| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 | 
| /* Test selecting other page sizes for mmap/shmget. | 
|   | 
|    Before running this huge pages for each huge page size must have been | 
|    reserved. | 
|    For large pages beyond MAX_ORDER (like 1GB on x86) boot options must be used. | 
|    Also shmmax must be increased. | 
|    And you need to run as root to work around some weird permissions in shm. | 
|    And nothing using huge pages should run in parallel. | 
|    When the program aborts you may need to clean up the shm segments with | 
|    ipcrm -m by hand, like this | 
|    sudo ipcs | awk '$1 == "0x00000000" {print $2}' | xargs -n1 sudo ipcrm -m | 
|    (warning this will remove all if someone else uses them) */ | 
|   | 
| #define _GNU_SOURCE 1 | 
| #include <sys/mman.h> | 
| #include <stdlib.h> | 
| #include <stdio.h> | 
| #include <sys/ipc.h> | 
| #include <sys/shm.h> | 
| #include <sys/stat.h> | 
| #include <glob.h> | 
| #include <assert.h> | 
| #include <unistd.h> | 
| #include <stdarg.h> | 
| #include <string.h> | 
|   | 
| #define err(x) perror(x), exit(1) | 
|   | 
| #define MAP_HUGE_2MB    (21 << MAP_HUGE_SHIFT) | 
| #define MAP_HUGE_1GB    (30 << MAP_HUGE_SHIFT) | 
| #define MAP_HUGE_SHIFT  26 | 
| #define MAP_HUGE_MASK   0x3f | 
| #if !defined(MAP_HUGETLB) | 
| #define MAP_HUGETLB    0x40000 | 
| #endif | 
|   | 
| #define SHM_HUGETLB     04000   /* segment will use huge TLB pages */ | 
| #define SHM_HUGE_SHIFT  26 | 
| #define SHM_HUGE_MASK   0x3f | 
| #define SHM_HUGE_2MB    (21 << SHM_HUGE_SHIFT) | 
| #define SHM_HUGE_1GB    (30 << SHM_HUGE_SHIFT) | 
|   | 
| #define NUM_PAGESIZES   5 | 
|   | 
| #define NUM_PAGES 4 | 
|   | 
| #define Dprintf(fmt...) // printf(fmt) | 
|   | 
| unsigned long page_sizes[NUM_PAGESIZES]; | 
| int num_page_sizes; | 
|   | 
| int ilog2(unsigned long v) | 
| { | 
|     int l = 0; | 
|     while ((1UL << l) < v) | 
|         l++; | 
|     return l; | 
| } | 
|   | 
| void find_pagesizes(void) | 
| { | 
|     glob_t g; | 
|     int i; | 
|     glob("/sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-*kB", 0, NULL, &g); | 
|     assert(g.gl_pathc <= NUM_PAGESIZES); | 
|     for (i = 0; i < g.gl_pathc; i++) { | 
|         sscanf(g.gl_pathv[i], "/sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-%lukB", | 
|                 &page_sizes[i]); | 
|         page_sizes[i] <<= 10; | 
|         printf("Found %luMB\n", page_sizes[i] >> 20); | 
|     } | 
|     num_page_sizes = g.gl_pathc; | 
|     globfree(&g); | 
| } | 
|   | 
| unsigned long default_huge_page_size(void) | 
| { | 
|     unsigned long hps = 0; | 
|     char *line = NULL; | 
|     size_t linelen = 0; | 
|     FILE *f = fopen("/proc/meminfo", "r"); | 
|     if (!f) | 
|         return 0; | 
|     while (getline(&line, &linelen, f) > 0) { | 
|         if (sscanf(line, "Hugepagesize:       %lu kB", &hps) == 1) { | 
|             hps <<= 10; | 
|             break; | 
|         } | 
|     } | 
|     free(line); | 
|     return hps; | 
| } | 
|   | 
| void show(unsigned long ps) | 
| { | 
|     char buf[100]; | 
|     if (ps == getpagesize()) | 
|         return; | 
|     printf("%luMB: ", ps >> 20); | 
|     fflush(stdout); | 
|     snprintf(buf, sizeof buf, | 
|         "cat /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-%lukB/free_hugepages", | 
|         ps >> 10); | 
|     system(buf); | 
| } | 
|   | 
| unsigned long read_sysfs(int warn, char *fmt, ...) | 
| { | 
|     char *line = NULL; | 
|     size_t linelen = 0; | 
|     char buf[100]; | 
|     FILE *f; | 
|     va_list ap; | 
|     unsigned long val = 0; | 
|   | 
|     va_start(ap, fmt); | 
|     vsnprintf(buf, sizeof buf, fmt, ap); | 
|     va_end(ap); | 
|   | 
|     f = fopen(buf, "r"); | 
|     if (!f) { | 
|         if (warn) | 
|             printf("missing %s\n", buf); | 
|         return 0; | 
|     } | 
|     if (getline(&line, &linelen, f) > 0) { | 
|         sscanf(line, "%lu", &val); | 
|     } | 
|     fclose(f); | 
|     free(line); | 
|     return val; | 
| } | 
