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 unsigned calc_stuff_bits(struct can_frame *frame) {
 162         uint32_t bitmap[4];
 163         unsigned start = 0, end;
 164         uint32_t mask, ones = 0, basemask = 0xf0000000;
 165         unsigned stuffed = 0;
 166         memset(bitmap, 0, sizeof(bitmap));
 167
 168         if (frame->can_id & CAN_EFF_FLAG) {
 169                 bitmap[0] =
 170                         (frame->can_id >> 25);
 171                 bitmap[1] =
 172                         (frame->can_id >> 18) << 25             |
 173                         3 << 23                                 |
 174                         (frame->can_id & 0x3ffff) << 7          |
 175                         (!!(frame->can_id & CAN_RTR_FLAG)) << 6 |
 176                         0 << 4                                  |
 177                         frame->can_dlc & 0xf;
 178                 bitmap[2] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[0]);
 179                 bitmap[3] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[1]);
 180                 start = 28;
 181                 end = 64 + 8*frame->can_dlc;
 182         } else {
 183                 bitmap[0] =
 184                         (frame->can_id << 7) |
 185                         (!!(frame->can_id & CAN_RTR_FLAG)) << 6 |
 186                         0 << 4                                  |
 187                         frame->can_dlc & 0xf;
 188                 bitmap[1] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[0]);
 189                 bitmap[2] = htonl(((uint32_t*)frame->data)[1]);
 190                 start = 14;
 191                 end = 32 + 8*frame->can_dlc;
 192         }
 193         /* TODO: Calc stuff bits in CRC */
 194         while (start < end) {
 195                 mask = basemask >> (start & 0x1f);
 196                 while (1) {
 197                         ones = ones ? mask : 0;
 198                         uint32_t chunk = (bitmap[start >> 5] & mask) ^ ones;
 199                         //printf("start=%d  bitmap=0x%08x  mask=0x%08x  ones=0x%08x  chunk=0x%08x\n", start, bitmap[start >> 5], mask, ones, chunk);
 200                         if (chunk) {
 201                                 unsigned change = __builtin_clz(chunk);
 202                                 start = start & ~0x1f | change;
 203                                 basemask = 0xf8000000;
 204                         } else {
 205                                 unsigned oldstart = start;
 206                                 start += __builtin_popcount(mask);
 207                                 mask = (oldstart & 0x1f) ? basemask << (-oldstart & 0x1f) : 0;
 208                                 //printf("oldstart=%d  shl=%d  mask=0x%08x\n", oldstart, -oldstart & 0x1f, mask);
 209                                 if (mask && start < end)
 210                                         continue;
 211                                 if (start <= end && !mask) {
 212                                         stuffed++;
 213                                         basemask = 0xf0000000;
 214                                         printf("stuffed %d\n", !ones);
 215                                 }
 216                         }
 217                         break;
 218                 }
 219                 ones = !ones;
 220         }
 221         printf ("STUFFED %d BITS\n", stuffed);
 222 }
 223
 224 unsigned calc_frame_txtime(struct can_frame *frame) {
 225         return calc_stuff_bits(frame) +
 226                 1 +             /* SOF */
 227                 11 +            /* ID A */
 228                 ((frame->can_id & CAN_EFF_FLAG) ?
