tools/regression/p1003_1b/fifo.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1996 - 2000
   5  *      HD Associates, Inc.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  16  *    must display the following acknowledgement:
  17  *      This product includes software developed by HD Associates, Inc
  18  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY HD ASSOCIATES AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL HD ASSOCIATES OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * $FreeBSD$
  35  */
  36 #include <sys/types.h>
  37 #include <sys/mman.h>
  38 #include <sys/time.h>
  39 #include <err.h>
  40 #include <errno.h>
  41 #include <fcntl.h>
  42 #include <sched.h>
  43 #include <signal.h>
  44 #include <stdlib.h>
  45 #include <stdio.h>
  46 #include <unistd.h>
  47
  48 volatile int ticked;
  49 #define CAN_USE_ALARMS
  50
  51 #ifdef CAN_USE_ALARMS
  52 void tick(int arg)
  53 {
  54         ticked = 1;
  55 }
  56 #endif
  57
  58 /* Fifo: Verify that fifo and round-robin scheduling seem to work.
  59  *
  60  * This tests:
  61  * 1. That sched_rr_get_interval seems to work;
  62  * 2. That FIFO scheduling doesn't seeem to be round-robin;
  63  * 3. That round-robin scheduling seems to work.
  64  *
  65  */
  66 static pid_t child;
  67 static void tidyup(void)
  68 {
  69         if (child)
  70                 kill(child, SIGHUP);
  71 }
  72
  73 static double
  74 tvsub(const struct timeval *a, const struct timeval *b)
  75 {
  76         long sdiff;
  77         long udiff;
  78
  79         sdiff = a->tv_sec - b->tv_sec;
  80         udiff = a->tv_usec - b->tv_usec;
  81
  82         return (double)(sdiff * 1000000 + udiff) / 1e6;
  83 }
  84
  85 int fifo(int argc, char *argv[])
  86 {
  87         int e = 0;
  88         volatile long *p, pid;
  89         int i;
  90         struct sched_param fifo_param;
  91         struct timespec interval;
  92 #define MAX_RANAT 32
  93         struct timeval ranat[MAX_RANAT];
  94
  95 #ifdef CAN_USE_ALARMS
  96         static struct itimerval itimerval;
  97 #endif
  98
  99         /* What is the round robin interval?
 100          */
 101
 102         if (sched_rr_get_interval(0, &interval) == -1) {
 103                 perror("sched_rr_get_interval");
 104                 exit(errno);
 105         }
 106
 107 #ifdef CAN_USE_ALARMS
 108         signal(SIGALRM, tick);
 109 #endif
 110
 111         fifo_param.sched_priority = 1;
 112
 113         p = (long *)mmap(0, sizeof(*p),
 114         PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
 115
 116         if (p == (long *)-1)
 117                 err(errno, "mmap");
 118
 119         *p = 0;
 120
 121         if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &fifo_param) == -1)
 122         {
 123                 perror("sched_setscheduler");
 124                 return -1;
 125         }
 126
 127         pid = getpid();
 128
 129         if ((child = fork()) == 0)
 130         {
 131                 /* Child process.  Just keep setting the pointer to our
 132                  * PID.  The parent will kill us when it wants to.
 133                  */
 134
 135                 pid = getpid();
 136                 while (1)
 137                         *p = pid;
 138         }
 139         else
 140         {
 141                 atexit(tidyup);
 142                 *p = pid;
 143
 144
 145                 ticked = 0;
 146
 147 #ifdef CAN_USE_ALARMS
 148                 /* Set an alarm for 250 times the round-robin interval.
 149                  * Then we will verify that a similar priority process
 150                  * will not run when we are using the FIFO scheduler.
 151                  */
 152                 itimerval.it_value.tv_usec = interval.tv_nsec / (1000 / 250);
 153
 154                 itimerval.it_value.tv_sec = itimerval.it_value.tv_usec / 1000000;
 155                 itimerval.it_value.tv_usec %= 1000000;
 156
 157
 158                 if (setitimer(ITIMER_REAL, &itimerval, 0) == -1) {
 159                         perror("setitimer");
 160                         exit(errno);
 161                 }
 162 #endif
 163
 164
 165                 gettimeofday(ranat, 0);
 166                 i = 1;
 167                 while (!ticked && i < MAX_RANAT)
 168                         if (*p == child) {
 169                                 gettimeofday(ranat + i, 0);
 170                                 *p = 0;
 171                                 e = -1;
 172                                 i++;
 173                         }
 174
 175                 if (e) {
 176                         int j;
 177
 178                         fprintf(stderr,
 179                         "SCHED_FIFO had erroneous context switches:\n");
 180                         for (j = 1; j < i; j++) {
 181                                 fprintf(stderr, "%d %g\n", j,
 182                                         tvsub(ranat + j, ranat + j - 1));
 183                         }
 184                         return e;
 185                 }
 186
 187                 /* Switch to the round robin scheduler and the child
 188                  * should run within twice the interval.
 189                  */
 190                 if (sched_setscheduler(child, SCHED_RR, &fifo_param) == -1 ||
 191                 sched_setscheduler(0, SCHED_RR, &fifo_param) == -1)
 192                 {
 193                         perror("sched_setscheduler");
 194                         return -1;
 195                 }
 196
 197                 e = -1;
 198
 199                 ticked = 0;
 200
 201 #ifdef CAN_USE_ALARMS
 202
 203                 /* Now we do want to see it run.  But only set
 204                  * the alarm for twice the interval:
 205                  */
 206                 itimerval.it_value.tv_usec = interval.tv_nsec / 500;
 207
 208                 if (setitimer(ITIMER_REAL, &itimerval, 0) == -1) {
 209                         perror("setitimer");
 210                         exit(errno);
 211                 }
 212 #endif
 213
 214                 for (i = 0; !ticked; i++)
 215                         if (*p == child) {
 216                                 e = 0;
 217                                 break;
 218                         }
 219
 220                 if (e)
 221                         fprintf(stderr,"Child never ran when it should have.\n");
 222         }
 223
 224         exit(e);
 225 }
 226
 227 #ifdef STANDALONE_TESTS
 228 int main(int argc, char *argv[]) { return fifo(argc, argv); }
 229 #endif