Merge tag 'for-linus-20130301' of git://git.infradead.org/linux-mtd
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
23
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/moduleparam.h>
27 #include <linux/err.h>
28 #include <linux/mtd/mtd.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/random.h>
33
34 static int dev = -EINVAL;
35 module_param(dev, int, S_IRUGO);
36 MODULE_PARM_DESC(dev, "MTD device number to use");
37
38 static int count = 10000;
39 module_param(count, int, S_IRUGO);
40 MODULE_PARM_DESC(count, "Number of operations to do (default is 10000)");
41
42 static struct mtd_info *mtd;
43 static unsigned char *writebuf;
44 static unsigned char *readbuf;
45 static unsigned char *bbt;
46 static int *offsets;
47
48 static int pgsize;
49 static int bufsize;
50 static int ebcnt;
51 static int pgcnt;
52
53 static int rand_eb(void)
54 {
55         unsigned int eb;
56
57 again:
58         eb = prandom_u32();
59         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time - hence 'ebcnt - 1' */
60         eb %= (ebcnt - 1);
61         if (bbt[eb])
62                 goto again;
63         return eb;
64 }
65
66 static int rand_offs(void)
67 {
68         unsigned int offs;
69
70         offs = prandom_u32();
71         offs %= bufsize;
72         return offs;
73 }
74
75 static int rand_len(int offs)
76 {
77         unsigned int len;
78
79         len = prandom_u32();
80         len %= (bufsize - offs);
81         return len;
82 }
83
84 static int erase_eraseblock(int ebnum)
85 {
86         int err;
87         struct erase_info ei;
88         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
89
90         memset(&ei, 0, sizeof(struct erase_info));
91         ei.mtd  = mtd;
92         ei.addr = addr;
93         ei.len  = mtd->erasesize;
94
95         err = mtd_erase(mtd, &ei);
96         if (unlikely(err)) {
97                 pr_err("error %d while erasing EB %d\n", err, ebnum);
98                 return err;
99         }
100
101         if (unlikely(ei.state == MTD_ERASE_FAILED)) {
102                 pr_err("some erase error occurred at EB %d\n",
103                        ebnum);
104                 return -EIO;
105         }
106
107         return 0;
108 }
109
110 static int is_block_bad(int ebnum)
111 {
112         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
113         int ret;
114
115         ret = mtd_block_isbad(mtd, addr);
116         if (ret)
117                 pr_info("block %d is bad\n", ebnum);
118         return ret;
119 }
120
121 static int do_read(void)
122 {
123         size_t read;
124         int eb = rand_eb();
125         int offs = rand_offs();
126         int len = rand_len(offs), err;
127         loff_t addr;
128
129         if (bbt[eb + 1]) {
130                 if (offs >= mtd->erasesize)
131                         offs -= mtd->erasesize;
132                 if (offs + len > mtd->erasesize)
133                         len = mtd->erasesize - offs;
134         }
135         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
136         err = mtd_read(mtd, addr, len, &read, readbuf);
137         if (mtd_is_bitflip(err))
138                 err = 0;
139         if (unlikely(err || read != len)) {
140                 pr_err("error: read failed at 0x%llx\n",
141                        (long long)addr);
142                 if (!err)
143                         err = -EINVAL;
144                 return err;
145         }
146         return 0;
147 }
148
149 static int do_write(void)
150 {
151         int eb = rand_eb(), offs, err, len;
152         size_t written;
153         loff_t addr;
154
155         offs = offsets[eb];
156         if (offs >= mtd->erasesize) {
157                 err = erase_eraseblock(eb);
158                 if (err)
159                         return err;
160                 offs = offsets[eb] = 0;
161         }
162         len = rand_len(offs);
163         len = ((len + pgsize - 1) / pgsize) * pgsize;
164         if (offs + len > mtd->erasesize) {
165                 if (bbt[eb + 1])
166                         len = mtd->erasesize - offs;
167                 else {
168                         err = erase_eraseblock(eb + 1);
169                         if (err)
170                                 return err;
171                         offsets[eb + 1] = 0;
172                 }
173         }
174         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
175         err = mtd_write(mtd, addr, len, &written, writebuf);
176         if (unlikely(err || written != len)) {
177                 pr_err("error: write failed at 0x%llx\n",
178                        (long long)addr);
179                 if (!err)
180                         err = -EINVAL;
181                 return err;
182         }
183         offs += len;
184         while (offs > mtd->erasesize) {
185                 offsets[eb++] = mtd->erasesize;
186                 offs -= mtd->erasesize;
187         }
188         offsets[eb] = offs;
189         return 0;
190 }
191
192 static int do_operation(void)
193 {
194         if (prandom_u32() & 1)
195                 return do_read();
196         else
197                 return do_write();
198 }
199
200 static int scan_for_bad_eraseblocks(void)
201 {
202         int i, bad = 0;
203
204         bbt = kzalloc(ebcnt, GFP_KERNEL);
205         if (!bbt) {
206                 pr_err("error: cannot allocate memory\n");
207                 return -ENOMEM;
208         }
209
210         if (!mtd_can_have_bb(mtd))
211                 return 0;
212
213         pr_info("scanning for bad eraseblocks\n");
214         for (i = 0; i < ebcnt; ++i) {
215                 bbt[i] = is_block_bad(i) ? 1 : 0;
216                 if (bbt[i])
217                         bad += 1;
218                 cond_resched();
219         }
220         pr_info("scanned %d eraseblocks, %d are bad\n", i, bad);
221         return 0;
222 }
223
224 static int __init mtd_stresstest_init(void)
225 {
226         int err;
227         int i, op;
228         uint64_t tmp;
229
230         printk(KERN_INFO "\n");
231         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
232
233         if (dev < 0) {
234                 pr_info("Please specify a valid mtd-device via module parameter\n");
235                 pr_crit("CAREFUL: This test wipes all data on the specified MTD device!\n");
236                 return -EINVAL;
237         }
238
239         pr_info("MTD device: %d\n", dev);
240
241         mtd = get_mtd_device(NULL, dev);
242         if (IS_ERR(mtd)) {
243                 err = PTR_ERR(mtd);
244                 pr_err("error: cannot get MTD device\n");
245                 return err;
246         }
247
248         if (mtd->writesize == 1) {
249                 pr_info("not NAND flash, assume page size is 512 "
250                        "bytes.\n");
251                 pgsize = 512;
252         } else
253                 pgsize = mtd->writesize;
254
255         tmp = mtd->size;
256         do_div(tmp, mtd->erasesize);
257         ebcnt = tmp;
258         pgcnt = mtd->erasesize / pgsize;
259
260         pr_info("MTD device size %llu, eraseblock size %u, "
261                "page size %u, count of eraseblocks %u, pages per "
262                "eraseblock %u, OOB size %u\n",
263                (unsigned long long)mtd->size, mtd->erasesize,
264                pgsize, ebcnt, pgcnt, mtd->oobsize);
265
266         if (ebcnt < 2) {
267                 pr_err("error: need at least 2 eraseblocks\n");
268                 err = -ENOSPC;
269                 goto out_put_mtd;
270         }
271
272         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time */
273         bufsize = mtd->erasesize * 2;
274
275         err = -ENOMEM;
276         readbuf = vmalloc(bufsize);
277         writebuf = vmalloc(bufsize);
278         offsets = kmalloc(ebcnt * sizeof(int), GFP_KERNEL);
279         if (!readbuf || !writebuf || !offsets) {
280                 pr_err("error: cannot allocate memory\n");
281                 goto out;
282         }
283         for (i = 0; i < ebcnt; i++)
284                 offsets[i] = mtd->erasesize;
285         prandom_bytes(writebuf, bufsize);
286
287         err = scan_for_bad_eraseblocks();
288         if (err)
289                 goto out;
290
291         /* Do operations */
292         pr_info("doing operations\n");
293         for (op = 0; op < count; op++) {
294                 if ((op & 1023) == 0)
295                         pr_info("%d operations done\n", op);
296                 err = do_operation();
297                 if (err)
298                         goto out;
299                 cond_resched();
300         }
301         pr_info("finished, %d operations done\n", op);
302
303 out:
304         kfree(offsets);
305         kfree(bbt);
306         vfree(writebuf);
307         vfree(readbuf);
308 out_put_mtd:
309         put_mtd_device(mtd);
310         if (err)
311                 pr_info("error %d occurred\n", err);
312         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
313         return err;
314 }
315 module_init(mtd_stresstest_init);
316
317 static void __exit mtd_stresstest_exit(void)
318 {
319         return;
320 }
321 module_exit(mtd_stresstest_exit);
322
323 MODULE_DESCRIPTION("Stress test module");
324 MODULE_AUTHOR("Adrian Hunter");
325 MODULE_LICENSE("GPL");