 229                  1 +            /* SRR */
 230                  1 +            /* IDE */
 231                  18 +           /* ID B */
 232                  1 +            /* RTR */
 233                  2              /* r1, r0 */
 234                  :
 235                  1 +            /* rtr */
 236                  2) +           /* ide, r0 */
 237                 4 +             /* dlc */
 238                 8*frame->can_dlc +
 239                 15 +            /* CRC */
 240                 3 +             /* CRC del, ACK, ACK del */
 241                 7;              /* EOF */
 242 }
 243
 244 void msg_info_print(FILE *f, struct msg_info *mi)
 245 {
 246         struct timespec diff;
 247         void *local = talloc_new (NULL);
 248         static long num = 0;
 249         char sent[64], received[64];
 250
 251         sprint_canframe(sent, &mi->sent, true);
 252         sprint_canframe(received, &mi->received, true);
 253
 254 #define S(ts) tstamp_str(local, &ts)
 255 #define DIFF(a, b) (timespec_subtract(&diff, &b, &a), S(diff))
 256
 257         switch (num_interfaces) {
 258         case 2:
 259                 fprintf(f, "%ld: %s %s -> %s (%s) %s = %s (%s) %d\n",
 260                         num, S(mi->ts_sent), sent, S(mi->ts_rx_final_kern), S(mi->ts_rx_final), received,
 261                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_final_kern),
 262                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_final),
 263                         calc_frame_txtime(mi->received));
 264                 break;
 265         case 3:
 266                 fprintf(f, "%ld: %s %s -> %s (%s) -> %s (%s) %s = %s (%s), %s (%s) %d\n",
 267                         num, S(mi->ts_sent), sent,
 268                         S(mi->ts_rx_onwire_kern), S(mi->ts_rx_onwire),
 269                         S(mi->ts_rx_final_kern), S(mi->ts_rx_final), received,
 270                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_onwire_kern),
 271                         DIFF(mi->ts_sent, mi->ts_rx_onwire),
 272                         DIFF(mi->ts_rx_onwire_kern, mi->ts_rx_final_kern),
 273                         DIFF(mi->ts_rx_onwire, mi->ts_rx_final),
 274                         calc_frame_txtime(mi->received));
 275                 break;
 276         }
 277 #undef S
 278 #undef DIFF
 279         num++;
 280         talloc_free (local);
 281 }
 282
 283 /* Subtract the `struct timespec' values X and Y, storing the result in
 284    RESULT.  Return 1 if the difference is negative, otherwise 0.  */
 285
 286 int timespec_subtract (struct timespec *result, struct timespec *x, struct timespec *yy)
 287 {
 288         struct timespec ylocal = *yy, *y = &ylocal;
 289         /* Perform the carry for the later subtraction by updating Y. */
 290         if (x->tv_nsec < y->tv_nsec) {
 291                 int nsec = (y->tv_nsec - x->tv_nsec) / 1000000000 + 1;
 292                 y->tv_nsec -= 1000000000 * nsec;
 293                 y->tv_sec += nsec;
 294         }
 295         if (x->tv_nsec - y->tv_nsec > 1000000000) {
 296                 int nsec = (x->tv_nsec - y->tv_nsec) / 1000000000;
 297                 y->tv_nsec += 1000000000 * nsec;
 298                 y->tv_sec -= nsec;
 299         }
 300
 301         /* Compute the time remaining to wait.
 302            `tv_nsec' is certainly positive. */
 303         result->tv_sec = x->tv_sec - y->tv_sec;
 304         result->tv_nsec = x->tv_nsec - y->tv_nsec;
 305
 306         /* Return 1 if result is negative. */
 307         return x->tv_sec < y->tv_sec;
 308 }
 309
 310 void dbg_print_timespec(char *msg, struct timespec *tv)
 311 {
 312
 313         printf("%s sec=%ld nsec=%ld\n", msg, tv->tv_sec, tv->tv_nsec);
 314 }
 315
 316 static inline unsigned get_msg_latency_us(struct msg_info *mi)
 317 {
 318         struct timespec diff;
 319         switch (num_interfaces) {
 320         case 3:
 321                 if (opt.userhist)
 322                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final, &mi->ts_rx_onwire);
 323                 else
 324                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final_kern, &mi->ts_rx_onwire_kern);
 325                 break;
 326         case 2:
 327                 if (opt.userhist)
 328                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final, &mi->ts_sent);
 329                 else
 330                         timespec_subtract(&diff, &mi->ts_rx_final_kern, &mi->ts_sent);
 331                 break;
 332         default:
 333                 return 0;
 334         }
 335         return diff.tv_sec * 1000000 + diff.tv_nsec/1000;
 336 }
 337
 338 void set_sched_policy_and_prio(int policy, int rtprio)
 339 {
 340         struct sched_param scheduling_parameters;
 341         int maxprio=sched_get_priority_max(policy);
 342         int minprio=sched_get_priority_min(policy);
 343
 344         if((rtprio < minprio) || (rtprio > maxprio))
 345                 error(1, 0, "The priority for requested policy is out of <%d, %d> range\n",
 346                       minprio, maxprio);
 347
 348         scheduling_parameters.sched_priority = rtprio;
 349
 350         if (0 != pthread_setschedparam(pthread_self(), policy, &scheduling_parameters))
 351                 error(1, errno, "pthread_setschedparam error");
 352 }
 353
 354 void term_handler(int signum)
 355 {
 356         finish_flag = 1;
 357 }
 358
 359 static inline int sock_get_if_index(int s, const char *if_name)
 360 {
 361         struct ifreq ifr;
 362         MEMSET_ZERO(ifr);
 363
 364         strcpy(ifr.ifr_name, if_name);
 365         if (ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0)
 366                 error(1, errno, "SIOCGIFINDEX '%s'", if_name);
 367         return ifr.ifr_ifindex;
 368 }
 369
 370 static inline get_tstamp(struct timespec *ts)
 371 {
 372         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, ts);
 373 }
 374
 375
 376 int trace_fd = -1;
 377 int marker_fd = -1;
 378
 379 int init_ftrace()
 380 {
 381 #ifdef FTRACE
 382         char *debugfs;
 383         char path[256];
 384         FILE *f;
 385
 386         debugfs = "/sys/kernel/debug";
 387         if (debugfs) {
 388                 strcpy(path, debugfs);
 389                 strcat(path,"/tracing/tracing_on");
 390                 trace_fd = open(path, O_WRONLY);
 391                 if (trace_fd >= 0)
 392                         write(trace_fd, "1", 1);
 393
 394                 strcpy(path, debugfs);
 395                 strcat(path,"/tracing/trace_marker");
 396                 marker_fd = open(path, O_WRONLY);
 397
 398                 strcpy(path, debugfs);
 399                 strcat(path,"/tracing/set_ftrace_pid");
 400                 f = fopen(path, "w");
 401                 fprintf(f, "%d\n", getpid());
 402                 fclose(f);
 403                 system("echo function_graph > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer");
 404                 system("echo can_send > /sys/kernel/debug/tracing/set_graph_function");
 405                 system("echo > /sys/kernel/debug/tracing/trace");
 406                 system("echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/tracing_enabled");
 407         }
 408 #endif  /* FTRACE */
 409 }
 410
 411 static inline void trace_on()
 412 {
 413         if (trace_fd >= 0)
 414                 write(trace_fd, "1", 1);
 415 }
 416
 417 static inline void trace_off(int ret)
 418 {
 419         if (marker_fd >= 0) {
 420                 char marker[100];
 421                 sprintf(marker, "write returned %d\n", ret);
 422                 write(marker_fd, marker, strlen(marker));
 423         }
 424         if (trace_fd >= 0)
 425                 write(trace_fd, "0", 1);
 426 }
 427
 428 static inline void msg_info_free(struct msg_info *mi)
 429 {
 430         mi->id = -1;
 431 }
 432
 433 static inline bool msg_info_used(struct msg_info *mi)
 434 {
 435         return mi->id != -1;
 436 }
 437
 438 int send_frame(int socket)
 439 {
 440         struct can_frame frame;
 441         struct msg_info *mi;
 442         int ret;
 443         static int curr_msg = -1;
 444         int i;
 445         uint16_t idx;
 446
 447         MEMSET_ZERO(frame);
 448         i = curr_msg+1;
 449         while (msg_info_used(&msg_infos[i]) && i != curr_msg) {
 450                 i++;
 451                 if (i >= MAX_INFOS)
 452                         i = 0;
 453         }
 454         if (i == curr_msg)
 455                 error(1, 0, "Msg info table is full! Probably, many packets were lost.");
 456         else
 457                 curr_msg = i;
 458
 459         frame.can_id = opt.id;
 460         if (opt.length < 2)
 461                 error(1, 0, "Length < 2 is not yet supported");
 462         frame.can_dlc = opt.length;
 463         idx = curr_msg;
 464         memcpy(frame.data, &idx, sizeof(idx));
 465         mi = frame2info(&frame);
 466
 467         mi->id = frame.can_id;
 468         mi->length = frame.can_dlc;
 469         get_tstamp(&mi->ts_sent);
 470         mi->sent = frame;
 471
 472         trace_on();
 473         ret = write(socket, &frame, sizeof(frame));
 474         trace_off(ret);
 475
 476         if (ret == -1 || num_interfaces == 1)
 477                 msg_info_free(mi);
 478         return ret;
 479 }
 480
 481 static inline send_and_check(int s)
 482 {
 483         int ret;
 484         ret = send_frame(s);
 485         if (ret != sizeof(struct can_frame)) {
 486 /*              if (ret == -1 && errno == ENOBUFS && opt.period_us == 0 && !opt.oneattime) { */
 487 /*                      stats.enobufs++; */
 488 /*                      /\* Ignore this error - pfifo_fast qeuue is full *\/ */
 489 /*              } else */
 490                         error(1, errno, "send_frame (line %d)", __LINE__);
 491         } else {
 492                 count++;
 493                 msg_in_progress++;
 494         }
 495 }
 496
 497 static inline void get_next_timeout(struct timespec *timeout)
 498 {
 499         struct timespec now;
 500         static struct timespec last = {-1, 0 };
 501
 502         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
 503
 504         if (last.tv_sec == -1)
 505                 last = now;
 506         if (opt.period_us != 0) {
 507                 last.tv_sec += opt.period_us/1000000;
 508                 last.tv_nsec += (opt.period_us%1000000)*1000;
 509                 while (last.tv_nsec >= 1000000000) {
 510                         last.tv_nsec -= 1000000000;
 511                         last.tv_sec++;
 512                 }
 513                 if (timespec_subtract(timeout, &last, &now) /* is negative */) {
 514                         stats.overrun++;
 515                         memset(timeout, 0, sizeof(*timeout));
 516                 }
 517         } else if (opt.timeout_ms != 0) {
 518                 timeout->tv_sec = opt.timeout_ms/1000;
 519                 timeout->tv_nsec = (opt.timeout_ms%1000)*1000000;
 520         } else
 521                 error(1, 0, "Timeout and period cannot be both zero");
 522 }
 523
 524 void receive(int s, struct can_frame *frame, struct timespec *ts_kern, struct timespec *ts_user)
 525 {
 526         char ctrlmsg[CMSG_SPACE(sizeof(struct timeval)) + CMSG_SPACE(sizeof(__u32))];
 527         struct iovec iov;
 528         struct msghdr msg;
 529         struct cmsghdr *cmsg;
 530         struct sockaddr_can addr;
 531         int nbytes;
 532         static uint64_t dropcnt = 0;
 533
 534         iov.iov_base = frame;
 535         msg.msg_name = &addr;
 536         msg.msg_iov = &iov;
 537         msg.msg_iovlen = 1;
 538         msg.msg_control = &ctrlmsg;
 539