|   | 
| unsigned long read_free(unsigned long ps) | 
| { | 
|     return read_sysfs(ps != getpagesize(), | 
|             "/sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-%lukB/free_hugepages", | 
|             ps >> 10); | 
| } | 
|   | 
| void test_mmap(unsigned long size, unsigned flags) | 
| { | 
|     char *map; | 
|     unsigned long before, after; | 
|     int err; | 
|   | 
|     before = read_free(size); | 
|     map = mmap(NULL, size*NUM_PAGES, PROT_READ|PROT_WRITE, | 
|             MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_HUGETLB|flags, -1, 0); | 
|   | 
|     if (map == (char *)-1) err("mmap"); | 
|     memset(map, 0xff, size*NUM_PAGES); | 
|     after = read_free(size); | 
|     Dprintf("before %lu after %lu diff %ld size %lu\n", | 
|         before, after, before - after, size); | 
|     assert(size == getpagesize() || (before - after) == NUM_PAGES); | 
|     show(size); | 
|     err = munmap(map, size); | 
|     assert(!err); | 
| } | 
|   | 
| void test_shmget(unsigned long size, unsigned flags) | 
| { | 
|     int id; | 
|     unsigned long before, after; | 
|     int err; | 
|   | 
|     before = read_free(size); | 
|     id = shmget(IPC_PRIVATE, size * NUM_PAGES, IPC_CREAT|0600|flags); | 
|     if (id < 0) err("shmget"); | 
|   | 
|     struct shm_info i; | 
|     if (shmctl(id, SHM_INFO, (void *)&i) < 0) err("shmctl"); | 
|     Dprintf("alloc %lu res %lu\n", i.shm_tot, i.shm_rss); | 
|   | 
|   | 
|     Dprintf("id %d\n", id); | 
|     char *map = shmat(id, NULL, 0600); | 
|     if (map == (char*)-1) err("shmat"); | 
|   | 
|     shmctl(id, IPC_RMID, NULL); | 
|   | 
|     memset(map, 0xff, size*NUM_PAGES); | 
|     after = read_free(size); | 
|   | 
|     Dprintf("before %lu after %lu diff %ld size %lu\n", | 
|         before, after, before - after, size); | 
|     assert(size == getpagesize() || (before - after) == NUM_PAGES); | 
|     show(size); | 
|     err = shmdt(map); | 
|     assert(!err); | 
| } | 
|   | 
| void sanity_checks(void) | 
| { | 
|     int i; | 
|     unsigned long largest = getpagesize(); | 
|   | 
|     for (i = 0; i < num_page_sizes; i++) { | 
|         if (page_sizes[i] > largest) | 
|             largest = page_sizes[i]; | 
|   | 
|         if (read_free(page_sizes[i]) < NUM_PAGES) { | 
|             printf("Not enough huge pages for page size %lu MB, need %u\n", | 
|                 page_sizes[i] >> 20, | 
|                 NUM_PAGES); | 
|             exit(0); | 
|         } | 
|     } | 
|   | 
|     if (read_sysfs(0, "/proc/sys/kernel/shmmax") < NUM_PAGES * largest) { | 
|         printf("Please do echo %lu > /proc/sys/kernel/shmmax", largest * NUM_PAGES); | 
|         exit(0); | 
|     } | 
|   | 
| #if defined(__x86_64__) | 
|     if (largest != 1U<<30) { | 
|         printf("No GB pages available on x86-64\n" | 
|                "Please boot with hugepagesz=1G hugepages=%d\n", NUM_PAGES); | 
|         exit(0); | 
|     } | 
| #endif | 
| } | 
|   | 
| int main(void) | 
| { | 
|     int i; | 
|     unsigned default_hps = default_huge_page_size(); | 
|   | 
|     find_pagesizes(); | 
|   | 
|     sanity_checks(); | 
|   | 
|     for (i = 0; i < num_page_sizes; i++) { | 
|         unsigned long ps = page_sizes[i]; | 
|         int arg = ilog2(ps) << MAP_HUGE_SHIFT; | 
|         printf("Testing %luMB mmap with shift %x\n", ps >> 20, arg); | 
|         test_mmap(ps, MAP_HUGETLB | arg); | 
|     } | 
|     printf("Testing default huge mmap\n"); | 
|     test_mmap(default_hps, SHM_HUGETLB); | 
|   | 
|     puts("Testing non-huge shmget"); | 
|     test_shmget(getpagesize(), 0); | 
|   | 
|     for (i = 0; i < num_page_sizes; i++) { | 
|         unsigned long ps = page_sizes[i]; | 
|         int arg = ilog2(ps) << SHM_HUGE_SHIFT; | 
|         printf("Testing %luMB shmget with shift %x\n", ps >> 20, arg); | 
|         test_shmget(ps, SHM_HUGETLB | arg); | 
|     } | 
|     puts("default huge shmget"); | 
|     test_shmget(default_hps, SHM_HUGETLB); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } |