latester/latester.c

   1 /**************************************************************************/
   2 /* CAN latency tester                                                     */
   3 /* Copyright (C) 2010, 2011 Michal Sojka, DCE FEE CTU Prague                    */
   4 /* License: GPLv2                                                         */
   5 /**************************************************************************/
   6
   7 #include <ctype.h>
   8 #include <errno.h>
   9 #include <error.h>
  10 #include <fcntl.h>
  11 #include <math.h>
  12 #include <net/if.h>
  13 #include <poll.h>
  14 #include <popt.h>
  15 #include <pthread.h>
  16 #include <semaphore.h>
  17 #include <sched.h>
  18 #include <signal.h>
  19 #include <stdbool.h>
  20 #include <stdint.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <sys/ioctl.h>
  25 #include <sys/mman.h>
  26 #include <sys/socket.h>
  27 #include <sys/stat.h>
  28 #include <sys/time.h>
  29 #include <sys/types.h>
  30 #include <talloc.h>
  31 #include <unistd.h>
  32
  33 #include <linux/can.h>
  34 #include <linux/can/raw.h>
  35
  36 #include "histogram.h"
  37
  38 //#define FTRACE
  39
  40 #ifndef DEBUG
  41 #define dbg(level, fmt, arg...) do {} while (0)
  42 #else
  43 #define dbg(level, fmt, arg...) do { if (level <= DEBUG) { printf("candping: " fmt, ## arg); } } while (0)
  44 #endif
  45
  46 #define INTERRUPTED_SYSCALL(errno) (errno == EINTR || errno == ERESTART)
  47
  48 #define MEMSET_ZERO(obj) memset(&(obj), 0, sizeof(obj))
  49
  50 /* Global variables */
  51 volatile sig_atomic_t finish_flag = 0;  /* Threads should terminate. */
  52 sem_t finish_sem;               /* Thread signals a termination */
  53
  54 /* Command line options */
  55 struct options {
  56         char **interface;
  57         canid_t id;
  58         unsigned period_us;
  59         unsigned timeout_ms;
  60         unsigned count;
  61         unsigned oneattime;
  62         char *name;
  63         int length;
  64         int userhist;
  65         int quiet;
  66
  67         /* Temporary variables */
  68         FILE *f_msgs;
  69         FILE *f_hist;
  70         FILE *f_stat;
  71 };
  72
  73 struct options opt = {
  74         .id = 10,
  75         .period_us = 0,
  76         .timeout_ms = 1000,
  77         .length = 2,
  78 };
  79
  80 struct {
  81         unsigned enobufs;
  82         unsigned overrun;
  83         unsigned lost;
  84         struct timespec tic, tac;
  85         unsigned timeouts;
  86         unsigned invalid_frame;
  87 } stats;
  88
  89 int num_interfaces = 0;
  90 int count = 0;                  /* Number of sent messages */
  91 unsigned msg_in_progress = 0;
  92 int completion_pipe[2];
  93
  94 struct msg_info {
  95         canid_t id;
  96         uint8_t length;
  97         struct timespec ts_sent, ts_sent_kern;
  98         struct timespec ts_rx_onwire, ts_rx_onwire_kern;
  99         struct timespec ts_rx_final, ts_rx_final_kern;
 100         struct can_frame sent, received;
 101 };
 102
 103 #define MAX_INFOS 10000
 104 struct msg_info msg_infos[MAX_INFOS];
 105
 106 struct histogram histogram;
 107
 108 void sprint_canframe(char *buf , struct can_frame *cf, int sep) {
 109         /* documentation see lib.h */
 110
 111         int i,offset;
 112         int dlc = (cf->can_dlc > 8)? 8 : cf->can_dlc;
 113
 114         if (cf->can_id & CAN_ERR_FLAG) {
 115                 sprintf(buf, "%08X#", cf->can_id & (CAN_ERR_MASK|CAN_ERR_FLAG));
 116                 offset = 9;
 117         } else if (cf->can_id & CAN_EFF_FLAG) {
 118                 sprintf(buf, "%08X#", cf->can_id & CAN_EFF_MASK);
 119                 offset = 9;
 120         } else {
 121                 sprintf(buf, "%03X#", cf->can_id & CAN_SFF_MASK);
 122                 offset = 4;
 123         }
 124
 125         if (cf->can_id & CAN_RTR_FLAG) /* there are no ERR frames with RTR */
 126                 sprintf(buf+offset, "R");
 127         else
 128                 for (i = 0; i < dlc; i++) {
 129                         sprintf(buf+offset, "%02X", cf->data[i]);
 130                         offset += 2;
 131                         if (sep && (i+1 < dlc))
 132                                 sprintf(buf+offset++, ".");
 133                 }
 134 }
 135
 136 static inline uint16_t frame_index(struct can_frame *frame)
 137 {
 138         uint16_t idx;
 139         if (frame->can_dlc >= 2) {
 140                 memcpy(&idx, frame->data, sizeof(idx));
 141                 if (idx >= MAX_INFOS)
 142                         error(1, 0, "%s idx too high", __FUNCTION__);
 143         } else {
 144
 145                 error(1, 0, "%s error", __FUNCTION__);
 146         }
 147         return idx;
 148 }
 149
 150 static inline struct msg_info *frame2info(struct can_frame *frame)
 151 {
 152         return &msg_infos[frame_index(frame)];
 153 }
 154
 155 static inline char *tstamp_str(const void *ctx, struct timespec *tstamp)
 156 {
 157         return talloc_asprintf(ctx, "%ld.%06ld",
 158                                tstamp->tv_sec, tstamp->tv_nsec/1000);
 159 }
 160
 161 /* Functions and types for CRC checks.
 162  *
 163  * Generated on Wed Sep 21 22:30:11 2011,
 164  * by pycrc v0.7.8, http://www.tty1.net/pycrc/
 165  * using the configuration:
 166  *    Width        = 15
 167  *    Poly         = 0x4599
 168  *    XorIn        = 0x0000
 169  *    ReflectIn    = False
 170  *    XorOut       = 0x0000
 171  *    ReflectOut   = False
 172  *    Algorithm    = table-driven
 173  *****************************************************************************/
 174 typedef uint16_t crc_t;
 175
 176 static const crc_t crc_table[2] = {
 177     0x0000, 0x4599
 178 };
 179
 180 crc_t crc_update(crc_t crc, uint32_t data, size_t bit_len)
 181 {
 182     unsigned int tbl_idx;
 183 /*     crc_t bc = crc; */
 184 /*     uint32_t bd = data; */
 185 /*     size_t bl = bit_len; */
 186
 187     while (bit_len--) {
 188         tbl_idx = (crc >> 14) ^ (data >> 31);
 189         crc = crc_table[tbl_idx & 0x01] ^ (crc << 1);
 190         data <<= 1;
 191     }
 192     crc = crc & 0x7fff;
 193 /*     printf("crc: 0x%04x -> 0x%04x  data: 0x%08x  len: %d\n", */
 194 /*         bc, crc, bd, bl); */
 195     return crc;
 196 }
 197
 198 unsigned calc_stuff_bits(struct can_frame *frame) {
 199         uint32_t bitmap[4];
 200         unsigned start = 0, end;
 201         uint32_t mask, ones = 0, basemask = 0xf8000000;
 202         unsigned stuffed = 0;
 203         memset(bitmap, 0, sizeof(bitmap));
 204         crc_t crc = 0;
 205         uint32_t crcx;
 206
 207         if (frame->can_id & CAN_EFF_FLAG) {
 208                 bitmap[0] =
 209                         ((frame->can_id & CAN_EFF_MASK) >> 25);
 210                 bitmap[1] =
 211                         ((frame->can_id & CAN_EFF_MASK) >> 18) << 25    |
 212                         3 << 23                                         |
 213                         ((frame->can_id & CAN_EFF_MASK) & 0x3ffff) << 7 |
 214                         (!!(frame->can_id & CAN_RTR_FLAG)) << 6         |
 215                         0 << 4                                          |
 216                         frame->can_dlc & 0xf;
 217                 bitmap[2] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[0]);
 218                 bitmap[3] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[1]);
 219                 start = 27;
 220                 end = 64 + 8*frame->can_dlc;
 221                 crc = crc_update(crc, bitmap[0] << start, 32-start);
 222                 crc = crc_update(crc, bitmap[1], 32);
 223                 crc = crc_update(crc, bitmap[2], end - 64 > 32 ? 32 : end - 64);
 224                 crc = crc_update(crc, bitmap[3], end > 96 ? end - 96 : 0);
 225                 crcx = (uint32_t)htons(crc) << 17;
 226                 if (frame->can_dlc < 4)
 227                         bitmap[2] |= crcx >> (frame->can_dlc*8);
 228                 if (frame->can_dlc = 3)
 229                         bitmap[3] |= crcx << 8;
 230                 if (frame->can_dlc >= 4)
 231                         bitmap[3] |= crcx >> (frame->can_dlc*8);
 232         } else {
 233                 bitmap[0] =
 234                         (frame->can_id << 7) |
 235                         (!!(frame->can_id & CAN_RTR_FLAG)) << 6 |
 236                         0 << 4                                  |
 237                         frame->can_dlc & 0xf;
 238                 bitmap[1] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[0]);
 239                 bitmap[2] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[1]);
 240                 start = 13;
 241                 end = 32 + 8*frame->can_dlc;
 242         }
 243         /* TODO: Calc stuff bits in CRC */
 244         while (start < end) {
 245                 mask = basemask >> (start & 0x1f);
 246                 while (1) {
 247                         ones = ones ? mask : 0;
 248                         uint32_t chunk = (bitmap[start >> 5] & mask) ^ ones;
 249                         //printf("start=%d  bitmap=0x%08x  mask=0x%08x  ones=0x%08x  chunk=0x%08x\n", start, bitmap[start >> 5], mask, ones, chunk);
 250                         if (chunk) {
 251                                 unsigned change = __builtin_clz(chunk);
 252                                 start = start & ~0x1f | change;
 253                                 basemask = 0xf8000000;
 254                         } else {
 255                                 unsigned oldstart = start;
 256                                 start += __builtin_popcount(mask);
 257                                 mask = (oldstart & 0x1f) ? basemask << (-oldstart & 0x1f) : 0;
 258                                 //printf("oldstart=%d  shl=%d  mask=0x%08x\n", oldstart, -oldstart & 0x1f, mask);
 259                                 if (mask && start < end)
 260                                         continue;
 261                                 if (start <= end && !mask) {
 262                                         stuffed++;
 263                                         basemask = 0xf0000000;
 264                                         //printf("stuffed %d\n", !ones);
 265                                 }
 266                         }
 267                         break;
 268                 }
 269                 ones = !ones;
 270         }
 271         //printf ("STUFFED %d BITS\n", stuffed);
 272 }
 273
 274 unsigned calc_frame_txtime(struct can_frame *frame) {
 275         return calc_stuff_bits(frame) +
 276                 1 +             /* SOF */
 277                 11 +            /* ID A */
 278                 ((frame->can_id & CAN_EFF_FLAG) ?
 279                  1 +            /* SRR */
 280                  1 +            /* IDE */
 281                  18 +           /* ID B */
 282                  1 +            /* RTR */
 283                  2              /* r1, r0 */
 284                  :
 285                  1 +            /* rtr */
 286                  2) +           /* ide, r0 */
 287                 4 +             /* dlc */
 288                 8*frame->can_dlc +
 289                 15 +            /* CRC */
 290                 3 +             /* CRC del, ACK, ACK del */
 291                 7;              /* EOF */
 292 }
 293
 294 void msg_info_print(FILE *f, struct msg_info *mi)
 295 {
 296         struct timespec diff;
 297         void *local = talloc_new (NULL);
 298         static long num = 0;
 299         char sent[64], received[64];
 300
 301         sprint_canframe(sent, &mi->sent, true);
 302         sprint_canframe(received, &mi->received, true);
 303
 304 #define S(ts) tstamp_str(local, &ts)
 305 #define DIFF(a, b) (timespec_subtract(&diff, &b, &a), S(diff))
 306
 307         switch (num_interfaces) {
 308         case 2:
 309                 fprintf(f, "%ld: %s %s -> %s (%s) %s = %s (%s) %d\n",
 310                         num, S(mi->ts_sent), sent, S(mi->ts_rx_final_kern), S(mi->ts_rx_final), received,
 311                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_final_kern),
 312                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_final),
 313                         calc_frame_txtime(&mi->received));
 314                 break;
 315         case 3:
 316                 fprintf(f, "%ld: %s %s -> %s (%s) -> %s (%s) %s = %s (%s), %s (%s) %d\n",
 317                         num, S(mi->ts_sent), sent,
 318                         S(mi->ts_rx_onwire_kern), S(mi->ts_rx_onwire),
 319                         S(mi->ts_rx_final_kern), S(mi->ts_rx_final), received,
 320                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_onwire_kern),
 321                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_onwire),
 322                         DIFF(mi->ts_rx_onwire_kern, mi->ts_rx_final_kern),
 323                         DIFF(mi->ts_rx_onwire, mi->ts_rx_final),
 324                         calc_frame_txtime(&mi->received));
 325                 break;
 326         }
 327 #undef S
 328 #undef DIFF
 329         num++;
 330         talloc_free (local);
 331 }
 332
 333 /* Subtract the `struct timespec' values X and Y, storing the result in
 334    RESULT.  Return 1 if the difference is negative, otherwise 0.  */
 335
 336 int timespec_subtract (struct timespec *result, struct timespec *x, struct timespec *yy)
 337 {
 338         struct timespec ylocal = *yy, *y = &ylocal;
 339         /* Perform the carry for the later subtraction by updating Y. */
 340         if (x->tv_nsec < y->tv_nsec) {
 341                 int nsec = (y->tv_nsec - x->tv_nsec) / 1000000000 + 1;
 342                 y->tv_nsec -= 1000000000 * nsec;
 343                 y->tv_sec += nsec;
 344         }
 345         if (x->tv_nsec - y->tv_nsec > 1000000000) {
 346                 int nsec = (x->tv_nsec - y->tv_nsec) / 1000000000;
 347                 y->tv_nsec += 1000000000 * nsec;
 348                 y->tv_sec -= nsec;
 349         }
 350
 351         /* Compute the time remaining to wait.
