Merge branch 'master' of git://git.infradead.org/users/dedekind/mtd-tests-2.6
[linux-2.6.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/sched.h>
28 #include <linux/vmalloc.h>
29
30 #define PRINT_PREF KERN_INFO "mtd_stresstest: "
31
32 static int dev;
33 module_param(dev, int, S_IRUGO);
34 MODULE_PARM_DESC(dev, "MTD device number to use");
35
36 static int count = 10000;
37 module_param(count, int, S_IRUGO);
38 MODULE_PARM_DESC(count, "Number of operations to do (default is 10000)");
39
40 static struct mtd_info *mtd;
41 static unsigned char *writebuf;
42 static unsigned char *readbuf;
43 static unsigned char *bbt;
44 static int *offsets;
45
46 static int pgsize;
47 static int bufsize;
48 static int ebcnt;
49 static int pgcnt;
50 static unsigned long next = 1;
51
52 static inline unsigned int simple_rand(void)
53 {
54         next = next * 1103515245 + 12345;
55         return (unsigned int)((next / 65536) % 32768);
56 }
57
58 static inline void simple_srand(unsigned long seed)
59 {
60         next = seed;
61 }
62
63 static int rand_eb(void)
64 {
65         int eb;
66
67 again:
68         if (ebcnt < 32768)
69                 eb = simple_rand();
70         else
71                 eb = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
72         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time - hence 'ebcnt - 1' */
73         eb %= (ebcnt - 1);
74         if (bbt[eb])
75                 goto again;
76         return eb;
77 }
78
79 static int rand_offs(void)
80 {
81         int offs;
82
83         if (bufsize < 32768)
84                 offs = simple_rand();
85         else
86                 offs = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
87         offs %= bufsize;
88         return offs;
89 }
90
91 static int rand_len(int offs)
92 {
93         int len;
94
95         if (bufsize < 32768)
96                 len = simple_rand();
97         else
98                 len = (simple_rand() << 15) | simple_rand();
99         len %= (bufsize - offs);
100         return len;
101 }
102
103 static int erase_eraseblock(int ebnum)
104 {
105         int err;
106         struct erase_info ei;
107         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
108
109         memset(&ei, 0, sizeof(struct erase_info));
110         ei.mtd  = mtd;
111         ei.addr = addr;
112         ei.len  = mtd->erasesize;
113
114         err = mtd->erase(mtd, &ei);
115         if (unlikely(err)) {
116                 printk(PRINT_PREF "error %d while erasing EB %d\n", err, ebnum);
117                 return err;
118         }
119
120         if (unlikely(ei.state == MTD_ERASE_FAILED)) {
121                 printk(PRINT_PREF "some erase error occurred at EB %d\n",
122                        ebnum);
123                 return -EIO;
124         }
125
126         return 0;
127 }
128
129 static int is_block_bad(int ebnum)
130 {
131         loff_t addr = ebnum * mtd->erasesize;
132         int ret;
133
134         ret = mtd->block_isbad(mtd, addr);
135         if (ret)
136                 printk(PRINT_PREF "block %d is bad\n", ebnum);
137         return ret;
138 }
139
140 static int do_read(void)
141 {
142         size_t read = 0;
143         int eb = rand_eb();
144         int offs = rand_offs();
145         int len = rand_len(offs), err;
146         loff_t addr;
147
148         if (bbt[eb + 1]) {
149                 if (offs >= mtd->erasesize)
150                         offs -= mtd->erasesize;
151                 if (offs + len > mtd->erasesize)
152                         len = mtd->erasesize - offs;
153         }
154         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
155         err = mtd->read(mtd, addr, len, &read, readbuf);
156         if (err == -EUCLEAN)
157                 err = 0;
158         if (unlikely(err || read != len)) {
159                 printk(PRINT_PREF "error: read failed at 0x%llx\n",
160                        (long long)addr);
161                 if (!err)
162                         err = -EINVAL;
163                 return err;
164         }
165         return 0;
166 }
167
168 static int do_write(void)
169 {
170         int eb = rand_eb(), offs, err, len;
171         size_t written = 0;
172         loff_t addr;
173
174         offs = offsets[eb];
175         if (offs >= mtd->erasesize) {
176                 err = erase_eraseblock(eb);
177                 if (err)
178                         return err;
179                 offs = offsets[eb] = 0;
180         }
181         len = rand_len(offs);
182         len = ((len + pgsize - 1) / pgsize) * pgsize;
183         if (offs + len > mtd->erasesize) {
184                 if (bbt[eb + 1])
185                         len = mtd->erasesize - offs;
186                 else {
187                         err = erase_eraseblock(eb + 1);
188                         if (err)