 540         /* these settings may be modified by recvmsg() */
 541         iov.iov_len = sizeof(*frame);
 542         msg.msg_namelen = sizeof(addr);
 543         msg.msg_controllen = sizeof(ctrlmsg);
 544         msg.msg_flags = 0;
 545
 546         nbytes = recvmsg(s, &msg, 0);
 547         if (nbytes < 0)
 548                 error(1, errno, "recvmsg");
 549
 550         if (nbytes < sizeof(struct can_frame))
 551                 error(1, 0, "recvmsg: incomplete CAN frame\n");
 552
 553         get_tstamp(ts_user);
 554         MEMSET_ZERO(*ts_kern);
 555         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 556              cmsg && (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET);
 557              cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg,cmsg)) {
 558                 if (cmsg->cmsg_type == SO_TIMESTAMPNS)
 559                         *ts_kern = *(struct timespec *)CMSG_DATA(cmsg);
 560                 else if (cmsg->cmsg_type == SO_RXQ_OVFL)
 561                         dropcnt += *(__u32 *)CMSG_DATA(cmsg);
 562         }
 563
 564 }
 565
 566 void process_tx(int s)
 567 {
 568         error(1, 0, "%s: not implemented", __FUNCTION__);
 569 }
 570
 571 void process_on_wire_rx(int s)
 572 {
 573         struct timespec ts_kern, ts_user, ts_diff;
 574         struct can_frame frame;
 575         struct msg_info *mi;
 576         receive(s, &frame, &ts_kern, &ts_user);
 577         mi = frame2info(&frame);
 578         if (msg_info_used(mi)) {
 579                 mi->ts_rx_onwire_kern = ts_kern;
 580                 mi->ts_rx_onwire = ts_user;
 581         } else
 582                 stats.invalid_frame++;
 583 }
 584
 585
 586 void process_final_rx(int s)
 587 {
 588         struct timespec ts_kern, ts_user, ts_diff;
 589         struct can_frame frame;
 590         struct msg_info *mi;
 591         int ret;
 592
 593         receive(s, &frame, &ts_kern, &ts_user);
 594         mi = frame2info(&frame);
 595         mi->ts_rx_final_kern = ts_kern;
 596         mi->ts_rx_final = ts_user;
 597         mi->received = frame;
 598
 599         histogram_add(&histogram, get_msg_latency_us(mi));
 600
 601         ret = write(completion_pipe[1], &mi, sizeof(mi));
 602         if (ret == -1)
 603                 error(1, errno, "completion_pipe write");
 604 }
 605
 606 void *measure_thread(void *arg)
 607 {
 608         int s, i, ret;
 609         struct pollfd pfd[3];
 610         struct timespec timeout;
 611         struct sockaddr_can addr;
 612         sigset_t set;
 613         int consecutive_timeouts = 0;
 614
 615         MEMSET_ZERO(pfd);
 616
 617         for (i=0; i<num_interfaces; i++) {
 618                 if ((s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0)
 619                         error(1, errno, "socket");
 620
 621                 addr.can_family = AF_CAN;
 622                 addr.can_ifindex = sock_get_if_index(s, opt.interface[i]);
 623
 624                 if (i == 0) {   /* TX socket */
 625                         /* disable default receive filter on this RAW socket */
 626                         /* This is obsolete as we do not read from the socket at all, but for */
 627                         /* this reason we can remove the receive list in the Kernel to save a */
 628                         /* little (really a very little!) CPU usage.                          */
 629                         if (setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0) == -1)
 630                                 error(1, errno, "SOL_CAN_RAW");
 631                 }
 632
 633                 if (bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
 634                         error(1, errno, "bind");
 635
 636                 const int timestamp_on = 1;
 637                 if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPNS,
 638                                &timestamp_on, sizeof(timestamp_on)) < 0)
 639                         error(1, errno, "setsockopt SO_TIMESTAMP");
 640
 641                 const int dropmonitor_on = 1;
 642                 if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RXQ_OVFL,
 643                                &dropmonitor_on, sizeof(dropmonitor_on)) < 0)