 352            `tv_nsec' is certainly positive. */
 353         result->tv_sec = x->tv_sec - y->tv_sec;
 354         result->tv_nsec = x->tv_nsec - y->tv_nsec;
 355
 356         /* Return 1 if result is negative. */
 357         return x->tv_sec < y->tv_sec;
 358 }
 359
 360 void dbg_print_timespec(char *msg, struct timespec *tv)
 361 {
 362
 363         printf("%s sec=%ld nsec=%ld\n", msg, tv->tv_sec, tv->tv_nsec);
 364 }
 365
 366 static inline unsigned get_msg_latency_us(struct msg_info *mi)
 367 {
 368         struct timespec diff;
 369         switch (num_interfaces) {
 370         case 3:
 371                 if (opt.userhist)
 372                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final, &mi->ts_rx_onwire);
 373                 else
 374                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final_kern, &mi->ts_rx_onwire_kern);
 375                 break;
 376         case 2:
 377                 if (opt.userhist)
 378                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final, &mi->ts_sent);
 379                 else
 380                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final_kern, &mi->ts_sent);
 381                 break;
 382         default:
 383                 return 0;
 384         }
 385         return diff.tv_sec * 1000000 + diff.tv_nsec/1000;
 386 }
 387
 388 void set_sched_policy_and_prio(int policy, int rtprio)
 389 {
 390         struct sched_param scheduling_parameters;
 391         int maxprio=sched_get_priority_max(policy);
 392         int minprio=sched_get_priority_min(policy);
 393
 394         if((rtprio < minprio) || (rtprio > maxprio))
 395                 error(1, 0, "The priority for requested policy is out of <%d, %d> range\n",
 396                       minprio, maxprio);
 397
 398         scheduling_parameters.sched_priority = rtprio;
 399
 400         if (0 != pthread_setschedparam(pthread_self(), policy, &scheduling_parameters))
 401                 error(1, errno, "pthread_setschedparam error");
 402 }
 403
 404 void term_handler(int signum)
 405 {
 406         finish_flag = 1;
 407 }
 408
 409 static inline int sock_get_if_index(int s, const char *if_name)
 410 {
 411         struct ifreq ifr;
 412         MEMSET_ZERO(ifr);
 413
 414         strcpy(ifr.ifr_name, if_name);
 415         if (ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0)
 416                 error(1, errno, "SIOCGIFINDEX '%s'", if_name);
 417         return ifr.ifr_ifindex;
 418 }
 419
 420 static inline get_tstamp(struct timespec *ts)
 421 {
 422         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, ts);
 423 }
 424
 425
 426 int trace_fd = -1;
 427 int marker_fd = -1;
 428
 429 int init_ftrace()
 430 {
 431 #ifdef FTRACE
 432         char *debugfs;
 433         char path[256];
 434         FILE *f;
 435
 436         debugfs = "/sys/kernel/debug";
 437         if (debugfs) {
 438                 strcpy(path, debugfs);
 439                 strcat(path,"/tracing/tracing_on");
 440                 trace_fd = open(path, O_WRONLY);
 441                 if (trace_fd >= 0)
 442                         write(trace_fd, "1", 1);
 443
 444                 strcpy(path, debugfs);
 445                 strcat(path,"/tracing/trace_marker");
 446                 marker_fd = open(path, O_WRONLY);
 447
 448                 strcpy(path, debugfs);
 449                 strcat(path,"/tracing/set_ftrace_pid");
 450                 f = fopen(path, "w");
 451                 fprintf(f, "%d\n", getpid());
 452                 fclose(f);
 453                 system("echo function_graph > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer");
 454                 system("echo can_send > /sys/kernel/debug/tracing/set_graph_function");
 455                 system("echo > /sys/kernel/debug/tracing/trace");
 456                 system("echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/tracing_enabled");
 457         }
 458 #endif  /* FTRACE */
 459 }
 460
 461 static inline void trace_on()
 462 {
 463         if (trace_fd >= 0)
 464                 write(trace_fd, "1", 1);
 465 }
 466
 467 static inline void trace_off(int ret)
 468 {
 469         if (marker_fd >= 0) {
 470                 char marker[100];
 471                 sprintf(marker, "write returned %d\n", ret);
 472                 write(marker_fd, marker, strlen(marker));
 473         }
 474         if (trace_fd >= 0)
 475                 write(trace_fd, "0", 1);
 476 }
 477
 478 static inline void msg_info_free(struct msg_info *mi)
 479 {
 480         mi->id = -1;
 481 }
 482
 483 static inline bool msg_info_used(struct msg_info *mi)
 484 {
 485         return mi->id != -1;
 486 }
 487
 488 int send_frame(int socket)
 489 {
 490         struct can_frame frame;
 491         struct msg_info *mi;
 492         int ret;
 493         static int curr_msg = -1;
 494         int i;
 495         uint16_t idx;
 496
 497         MEMSET_ZERO(frame);
 498         i = curr_msg+1;
 499         while (msg_info_used(&msg_infos[i]) && i != curr_msg) {
 500                 i++;
 501                 if (i >= MAX_INFOS)