189                                 return err;
190                         offsets[eb + 1] = 0;
191                 }
192         }
193         addr = eb * mtd->erasesize + offs;
194         err = mtd->write(mtd, addr, len, &written, writebuf);
195         if (unlikely(err || written != len)) {
196                 printk(PRINT_PREF "error: write failed at 0x%llx\n",
197                        (long long)addr);
198                 if (!err)
199                         err = -EINVAL;
200                 return err;
201         }
202         offs += len;
203         while (offs > mtd->erasesize) {
204                 offsets[eb++] = mtd->erasesize;
205                 offs -= mtd->erasesize;
206         }
207         offsets[eb] = offs;
208         return 0;
209 }
210
211 static int do_operation(void)
212 {
213         if (simple_rand() & 1)
214                 return do_read();
215         else
216                 return do_write();
217 }
218
219 static int scan_for_bad_eraseblocks(void)
220 {
221         int i, bad = 0;
222
223         bbt = kmalloc(ebcnt, GFP_KERNEL);
224         if (!bbt) {
225                 printk(PRINT_PREF "error: cannot allocate memory\n");
226                 return -ENOMEM;
227         }
228         memset(bbt, 0 , ebcnt);
229
230         printk(PRINT_PREF "scanning for bad eraseblocks\n");
231         for (i = 0; i < ebcnt; ++i) {
232                 bbt[i] = is_block_bad(i) ? 1 : 0;
233                 if (bbt[i])
234                         bad += 1;
235                 cond_resched();
236         }
237         printk(PRINT_PREF "scanned %d eraseblocks, %d are bad\n", i, bad);
238         return 0;
239 }
240
241 static int __init mtd_stresstest_init(void)
242 {
243         int err;
244         int i, op;
245         uint64_t tmp;
246
247         printk(KERN_INFO "\n");
248         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
249         printk(PRINT_PREF "MTD device: %d\n", dev);
250
251         mtd = get_mtd_device(NULL, dev);
252         if (IS_ERR(mtd)) {
253                 err = PTR_ERR(mtd);
254                 printk(PRINT_PREF "error: cannot get MTD device\n");
255                 return err;
256         }
257
258         if (mtd->writesize == 1) {
259                 printk(PRINT_PREF "not NAND flash, assume page size is 512 "
260                        "bytes.\n");
261                 pgsize = 512;
262         } else
263                 pgsize = mtd->writesize;
264
265         tmp = mtd->size;
266         do_div(tmp, mtd->erasesize);
267         ebcnt = tmp;
268         pgcnt = mtd->erasesize / mtd->writesize;
269
270         printk(PRINT_PREF "MTD device size %llu, eraseblock size %u, "
271                "page size %u, count of eraseblocks %u, pages per "
272                "eraseblock %u, OOB size %u\n",
273                (unsigned long long)mtd->size, mtd->erasesize,
274                pgsize, ebcnt, pgcnt, mtd->oobsize);
275
276         /* Read or write up 2 eraseblocks at a time */
277         bufsize = mtd->erasesize * 2;
278
279         err = -ENOMEM;
280         readbuf = vmalloc(bufsize);
281         writebuf = vmalloc(bufsize);
282         offsets = kmalloc(ebcnt * sizeof(int), GFP_KERNEL);
283         if (!readbuf || !writebuf || !offsets) {
284                 printk(PRINT_PREF "error: cannot allocate memory\n");
285                 goto out;
286         }
287         for (i = 0; i < ebcnt; i++)
288                 offsets[i] = mtd->erasesize;
289         simple_srand(current->pid);
290         for (i = 0; i < bufsize; i++)
291                 writebuf[i] = simple_rand();
292
293         err = scan_for_bad_eraseblocks();
294         if (err)
295                 goto out;
296
297         /* Do operations */
298         printk(PRINT_PREF "doing operations\n");
299         for (op = 0; op < count; op++) {
300                 if ((op & 1023) == 0)
301                         printk(PRINT_PREF "%d operations done\n", op);
302                 err = do_operation();
303                 if (err)
304                         goto out;
305                 cond_resched();
306         }
307         printk(PRINT_PREF "finished, %d operations done\n", op);
308
309 out:
310         kfree(offsets);
311         kfree(bbt);
312         vfree(writebuf);
313         vfree(readbuf);
314         put_mtd_device(mtd);
315         if (err)
316                 printk(PRINT_PREF "error %d occurred\n", err);
317         printk(KERN_INFO "=================================================\n");
318         return err;
319 }
320 module_init(mtd_stresstest_init);
321
322 static void __exit mtd_stresstest_exit(void)
323 {
324         return;
325 }
326 module_exit(mtd_stresstest_exit);
327
328 MODULE_DESCRIPTION("Stress test module");
329 MODULE_AUTHOR("Adrian Hunter");
330 MODULE_LICENSE("GPL");