 644                         error(1, errno, "setsockopt SO_RXQ_OVFL not supported by your Linux Kernel");
 645
 646                 pfd[i].fd = s;
 647                 if (i == 0)
 648                         pfd[i].events = POLLIN | POLLERR | ((opt.period_us == 0 && !opt.oneattime) ? POLLOUT : 0);
 649                 else
 650                         pfd[i].events = POLLIN;
 651         }
 652
 653         set_sched_policy_and_prio(SCHED_FIFO, 40);
 654
 655 #define SEND() send_and_check(pfd[0].fd)
 656
 657         if (opt.oneattime)
 658                 SEND();
 659
 660         get_tstamp(&stats.tic);
 661
 662         while (!finish_flag &&
 663                (opt.count == 0 || count < opt.count || msg_in_progress != 0)) {
 664
 665                 get_next_timeout(&timeout);
 666                 //printf("ppoll"); fflush(stdout);
 667                 ret = ppoll(pfd, num_interfaces, &timeout, NULL);
 668                 //printf("=%d\n", ret);
 669                 switch (ret) {
 670                 case -1: // Error
 671                         if (!INTERRUPTED_SYSCALL(errno))
 672                                 error(1, errno, "ppoll");
 673                         break;
 674                 case 0: // Timeout
 675                         if (opt.period_us) {
 676                                 if (opt.count == 0 || count < opt.count) {
 677                                         SEND();
 678                                 }
 679                         } else {
 680                                 /* Lost message - send a new one */
 681                                 stats.timeouts++;
 682                                 consecutive_timeouts++;
 683                                 if (consecutive_timeouts < 10)
 684                                         SEND();
 685                                 else /* Something is really broken */
 686                                         finish_flag = 1;
 687                         }
 688                         break;
 689                 default: // Event
 690                         if (pfd[0].revents & (POLLIN|POLLERR)) {
 691                                 process_tx(pfd[0].fd);
 692                         }
 693                         if (pfd[0].revents & POLLOUT) {
 694                                 if (opt.count == 0 || count < opt.count)
 695                                         SEND();
 696                         }
 697                         pfd[0].revents = 0;
 698
 699                         if (num_interfaces == 3 && pfd[1].revents & POLLIN) {
 700                                 process_on_wire_rx(pfd[1].fd);
 701                                 pfd[1].revents = 0;
 702                         }
 703                         if (num_interfaces == 3 && pfd[1].revents & ~POLLIN)
 704                                 error(1, 0, "Unexpected pfd[1].revents: 0x%04x\n", pfd[1].revents);
 705
 706                         i = (num_interfaces == 2) ? 1 : 2;
 707                         if (pfd[i].revents & POLLIN) {
 708                                 consecutive_timeouts = 0;
 709                                 process_final_rx(pfd[i].fd);
 710                                 msg_in_progress--;
 711                                 pfd[i].revents = 0;
 712                                 if ((opt.count == 0 || count < opt.count) &&
 713                                     opt.oneattime) {
 714                                         SEND();
 715                                 }
 716                         }
 717                         if (pfd[i].revents & ~POLLIN)
 718                                 error(1, 0, "Unexpected pfd[%d].revents: 0x%04x\n", pfd[i].revents);
 719                 }
 720         }
 721
 722         get_tstamp(&stats.tac);
 723
 724         for (i=0; i<num_interfaces; i++)
 725                 close(pfd[i].fd);
 726
 727         return NULL;
 728 }
 729
 730 struct poptOption optionsTable[] = {
 731         { "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" },
 732         { "count",  'c', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.count,   0,   "The count of messages to send, zero corresponds to infinity", "num"},