 502                         i = 0;
 503         }
 504         if (i == curr_msg)
 505                 error(1, 0, "Msg info table is full! Probably, many packets were lost.");
 506         else
 507                 curr_msg = i;
 508
 509         frame.can_id = opt.id;
 510         if (opt.length < 2)
 511                 error(1, 0, "Length < 2 is not yet supported");
 512         frame.can_dlc = opt.length;
 513         idx = curr_msg;
 514         memcpy(frame.data, &idx, sizeof(idx));
 515         mi = frame2info(&frame);
 516
 517         mi->id = frame.can_id;
 518         mi->length = frame.can_dlc;
 519         get_tstamp(&mi->ts_sent);
 520         mi->sent = frame;
 521
 522         trace_on();
 523         ret = write(socket, &frame, sizeof(frame));
 524         trace_off(ret);
 525
 526         if (ret == -1 || num_interfaces == 1)
 527                 msg_info_free(mi);
 528         return ret;
 529 }
 530
 531 static inline send_and_check(int s)
 532 {
 533         int ret;
 534         ret = send_frame(s);
 535         if (ret != sizeof(struct can_frame)) {
 536 /*              if (ret == -1 && errno == ENOBUFS && opt.period_us == 0 && !opt.oneattime) { */
 537 /*                      stats.enobufs++; */
 538 /*                      /\* Ignore this error - pfifo_fast qeuue is full *\/ */
 539 /*              } else */
 540                         error(1, errno, "send_frame (line %d)", __LINE__);
 541         } else {
 542                 count++;
 543                 msg_in_progress++;
 544         }
 545 }
 546
 547 static inline void get_next_timeout(struct timespec *timeout)
 548 {
 549         struct timespec now;
 550         static struct timespec last = {-1, 0 };
 551
 552         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
 553
 554         if (last.tv_sec == -1)
 555                 last = now;
 556         if (opt.period_us != 0) {
 557                 last.tv_sec += opt.period_us/1000000;
 558                 last.tv_nsec += (opt.period_us%1000000)*1000;
 559                 while (last.tv_nsec >= 1000000000) {
 560                         last.tv_nsec -= 1000000000;
 561                         last.tv_sec++;
 562                 }
 563                 if (timespec_subtract(timeout, &last, &now) /* is negative */) {
 564                         stats.overrun++;
 565                         memset(timeout, 0, sizeof(*timeout));
 566                 }
 567         } else if (opt.timeout_ms != 0) {
 568                 timeout->tv_sec = opt.timeout_ms/1000;
 569                 timeout->tv_nsec = (opt.timeout_ms%1000)*1000000;
 570         } else
 571                 error(1, 0, "Timeout and period cannot be both zero");
 572 }
 573
 574 void receive(int s, struct can_frame *frame, struct timespec *ts_kern, struct timespec *ts_user)
 575 {
 576         char ctrlmsg[CMSG_SPACE(sizeof(struct timeval)) + CMSG_SPACE(sizeof(__u32))];
 577         struct iovec iov;
 578         struct msghdr msg;
 579         struct cmsghdr *cmsg;
 580         struct sockaddr_can addr;
 581         int nbytes;
 582         static uint64_t dropcnt = 0;
 583
 584         iov.iov_base = frame;
 585         msg.msg_name = &addr;
 586         msg.msg_iov = &iov;
 587         msg.msg_iovlen = 1;
 588         msg.msg_control = &ctrlmsg;
 589
 590         /* these settings may be modified by recvmsg() */
 591         iov.iov_len = sizeof(*frame);
 592         msg.msg_namelen = sizeof(addr);
 593         msg.msg_controllen = sizeof(ctrlmsg);
 594         msg.msg_flags = 0;
 595
 596         nbytes = recvmsg(s, &msg, 0);
 597         if (nbytes < 0)
 598                 error(1, errno, "recvmsg");
 599
 600         if (nbytes < sizeof(struct can_frame))
 601                 error(1, 0, "recvmsg: incomplete CAN frame\n");
 602
 603         get_tstamp(ts_user);
 604         MEMSET_ZERO(*ts_kern);
 605         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 606              cmsg && (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET);
 607              cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg,cmsg)) {
 608                 if (cmsg->cmsg_type == SO_TIMESTAMPNS)
 609                         *ts_kern = *(struct timespec *)CMSG_DATA(cmsg);
 610                 else if (cmsg->cmsg_type == SO_RXQ_OVFL)
 611                         dropcnt += *(__u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 612         }
 613
 614 }
 615
 616 void process_tx(int s)
 617 {
 618         error(1, 0, "%s: not implemented", __FUNCTION__);
 619 }
 620
 621 void process_on_wire_rx(int s)
 622 {
 623         struct timespec ts_kern, ts_user, ts_diff;
 624         struct can_frame frame;
 625         struct msg_info *mi;
 626         receive(s, &frame, &ts_kern, &ts_user);
 627         mi = frame2info(&frame);
 628         if (msg_info_used(mi)) {
 629                 mi->ts_rx_onwire_kern = ts_kern;
 630                 mi->ts_rx_onwire = ts_user;
 631         } else
 632                 stats.invalid_frame++;
 633 }
 634
 635
 636 void process_final_rx(int s)
 637 {
 638         struct timespec ts_kern, ts_user, ts_diff;
 639         struct can_frame frame;
 640         struct msg_info *mi;
 641         int ret;
 642
 643         receive(s, &frame, &ts_kern, &ts_user);
 644         mi = frame2info(&frame);
 645         mi->ts_rx_final_kern = ts_kern;
 646         mi->ts_rx_final = ts_user;
 647         mi->received = frame;
 648
 649         histogram_add(&histogram, get_msg_latency_us(mi));
 650
 651         ret = write(completion_pipe[1], &mi, sizeof(mi));
 652         if (ret == -1)
 653                 error(1, errno, "completion_pipe write");
 654 }
 655
 656 void *measure_thread(void *arg)
 657 {
 658         int s, i, ret;
 659         struct pollfd pfd[3];
 660         struct timespec timeout;
 661         struct sockaddr_can addr;
 662         sigset_t set;
 663         int consecutive_timeouts = 0;
 664
 665         MEMSET_ZERO(pfd);
 666
 667         for (i=0; i<num_interfaces; i++) {
 668                 if ((s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0)
 669                         error(1, errno, "socket");
 670
 671                 addr.can_family = AF_CAN;
 672                 addr.can_ifindex = sock_get_if_index(s, opt.interface[i]);
 673
 674                 if (i == 0) {   /* TX socket */
 675                         /* disable default receive filter on this RAW socket */
 676                         /* This is obsolete as we do not read from the socket at all, but for */
 677                         /* this reason we can remove the receive list in the Kernel to save a */
 678                         /* little (really a very little!) CPU usage.                          */
 679                         if (setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0) == -1)
 680                                 error(1, errno, "SOL_CAN_RAW");
 681                 }
 682
 683                 if (bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
 684                         error(1, errno, "bind");
 685
 686                 const int timestamp_on = 1;
 687                 if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPNS,
 688                                &timestamp_on, sizeof(timestamp_on)) < 0)
 689                         error(1, errno, "setsockopt SO_TIMESTAMP");
 690
 691                 const int dropmonitor_on = 1;
 692                 if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RXQ_OVFL,
 693                                &dropmonitor_on, sizeof(dropmonitor_on)) < 0)
 694                         error(1, errno, "setsockopt SO_RXQ_OVFL not supported by your Linux Kernel");
 695
 696                 pfd[i].fd = s;
 697                 if (i == 0)
 698                         pfd[i].events = POLLIN | POLLERR | ((opt.period_us == 0 && !opt.oneattime) ? POLLOUT : 0);
 699                 else
 700                         pfd[i].events = POLLIN;
 701         }
 702
 703         set_sched_policy_and_prio(SCHED_FIFO, 40);
 704
 705 #define SEND() send_and_check(pfd[0].fd)
 706
 707         if (opt.oneattime)
 708                 SEND();
 709
 710         get_tstamp(&stats.tic);
 711
 712         while (!finish_flag &&
 713                (opt.count == 0 || count < opt.count || msg_in_progress != 0)) {
 714
 715                 get_next_timeout(&timeout);
 716                 //printf("ppoll"); fflush(stdout);
 717                 ret = ppoll(pfd, num_interfaces, &timeout, NULL);
 718                 //printf("=%d\n", ret);
 719                 switch (ret) {
 720                 case -1: // Error
 721                         if (!INTERRUPTED_SYSCALL(errno))
 722                                 error(1, errno, "ppoll");
 723                         break;
 724                 case 0: // Timeout
 725                         if (opt.period_us) {
 726                                 if (opt.count == 0 || count < opt.count) {
 727                                         SEND();
 728                                 }
 729                         } else {
 730                                 /* Lost message - send a new one */
 731                                 stats.timeouts++;
 732                                 consecutive_timeouts++;
 733                                 if (consecutive_timeouts < 10)
 734                                         SEND();
 735                                 else /* Something is really broken */
 736                                         finish_flag = 1;
 737                         }
 738                         break;
 739                 default: // Event
 740                         if (pfd[0].revents & (POLLIN|POLLERR)) {
 741                                 process_tx(pfd[0].fd);
 742                         }
 743                         if (pfd[0].revents & POLLOUT) {
 744                                 if (opt.count == 0 || count < opt.count)
 745                                         SEND();
 746                         }
 747                         pfd[0].revents = 0;
 748
 749                         if (num_interfaces == 3 && pfd[1].revents & POLLIN) {
 750                                 process_on_wire_rx(pfd[1].fd);
 751                                 pfd[1].revents = 0;
 752                         }
 753                         if (num_interfaces == 3 && pfd[1].revents & ~POLLIN)
 754                                 error(1, 0, "Unexpected pfd[1].revents: 0x%04x\n", pfd[1].revents);
 755
 756                         i = (num_interfaces == 2) ? 1 : 2;
 757                         if (pfd[i].revents & POLLIN) {
 758                                 consecutive_timeouts = 0;
 759                                 process_final_rx(pfd[i].fd);
 760                                 msg_in_progress--;
 761                                 pfd[i].revents = 0;
 762                                 if ((opt.count == 0 || count < opt.count) &&
 763                                     opt.oneattime) {
 764                                         SEND();
 765                                 }
 766                         }
 767                         if (pfd[i].revents & ~POLLIN)
 768                                 error(1, 0, "Unexpected pfd[%d].revents: 0x%04x\n", pfd[i].revents);
 769                 }
 770         }
 771
 772         get_tstamp(&stats.tac);
 773
 774         for (i=0; i<num_interfaces; i++)
 775                 close(pfd[i].fd);
 776
 777         return NULL;
 778 }
 779
 780 struct poptOption optionsTable[] = {
 781         { "device", 'd', POPT_ARG_ARGV, &opt.interface, 'd', "Interface to use. Must be given two times (tx, rx) or three times (tx, rx1, rx2)", "interface" },
 782         { "count",  'c', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.count,   0,   "The count of messages to send, zero corresponds to infinity", "num"},
 783         { "id",     'i', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.id,      0,   "CAN ID of sent messages", "id"},
 784         { "period", 'p', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.period_us, 0, "Period for sending messages or zero (default) to send as fast as possible", "us"},
 785         { "timeout",'t', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.timeout_ms,0, "Timeout when period is zero", "ms"},
 786         { "oneattime",'o', POPT_ARG_NONE,                         &opt.oneattime,0,  "Send the next message only when the previous was finally received"},
 787         { "verbose",'v', POPT_ARG_NONE,                           NULL, 'v',         "Send the next message only when the previous was finally received"},
 788         { "name",   'n', POPT_ARG_STRING,                         &opt.name, 0,      "Prefix of the generated files"},
 789         { "length", 'l', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.length, 0,    "The length of generated messages", "bytes"},
 790         { "userhist", 'u', POPT_ARG_NONE,                         &opt.userhist, 0,  "Generate histogram from userspace timestamps"},
 791         { "quiet",  'q', POPT_ARG_NONE,                           &opt.quiet, 0,     "Do not print progress and statistics"},
 792         POPT_AUTOHELP
 793         { NULL, 0, 0, NULL, 0 }
 794 };
 795
 796 int parse_options(int argc, const char *argv[])
 797 {
 798         int c;
 799         poptContext optCon;   /* context for parsing command-line options */
 800         void *local = talloc_new (NULL);
 801
 802         optCon = poptGetContext(NULL, argc, argv, optionsTable, 0);
 803         //poptSetOtherOptionHelp(optCon, "[OPTIONS]* <port>");
 804
 805         /* Now do options processing */
 806         while ((c = poptGetNextOpt(optCon)) >= 0) {
 807                 switch (c) {
 808                 case 'd':
 809                         num_interfaces++;
 810                         break;
 811                 }
 812         }
 813         if (c < -1)
 814                 error(1, 0, "%s: %s\n",
 815                       poptBadOption(optCon, POPT_BADOPTION_NOALIAS),
 816                       poptStrerror(c));
 817
 818         if (num_interfaces < 1 || num_interfaces > 3)
 819                 error(1, 0, "-d option must only be given one, two or three times");
 820
 821         if (opt.oneattime && opt.period_us)
 822                 error(1, 0, "oneattime and period cannot be specified at the same time");
 823
 824         if (opt.name) {
 825                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-msgs.txt", opt.name);
 826                 opt.f_msgs = fopen(f, "w");
 827                 if (!opt.f_msgs)
 828                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 829         }
 830
 831         if (opt.name) {
 832                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-hist.txt", opt.name);
 833                 opt.f_hist = fopen(f, "w");
 834                 if (!opt.f_hist)
 835                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 836         }
 837
 838         if (opt.name) {
 839                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-stat.txt", opt.name);
 840                 opt.f_stat = fopen(f, "w");
 841                 if (!opt.f_stat)
 842                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 843         }
