include cleanup: Update gfp.h and slab.h includes to prepare for breaking implicit...
[linux-3.10.git] / drivers / mtd / tests / mtd_stresstest.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
5  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
6  * the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
9  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
10  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for
11  * more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14  * this program; see the file COPYING. If not, write to the Free Software
15  * Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
16  *
17  * Test random reads, writes and erases on MTD device.
18  *
19  * Author: Adrian Hunter <ext-adrian.hunter@nokia.com>
20  */
21
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/moduleparam.h>
25 #include <linux/err.h>
26 #include <linux/mtd/mtd.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30
31 #define PRINT_PREF KERN_INFO "mtd_stresstest: "
32
33 static int dev;
34 module_param(dev, int, S_IRUGO);
35 MODULE_PARM_DESC(dev, "MTD device number to use");
36
37 static int count = 10000;
38 module_param(count, int, S_IRUGO);
39 MODULE_PARM_DESC(count, "Number of operations to do (default is 10000)");
40
41 static struct mtd_info *mtd;
42 static unsigned char *writebuf;
43 static unsigned char *readbuf;
44 static unsigned char *bbt;
45 static int *offsets;
46
47 static int pgsize;
48 static int bufsize;
49 static int ebcnt;
50 static int pgcnt;
51 static unsigned long next = 1;
52
53 static inline unsigned int simple_rand(void)
54 {
55         next = next * 1103515245 + 12345;
56         return (unsigned int)((next / 65536) % 32768);
57 }
58
59 static inline void simple_srand(unsigned long seed)
60 {
61         next = seed;
62 }
63
64 static int rand_eb(void)
65 {
66         int eb;
67
68 again:
69         if (ebcnt < 32768)
70                 eb = simple_rand();
71         else
72                 eb = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
73         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time - hence 'ebcnt - 1' */
74         eb %= (ebcnt - 1);
75         if (bbt[eb])
76                 goto again;
77         return eb;
78 }
79
80 static int rand_offs(void)
81 {
82         int offs;
83
84         if (bufsize < 32768)
85                 offs = simple_rand();
86         else
87                 offs = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
88         offs %= bufsize;
89         return offs;
90 }
91
92 static int rand_len(int offs)
93 {
94         int len;
95
96         if (bufsize < 32768)
97                 len = simple_rand();
98         else
99                 len = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
100         len %= (bufsize - offs);
101         return len;
102 }
103
104 static int erase_eraseblock(int ebnum)
105 {
106         int err;
107         struct erase_info ei;
108         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
109
110         memset(&ei, 0, sizeof(struct erase_info));
111         ei.mtd  = mtd;
112         ei.addr = addr;
113         ei.len  = mtd->erasesize;
114
115         err = mtd->erase(mtd, &ei);
116         if (unlikely(err)) {
117                 printk(PRINT_PREF "error %d while erasing EB %d\n", err, ebnum);
118                 return err;
119         }
120
121         if (unlikely(ei.state == MTD_ERASE_FAILED)) {
122                 printk(PRINT_PREF "some erase error occurred at EB %d\n",
123                        ebnum);
124                 return -EIO;
125         }
126
127         return 0;
128 }
129
130 static int is_block_bad(int ebnum)
131 {
132         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
133         int ret;
134
135         ret = mtd->block_isbad(mtd, addr);
136         if (ret)
137                 printk(PRINT_PREF "block %d is bad\n", ebnum);
138         return ret;
139 }
140
141 static int do_read(void)
142 {
143         size_t read = 0;
144         int eb = rand_eb();
145         int offs = rand_offs();
146         int len = rand_len(offs), err;
147         loff_t addr;
148
149         if (bbt[eb + 1]) {
150                 if (offs >= mtd->erasesize)
151                         offs -= mtd->erasesize;
152                 if (offs + len > mtd->erasesize)
153                         len = mtd->erasesize - offs;
154         }
155         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
156         err = mtd->read(mtd, addr, len, &read, readbuf);
157         if (err == -EUCLEAN)
158                 err = 0;
159         if (unlikely(err || read != len)) {
160                 printk(PRINT_PREF "error: read failed at 0x%llx\n",
161                        (long long)addr);
162                 if (!err)
163                         err = -EINVAL;
164                 return err;
165         }
166         return 0;
167 }
168
169 static int do_write(void)
170 {
171         int eb = rand_eb(), offs, err, len;
172         size_t written = 0;
173         loff_t addr;
174
175         offs = offsets[eb];
176         if (offs >= mtd->erasesize) {
177                 err = erase_eraseblock(eb);
178                 if (err)
179                         return err;
180                 offs = offsets[eb] = 0;
181         }
182         len = rand_len(offs);
183         len = ((len + pgsize - 1) / pgsize) * pgsize;
184         if (offs + len > mtd->erasesize) {
185                 if (bbt[eb + 1])
186                         len = mtd->erasesize - offs;
187                 else {
188                         err = erase_eraseblock(eb + 1);
189                         if (err)
190                                 return err;
191                         offsets[eb + 1] = 0;
192                 }
193         }
194         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
195         err = mtd->write(mtd, addr, len, &written, writebuf);
196         if (unlikely(err || written != len)) {
197                 printk(PRINT_PREF "error: write failed at 0x%llx\n",
198                        (long long)addr);
199                 if (!err)
200                         err = -EINVAL;
201                 return err;
202         }
203         offs += len;
204         while (offs > mtd->erasesize) {
205                 offsets[eb++] = mtd->erasesize;
206                 offs -= mtd->erasesize;
207         }
208         offsets[eb] = offs;
209         return 0;
210 }
211
212 static int do_operation(void)
213 {
214         if (simple_rand() & 1)
215                 return do_read();
216         else
217                 return do_write();
218 }
219
220 static int scan_for_bad_eraseblocks(void)
221 {
222         int i, bad = 0;
223
224         bbt = kmalloc(ebcnt, GFP_KERNEL);
225         if (!bbt) {
226                 printk(PRINT_PREF "error: cannot allocate memory\n");
227                 return -ENOMEM;
228         }
229         memset(bbt, 0 , ebcnt);
230
231         /* NOR flash does not implement block_isbad */
232         if (mtd->block_isbad == NULL)
233                 return 0;
234
235         printk(PRINT_PREF "scanning for bad eraseblocks\n");
236         for (i = 0; i < ebcnt; ++i) {
237                 bbt[i] = is_block_bad(i) ? 1 : 0;
238                 if (bbt[i])
239                         bad += 1;
240                 cond_resched();
241         }
242         printk(PRINT_PREF "scanned %d eraseblocks, %d are bad\n", i, bad);
243         return 0;
244 }
245
246 static int __init mtd_stresstest_init(void)
247 {
248         int err;
249         int i, op;
250         uint64_t tmp;
251
252         printk(KERN_INFO "\n");
253         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
254         printk(PRINT_PREF "MTD device: %d\n", dev);
255
256         mtd = get_mtd_device(NULL, dev);
257         if (IS_ERR(mtd)) {
258                 err = PTR_ERR(mtd);
259                 printk(PRINT_PREF "error: cannot get MTD device\n");
260                 return err;
261         }
262
263         if (mtd->writesize == 1) {
264                 printk(PRINT_PREF "not NAND flash, assume page size is 512 "
265                        "bytes.\n");
266                 pgsize = 512;
267         } else
268                 pgsize = mtd->writesize;
269
270         tmp = mtd->size;
271         do_div(tmp, mtd->erasesize);
272         ebcnt = tmp;
273         pgcnt = mtd->erasesize / pgsize;
274
275         printk(PRINT_PREF "MTD device size %llu, eraseblock size %u, "
276                "page size %u, count of eraseblocks %u, pages per "
277                "eraseblock %u, OOB size %u\n",
278                (unsigned long long)mtd->size, mtd->erasesize,
279                pgsize, ebcnt, pgcnt, mtd->oobsize);
280
281         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time */
282         bufsize = mtd->erasesize * 2;
283
284         err = -ENOMEM;
285         readbuf = vmalloc(bufsize);
286         writebuf = vmalloc(bufsize);
287         offsets = kmalloc(ebcnt * sizeof(int), GFP_KERNEL);
288         if (!readbuf || !writebuf || !offsets) {
289                 printk(PRINT_PREF "error: cannot allocate memory\n");
290                 goto out;
291         }
292         for (i = 0; i < ebcnt; i++)
293                 offsets[i] = mtd->erasesize;
294         simple_srand(current->pid);
295         for (i = 0; i < bufsize; i++)
296                 writebuf[i] = simple_rand();
297
298         err = scan_for_bad_eraseblocks();
299         if (err)
300                 goto out;
301
302         /* Do operations */
303         printk(PRINT_PREF "doing operations\n");
304         for (op = 0; op < count; op++) {
305                 if ((op & 1023) == 0)
306                         printk(PRINT_PREF "%d operations done\n", op);
307                 err = do_operation();
308                 if (err)
309                         goto out;
310                 cond_resched();
311         }
312         printk(PRINT_PREF "finished, %d operations done\n", op);
313
314 out:
315         kfree(offsets);
316         kfree(bbt);
317         vfree(writebuf);
318         vfree(readbuf);
319         put_mtd_device(mtd);
320         if (err)
321                 printk(PRINT_PREF "error %d occurred\n", err);
322         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
323         return err;
324 }
325 module_init(mtd_stresstest_init);
326
327 static void __exit mtd_stresstest_exit(void)
328 {
329         return;
330 }
331 module_exit(mtd_stresstest_exit);
332
333 MODULE_DESCRIPTION("Stress test module");
334 MODULE_AUTHOR("Adrian Hunter");
335 MODULE_LICENSE("GPL");