 733         { "id",     'i', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.id,      0,   "CAN ID of sent messages", "id"},
 734         { "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"},
 735         { "timeout",'t', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.timeout_ms,0, "Timeout when period is zero", "ms"},
 736         { "oneattime",'o', POPT_ARG_NONE,                         &opt.oneattime,0,  "Send the next message only when the previous was finally received"},
 737         { "verbose",'v', POPT_ARG_NONE,                           NULL, 'v',         "Send the next message only when the previous was finally received"},
 738         { "name",   'n', POPT_ARG_STRING,                         &opt.name, 0,      "Prefix of the generated files"},
 739         { "length", 'l', POPT_ARG_INT|POPT_ARGFLAG_SHOW_DEFAULT,  &opt.length, 0,    "The length of generated messages", "bytes"},
 740         { "userhist", 'u', POPT_ARG_NONE,                         &opt.userhist, 0,  "Generate histogram from userspace timestamps"},
 741         { "quiet",  'q', POPT_ARG_NONE,                           &opt.quiet, 0,     "Do not print progress and statistics"},
 742         POPT_AUTOHELP
 743         { NULL, 0, 0, NULL, 0 }
 744 };
 745
 746 int parse_options(int argc, const char *argv[])
 747 {
 748         int c;
 749         poptContext optCon;   /* context for parsing command-line options */
 750         void *local = talloc_new (NULL);
 751
 752         optCon = poptGetContext(NULL, argc, argv, optionsTable, 0);
 753         //poptSetOtherOptionHelp(optCon, "[OPTIONS]* <port>");
 754
 755         /* Now do options processing */
 756         while ((c = poptGetNextOpt(optCon)) >= 0) {
 757                 switch (c) {
 758                 case 'd':
 759                         num_interfaces++;
 760                         break;
 761                 }
 762         }
 763         if (c < -1)
 764                 error(1, 0, "%s: %s\n",
 765                       poptBadOption(optCon, POPT_BADOPTION_NOALIAS),
 766                       poptStrerror(c));
 767
 768         if (num_interfaces < 1 || num_interfaces > 3)
 769                 error(1, 0, "-d option must only be given one, two or three times");
 770
 771         if (opt.oneattime && opt.period_us)
 772                 error(1, 0, "oneattime and period cannot be specified at the same time");
 773
 774         if (opt.name) {
 775                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-msgs.txt", opt.name);
 776                 opt.f_msgs = fopen(f, "w");
 777                 if (!opt.f_msgs)
 778                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 779         }
 780
 781         if (opt.name) {
 782                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-hist.txt", opt.name);
 783                 opt.f_hist = fopen(f, "w");
 784                 if (!opt.f_hist)
 785                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 786         }
 787
 788         if (opt.name) {
 789                 char *f = talloc_asprintf(local, "%s-stat.txt", opt.name);
 790                 opt.f_stat = fopen(f, "w");
 791                 if (!opt.f_stat)
 792                         error(1, errno, "fopen: %s", f);
 793         }
 794
 795         poptFreeContext(optCon);
 796         talloc_free(local);
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 void print_progress()
 801 {
 802         if (! opt.quiet) {
 803                 if (num_interfaces > 1)
 804                         printf("\rSent %5d, in progress %5d", count, msg_in_progress);
 805                 else
 806                         printf("\rSent %5d", count);
 807                 fflush(stdout);
 808         }
 809 }
 810
 811 int main(int argc, const char *argv[])
 812 {
 813         pthread_t thread;
 814         sigset_t set;
 815         int ret, i;
 816
 817         parse_options(argc, argv);
 818
 819         mlockall(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE);
 820
 821         signal(SIGINT, term_handler);
 822         signal(SIGTERM, term_handler);
 823
 824         for (i=0; i<MAX_INFOS; i++)
