.de>
*
* The license and distribution terms for this file may be
* found in the file LICENSE in this distribution or at
* http://www.rtems.com/license/LICENSE.
*/
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include "config.h"
#endif
#include <rtems/counter.h>
#include <rtems.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>
#include <alloca.h>
#include "tmacros.h"
#define FUNCTION_LEVELS 16
#define SAMPLES 123
#define CPU_COUNT 32
static rtems_counter_ticks t[SAMPLES];
static volatile bool always_true = true;
static size_t data_size;
static volatile int *main_data;
static Context_Control ctx;
static void dirty_data_cache(volatile int *d)
{
size_t n = data_size / sizeof(*d);
size_t i;
for (i = 0; i < n; ++i) {
d[i] = i;
}
}
static int prevent_opt_func(int m, int n)
{
if (m == 0) {
return n + 1;
} else if (m > 0 && n == 0) {
return prevent_opt_func(m - 1, 1);
} else {
return prevent_opt_func(m - 1, prevent_opt_func(m, n - 1));
}
}
static int call_at_level(int start, int fl, int s, bool dirty)
{
if (fl == start) {
/*
* Some architectures like the SPARC have register windows. A side-effect
* of this context switch is that we start with a fresh window set. On
* architectures like ARM or PowerPC this context switch has no effect.
*/
_Context_Switch(&ctx, &ctx);
}
if (fl > 0) {
if (always_true) {
return call_at_level(start, fl - 1, s, dirty);
} else {
return prevent_opt_func(fl - 1, fl - 2);
}
} else {
char *volatile space;
rtems_counter_ticks a;
rtems_counter_ticks b;
if (dirty) {
dirty_data_cache(main_data);
rtems_cache_invalidate_entire_instruction();
}
a = rtems_counter_read();
/* Ensure that we use an untouched stack area */
space = alloca(1024);
(void) space;
_Context_Switch(&ctx, &ctx);
b = rtems_counter_read();
t[s] = rtems_counter_difference(b, a);
return 0;
}
}
static void load_task(rtems_task_argument arg)
{
volatile int *load_data = (volatile int *) arg;
while (true) {
dirty_data_cache(load_data);
}
}
static int cmp(const void *ap, const void *bp)
{
const rtems_counter_ticks *a = ap;
const rtems_counter_ticks *b = bp;
return *a - *b;
}
static void sort_t(void)
{
qsort(&t[0], SAMPLES, sizeof(t[0]), cmp);
}
static void test_by_function_level(int fl, bool dirty)
{
rtems_interrupt_level level;
rtems_interrupt_lock lock = RTEMS_INTERRUPT_LOCK_INITIALIZER;
int s;
uint64_t min;
uint64_t q1;
uint64_t q2;
uint64_t q3;
uint64_t max;
rtems_interrupt_lock_acquire(&lock, level);
for (s = 0; s < SAMPLES; ++s) {
call_at_level(fl, fl, s, dirty);
}
rtems_interrupt_lock_release(&lock, level);
sort_t();
min = t[0];
q1 = t[(1 * SAMPLES) / 4];
q2 = t[SAMPLES / 2];
q3 = t[(3 * SAMPLES) / 4];
max = t[SAMPLES - 1];
printf(
" <Sample functionNestLevel=\"%i\">\n"
" <Min unit=\"ns\">%" PRIu64 "</Min>"
"<Q1 unit=\"ns\">%" PRIu64 "</Q1>"
"<Q2 unit=\"ns\">%" PRIu64 "</Q2>"
"<Q3 unit=\"ns\">%" PRIu64 "</Q3>"
"<Max unit=\"ns\">%" PRIu64 "</Max>\n"
" </Sample>\n",
fl,
rtems_counter_ticks_to_nanoseconds(min),
rtems_counter_ticks_to_nanoseconds(q1),
rtems_counter_ticks_to_nanoseconds(q2),
rtems_counter_ticks_to_nanoseconds(q3),
rtems_counter_ticks_to_nanoseconds(max)
);
}
static void test(bool dirty, uint32_t load)
{
int fl;
printf(
" <ContextSwitchTest environment=\"%s\"",
dirty ? "dirty" : "normal"
);
if (load > 0) {
printf(" load=\"%" PRIu32 "\"", load);
}
printf(">\n");
for (fl = 0; fl < FUNCTION_LEVELS; ++fl) {
test_by_function_level(fl, dirty);
}
printf(" </ContextSwitchTest>\n");
}
static void Init(rtems_task_argument arg)
{
uint32_t load = 0;
printf(
"\n"
"\n"
"<?xml version=\"1.0\"?>\n"
"<!-- *** TEST TMCONTEXT 1 *** -->\n"
"<Test>\n"
);
data_size = rtems_cache_get_data_cache_size(0);
if (data_size > 0) {
main_data = malloc(data_size);
rtems_test_assert(main_data != NULL);
}
test(false, load);
test(true, load);
for (load = 1; load < rtems_smp_get_processor_count(); ++load) {
rtems_status_code sc;
rtems_id id;
volatile int *load_data = NULL;
if (data_size > 0) {
load_data = malloc(data_size);
if (load_data == NULL) {
load_data = main_data;
}
}
sc = rtems_task_create(
rtems_build_name('L', 'O', 'A', 'D'),
1,
RTEMS_MINIMUM_STACK_SIZE,
RTEMS_DEFAULT_MODES,
RTEMS_DEFAULT_ATTRIBUTES,
&id
);
rtems_test_assert(sc == RTEMS_SUCCESSFUL);
sc = rtems_task_start(id, load_task, (rtems_task_argument) load_data);
rtems_test_assert(sc == RTEMS_SUCCESSFUL);
test(true, load);
}
printf(
"</Test>\n"
"<!-- *** END OF TEST TMCONTEXT 1 *** -->\n"
);
rtems_test_exit(0);
}
/*
* Do not use a clock driver, since this will disturb the test in the "normal"
* environment.
*/
#define CONFIGURE_APPLICATION_DOES_NOT_NEED_CLOCK_DRIVER
#define CONFIGURE_APPLICATION_NEEDS_CONSOLE_DRIVER
#define CONFIGURE_MAXIMUM_TASKS (1 + CPU_COUNT)
#define CONFIGURE_INIT_TASK_STACK_SIZE (32 * 1024)
#define CONFIGURE_SMP_APPLICATION
#define CONFIGURE_SMP_MAXIMUM_PROCESSORS CPU_COUNT
#define CONFIGURE_RTEMS_INIT_TASKS_TABLE
#define CONFIGURE_INIT
#include <rtems/confdefs.h>
+37
View File
@@ -0,0 +1,37 @@
#
# Copyright (c) 2014 embedded brains GmbH. All rights reserved.
#
# The license and distribution terms for this file may be
# found in the file LICENSE in this distribution or at
# http://www.rtems.com/license/LICENSE.
#
import libxml2
from libxml2 import xmlNode
import matplotlib.pyplot as plt
doc = libxml2.parseFile("tmcontext01.scn")
ctx = doc.xpathNewContext()
def plot(y):
n=len(y)
x=range(0, n)
plt.plot(x, y)
plt.title("context switch timing test")
plt.xlabel('function nest level')
plt.ylabel('context switch time [ns]')
for e in ["normal", "dirty"]:
for i in ["Min", "Q1", "Q2", "Q3", "Max"]:
y=map(xmlNode.getContent, ctx.xpathEval("/Test/ContextSwitchTest[@environment='" + e + "' and not(@load)]/Sample/" + i))
plot(y)
load=1
while load > 0:
for i in ["Min", "Q1", "Q2", "Q3", "Max"]:
y=map(xmlNode.getContent, ctx.xpathEval("/Test/ContextSwitchTest[@environment='dirty' and @load='" + str(load) + "']/Sample/" + i))
if len(y) > 0:
plot(y)
load = load + 1
else:
load = 0
plt.show()
@@ -0,0 +1,12 @@
This file describes the directives and concepts tested by this test set.
test set name: tmcontext01
directives:
- _CPU_Context_switch()
concepts:
- Measure the context switch times depending on function nest level and cache
state.
@@ -0,0 +1,255 @@
<?xml version="1.0"?>
<!-- *** TEST TMCONTEXT 1 *** -->
<Test>
<ContextSwitchTest environment="normal">
<Sample functionNestLevel="0">
<Min unit="ns">2440</Min><Q1 unit="ns">2440</Q1><Q2 unit="ns">2480</Q2><Q3 unit="ns">2480</Q3><Max unit="ns">2800</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="1">
<Min unit="ns">3520</Min><Q1 unit="ns">3760</Q1><Q2 unit="ns">3800</Q2><Q3 unit="ns">3800</Q3><Max unit="ns">4120</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="2">
<Min unit="ns">4280</Min><Q1 unit="ns">4720</Q1><Q2 unit="ns">4720</Q2><Q3 unit="ns">5040</Q3><Max unit="ns">5080</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="3">
<Min unit="ns">5320</Min><Q1 unit="ns">5640</Q1><Q2 unit="ns">5680</Q2><Q3 unit="ns">5960</Q3><Max unit="ns">6000</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="4">
<Min unit="ns">6360</Min><Q1 unit="ns">6600</Q1><Q2 unit="ns">6600</Q2><Q3 unit="ns">6920</Q3><Max unit="ns">6920</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="5">
<Min unit="ns">7480</Min><Q1 unit="ns">7520</Q1><Q2 unit="ns">7840</Q2><Q3 unit="ns">7840</Q3><Max unit="ns">7880</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="6">
<Min unit="ns">8480</Min><Q1 unit="ns">8480</Q1><Q2 unit="ns">8800</Q2><Q3 unit="ns">8800</Q3><Max unit="ns">8840</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="7">
<Min unit="ns">8840</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9280</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9320</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="8">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9280</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9320</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="9">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">8960</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="10">
<Min unit="ns">8800</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9240</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="11">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9280</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="12">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9240</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9320</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="13">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9240</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="14">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">9240</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="15">
<Min unit="ns">8920</Min><Q1 unit="ns">8960</Q1><Q2 unit="ns">8960</Q2><Q3 unit="ns">9280</Q3><Max unit="ns">9280</Max>
</Sample>
</ContextSwitchTest>
<ContextSwitchTest environment="dirty">
<Sample functionNestLevel="0">
<Min unit="ns">9720</Min><Q1 unit="ns">10560</Q1><Q2 unit="ns">10600</Q2><Q3 unit="ns">10680</Q3><Max unit="ns">11160</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="1">
<Min unit="ns">11840</Min><Q1 unit="ns">12280</Q1><Q2 unit="ns">12560</Q2><Q3 unit="ns">12600</Q3><Max unit="ns">12640</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="2">
<Min unit="ns">12880</Min><Q1 unit="ns">13560</Q1><Q2 unit="ns">13600</Q2><Q3 unit="ns">13640</Q3><Max unit="ns">13680</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="3">
<Min unit="ns">13960</Min><Q1 unit="ns">14640</Q1><Q2 unit="ns">14680</Q2><Q3 unit="ns">14720</Q3><Max unit="ns">14720</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="4">
<Min unit="ns">15000</Min><Q1 unit="ns">15680</Q1><Q2 unit="ns">15760</Q2><Q3 unit="ns">15760</Q3><Max unit="ns">15800</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="5">
<Min unit="ns">16320</Min><Q1 unit="ns">16720</Q1><Q2 unit="ns">16800</Q2><Q3 unit="ns">16800</Q3><Max unit="ns">17040</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="6">
<Min unit="ns">17320</Min><Q1 unit="ns">17560</Q1><Q2 unit="ns">17800</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18160</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="7">
<Min unit="ns">17440</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18160</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="8">
<Min unit="ns">17360</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18200</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="9">
<Min unit="ns">17400</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18120</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="10">
<Min unit="ns">17320</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18200</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="11">
<Min unit="ns">17360</Min><Q1 unit="ns">17840</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18160</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="12">
<Min unit="ns">17360</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18160</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="13">
<Min unit="ns">17360</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18200</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="14">
<Min unit="ns">17760</Min><Q1 unit="ns">17840</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18200</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="15">
<Min unit="ns">17360</Min><Q1 unit="ns">17800</Q1><Q2 unit="ns">17840</Q2><Q3 unit="ns">17880</Q3><Max unit="ns">18200</Max>
</Sample>
</ContextSwitchTest>
<ContextSwitchTest environment="dirty" load="1">
<Sample functionNestLevel="0">
<Min unit="ns">23800</Min><Q1 unit="ns">24440</Q1><Q2 unit="ns">24640</Q2><Q3 unit="ns">24720</Q3><Max unit="ns">25080</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="1">
<Min unit="ns">28040</Min><Q1 unit="ns">28560</Q1><Q2 unit="ns">28640</Q2><Q3 unit="ns">28680</Q3><Max unit="ns">28720</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="2">
<Min unit="ns">31600</Min><Q1 unit="ns">32160</Q1><Q2 unit="ns">32160</Q2><Q3 unit="ns">32200</Q3><Max unit="ns">32280</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="3">
<Min unit="ns">35400</Min><Q1 unit="ns">35720</Q1><Q2 unit="ns">35760</Q2><Q3 unit="ns">35920</Q3><Max unit="ns">36080</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="4">
<Min unit="ns">38960</Min><Q1 unit="ns">39280</Q1><Q2 unit="ns">39320</Q2><Q3 unit="ns">39560</Q3><Max unit="ns">39640</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="5">
<Min unit="ns">42480</Min><Q1 unit="ns">42840</Q1><Q2 unit="ns">43080</Q2><Q3 unit="ns">43120</Q3><Max unit="ns">43200</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="6">
<Min unit="ns">46120</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46880</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="7">
<Min unit="ns">46080</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46760</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="8">
<Min unit="ns">46320</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">47040</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="9">
<Min unit="ns">46040</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46960</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="10">
<Min unit="ns">45960</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46960</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="11">
<Min unit="ns">46040</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46720</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="12">
<Min unit="ns">46080</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46920</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="13">
<Min unit="ns">46080</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46720</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="14">
<Min unit="ns">46280</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">46760</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="15">
<Min unit="ns">46360</Min><Q1 unit="ns">46600</Q1><Q2 unit="ns">46640</Q2><Q3 unit="ns">46680</Q3><Max unit="ns">47040</Max>
</Sample>
</ContextSwitchTest>
<ContextSwitchTest environment="dirty" load="2">
<Sample functionNestLevel="0">
<Min unit="ns">37560</Min><Q1 unit="ns">38200</Q1><Q2 unit="ns">38240</Q2><Q3 unit="ns">38480</Q3><Max unit="ns">38600</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="1">
<Min unit="ns">44880</Min><Q1 unit="ns">45480</Q1><Q2 unit="ns">45560</Q2><Q3 unit="ns">45600</Q3><Max unit="ns">45640</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="2">
<Min unit="ns">50920</Min><Q1 unit="ns">51560</Q1><Q2 unit="ns">51600</Q2><Q3 unit="ns">51800</Q3><Max unit="ns">51960</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="3">
<Min unit="ns">57320</Min><Q1 unit="ns">57640</Q1><Q2 unit="ns">57880</Q2><Q3 unit="ns">57920</Q3><Max unit="ns">58240</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="4">
<Min unit="ns">63320</Min><Q1 unit="ns">63920</Q1><Q2 unit="ns">63960</Q2><Q3 unit="ns">64000</Q3><Max unit="ns">64600</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="5">
<Min unit="ns">69840</Min><Q1 unit="ns">69960</Q1><Q2 unit="ns">70040</Q2><Q3 unit="ns">70240</Q3><Max unit="ns">70400</Max>
</Sample>
<Sample functionNestLevel="6">
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