 844
 845         poptFreeContext(optCon);
 846         talloc_free(local);
 847         return 0;
 848 }
 849
 850 void print_progress()
 851 {
 852         if (! opt.quiet) {
 853                 if (num_interfaces > 1)
 854                         printf("\rSent %5d, in progress %5d", count, msg_in_progress);
 855                 else
 856                         printf("\rSent %5d", count);
 857                 fflush(stdout);
 858         }
 859 }
 860
 861 int main(int argc, const char *argv[])
 862 {
 863         pthread_t thread;
 864         sigset_t set;
 865         int ret, i;
 866
 867         parse_options(argc, argv);
 868
 869         mlockall(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE);
 870
 871         signal(SIGINT, term_handler);
 872         signal(SIGTERM, term_handler);
 873
 874         for (i=0; i<MAX_INFOS; i++)
 875                 msg_infos[i].id = -1;
 876
 877         histogram_init(&histogram, 5000000, 1);
 878
 879         ret = pipe(completion_pipe);
 880         if (ret == -1)
 881                 error(1, errno, "pipe");
 882         ret = fcntl(completion_pipe[1], F_SETFL, O_NONBLOCK);
 883         if (ret == -1)
 884                 error(1, errno, "pipe fcntl");
 885
 886         init_ftrace();
 887
 888         pthread_create(&thread, 0, measure_thread, NULL);
 889
 890         struct timespec next, now, diff, allsent = {0,0};
 891         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &next);
 892         int completed = 0;
 893         while (!finish_flag && (opt.count == 0 || completed < opt.count)) {
 894                 struct pollfd pfd[1];
 895                 pfd[0].fd = completion_pipe[0];
 896                 pfd[0].events = POLLIN;
 897                 ret = poll(pfd, 1, 100);
 898                 if (ret == -1 && !INTERRUPTED_SYSCALL(errno))
 899                         error(1, errno, "poll main");
 900                 if (ret > 0 && (pfd[0].revents & POLLIN)) {
 901                         struct msg_info *mi;
 902                         int ret;
 903                         ret = read(completion_pipe[0], &mi, sizeof(mi));
 904                         if (ret < sizeof(mi))
 905                                 error(1, errno, "read completion returned %d", ret);
 906                         msg_info_print(opt.f_msgs, mi);
 907                         msg_info_free(mi);
 908                         completed++;
 909                 }
 910
 911                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
 912                 if (timespec_subtract(&diff, &next, &now)) {
 913                         print_progress();
 914                         next.tv_nsec += 100000000;
 915                         while (next.tv_nsec >= 1000000000) {
 916                                 next.tv_nsec -= 1000000000;
 917                                 next.tv_sec++;
 918                         }
 919                 }
 920                 if (opt.count != 0 && count >= opt.count) {
 921                         if (allsent.tv_sec == 0)
 922                                 allsent = now;
 923                         timespec_subtract(&diff, &now, &allsent);
 924                         if (diff.tv_sec >= 1)
 925                                 finish_flag = 1;
 926                 }
 927         }
 928         print_progress();
 929         if (!opt.quiet)
 930                 printf("\n");
 931
 932         stats.lost = msg_in_progress;
 933
 934         pthread_join(thread, NULL);
 935
 936         close(completion_pipe[0]);
 937         close(completion_pipe[1]);
 938
 939         histogram_fprint(&histogram, opt.f_hist);
 940         fclose(opt.f_hist);
 941         fclose(opt.f_msgs);
 942
 943
 944         fprintf(opt.f_stat, "cmdline='");
 945         for (i=0; i<argc; i++)
 946                 fprintf(opt.f_stat, "%s%s", argv[i], i < argc-1 ? " " : "");
 947         fprintf(opt.f_stat, "'\n");
 948
 949         timespec_subtract(&diff, &stats.tac, &stats.tic);
 950         fprintf(opt.f_stat, "duration=%s # seconds\n", tstamp_str(NULL, &diff));
 951
 952         fprintf(opt.f_stat, "sent=%d\n", count);
 953         fprintf(opt.f_stat, "overrun=%d\n", stats.overrun);
 954         if (stats.overrun && !opt.quiet)
 955                 printf("overrun=%d\n", stats.overrun);
 956         fprintf(opt.f_stat, "enobufs=%d\n", stats.enobufs);
 957         if (stats.enobufs && !opt.quiet)
 958                 printf("enobufs=%d\n", stats.enobufs);
 959         fprintf(opt.f_stat, "lost=%d\n", stats.lost);
 960         if (stats.lost && !opt.quiet)
 961                 printf("lost=%d\n", stats.lost);
 962         fprintf(opt.f_stat, "timeouts=%d\n", stats.timeouts);
 963         if (stats.timeouts && !opt.quiet)
 964                 printf("timeouts=%d\n", stats.timeouts);
 965         fprintf(opt.f_stat, "invalid_frame=%d\n", stats.timeouts);
 966         if (stats.timeouts && !opt.quiet)
 967                 printf("invalid_frame=%d\n", stats.timeouts);
 968
 969         fclose(opt.f_stat);
 970
 971         return 0;
 972 }