 825                 msg_infos[i].id = -1;
 826
 827         histogram_init(&histogram, 5000000, 1);
 828
 829         ret = pipe(completion_pipe);
 830         if (ret == -1)
 831                 error(1, errno, "pipe");
 832         ret = fcntl(completion_pipe[1], F_SETFL, O_NONBLOCK);
 833         if (ret == -1)
 834                 error(1, errno, "pipe fcntl");
 835
 836         init_ftrace();
 837
 838         pthread_create(&thread, 0, measure_thread, NULL);
 839
 840         struct timespec next, now, diff, allsent = {0,0};
 841         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &next);
 842         int completed = 0;
 843         while (!finish_flag && (opt.count == 0 || completed < opt.count)) {
 844                 struct pollfd pfd[1];
 845                 pfd[0].fd = completion_pipe[0];
 846                 pfd[0].events = POLLIN;
 847                 ret = poll(pfd, 1, 100);
 848                 if (ret == -1 && !INTERRUPTED_SYSCALL(errno))
 849                         error(1, errno, "poll main");
 850                 if (ret > 0 && (pfd[0].revents & POLLIN)) {
 851                         struct msg_info *mi;
 852                         int ret;
 853                         ret = read(completion_pipe[0], &mi, sizeof(mi));
 854                         if (ret < sizeof(mi))
 855                                 error(1, errno, "read completion returned %d", ret);
 856                         msg_info_print(opt.f_msgs, mi);
 857                         msg_info_free(mi);
 858                         completed++;
 859                 }
 860
 861                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
 862                 if (timespec_subtract(&diff, &next, &now)) {
 863                         print_progress();
 864                         next.tv_nsec += 100000000;
 865                         while (next.tv_nsec >= 1000000000) {
 866                                 next.tv_nsec -= 1000000000;
 867                                 next.tv_sec++;
 868                         }
 869                 }
 870                 if (opt.count != 0 && count >= opt.count) {
 871                         if (allsent.tv_sec == 0)
 872                                 allsent = now;
 873                         timespec_subtract(&diff, &now, &allsent);
 874                         if (diff.tv_sec >= 1)
 875                                 finish_flag = 1;
 876                 }
 877         }
 878         print_progress();
 879         if (!opt.quiet)
 880                 printf("\n");
 881
 882         stats.lost = msg_in_progress;
 883
 884         pthread_join(thread, NULL);
 885
 886         close(completion_pipe[0]);
 887         close(completion_pipe[1]);
 888
 889         histogram_fprint(&histogram, opt.f_hist);
 890         fclose(opt.f_hist);
 891         fclose(opt.f_msgs);
 892
 893
 894         fprintf(opt.f_stat, "cmdline='");
 895         for (i=0; i<argc; i++)
 896                 fprintf(opt.f_stat, "%s%s", argv[i], i < argc-1 ? " " : "");
 897         fprintf(opt.f_stat, "'\n");
 898
 899         timespec_subtract(&diff, &stats.tac, &stats.tic);
 900         fprintf(opt.f_stat, "duration=%s # seconds\n", tstamp_str(NULL, &diff));
 901
 902         fprintf(opt.f_stat, "sent=%d\n", count);
 903         fprintf(opt.f_stat, "overrun=%d\n", stats.overrun);
 904         if (stats.overrun && !opt.quiet)
 905                 printf("overrun=%d\n", stats.overrun);
 906         fprintf(opt.f_stat, "enobufs=%d\n", stats.enobufs);
 907         if (stats.enobufs && !opt.quiet)
 908                 printf("enobufs=%d\n", stats.enobufs);
 909         fprintf(opt.f_stat, "lost=%d\n", stats.lost);
 910         if (stats.lost && !opt.quiet)
 911                 printf("lost=%d\n", stats.lost);
 912         fprintf(opt.f_stat, "timeouts=%d\n", stats.timeouts);
 913         if (stats.timeouts && !opt.quiet)
 914                 printf("timeouts=%d\n", stats.timeouts);
 915         fprintf(opt.f_stat, "invalid_frame=%d\n", stats.timeouts);
 916         if (stats.timeouts && !opt.quiet)
 917                 printf("invalid_frame=%d\n", stats.timeouts);
 918
 919         fclose(opt.f_stat);
 920
 921         return 0;
 922 }