utils/cegwbench/cegwbench.c

   1 #include <stdlib.h>
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <string.h>
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <getopt.h>
   6 #include <time.h>
   7 #include <math.h>
   8 #include <sys/socket.h>
   9 #include <netinet/in.h>
  10 #include <net/if.h>
  11 #include <arpa/inet.h>
  12 #include <linux/can.h>
  13 #include <pthread.h>
  14 #include "cegwerr.h"
  15 #include "readif.h"
  16
  17 /**
  18  * ToDo:
  19  * [ ] consider can timestamp
  20  */
  21
  22 //#define BENCH_DEBUG
  23 #ifdef BENCH_DEBUG
  24 #define printdbg(...) printf( __VA_ARGS__ )
  25 #else
  26 #define printdbg(...)
  27 #endif
  28
  29 #define BENCH_FLAG_N 1
  30 #define BENCH_FLAG_SRC 2
  31 #define BENCH_FLAG_DST 4
  32
  33 enum {
  34         BENCH_MODE_UNDEF,
  35         BENCH_MODE_ASAP,
  36         BENCH_MODE_ONEATTIME,
  37         BENCH_MODE_PERIOD
  38 };
  39
  40 int can_sock_create( int ifindex );
  41 int udp_sock_create( struct in_addr ip, unsigned int port );
  42
  43 struct optdata
  44 {
  45         int optflag;
  46         int mode;
  47         int n;
  48         struct cegw_if ceif[2]; /* 0 -> src, 1 -> dst */
  49 };
  50
  51 struct optdata d;
  52 pthread_barrier_t barrier;
  53 struct timespec* tx_time, * rx_time;
  54
  55 void* thr_recv( void* arg )
  56 {
  57         int sock;
  58         struct can_frame cf;
  59         int i;
  60         int seq;
  61
  62         if( d.ceif[1].type == IF_CAN )
  63                 sock = can_sock_create( d.ceif[1].can.ifindex );
  64         else
  65                 sock = udp_sock_create( d.ceif[1].eth.ip, d.ceif[1].eth.port );
  66         if( sock == -1 )
  67                 return NULL;
  68
  69         pthread_barrier_wait( &barrier );
  70
  71         /* recv */
  72         for( i=0; i<d.n; i++ )
  73         {
  74                 recvfrom( sock, &cf, sizeof(cf), 0, NULL, 0 );
  75                 seq = *((int*)cf.data);
  76                 clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &rx_time[ seq ] );
  77                 printdbg( "recv: (id=%d)%d\n", cf.can_id, seq );
  78                 if( d.mode == BENCH_MODE_ONEATTIME )
  79                 {
  80                         pthread_barrier_wait( &barrier );
  81                 }
  82         }
  83
  84         close( sock );
  85         return NULL;
  86 }
  87
  88 int timespec_subtract( struct timespec *result, struct timespec *x, struct timespec *yy )
  89 {
  90         struct timespec ylocal = *yy, *y = &ylocal;
  91 /* Perform the carry for the later subtraction by updating Y. */
  92         if( x->tv_nsec < y->tv_nsec )
  93         {
  94                 int nsec = (y->tv_nsec - x->tv_nsec) / 1000000000 + 1;
  95                 y->tv_nsec -= 1000000000 * nsec;
  96                 y->tv_sec += nsec;
  97         }
  98         if (x->tv_nsec - y->tv_nsec > 1000000000)
  99         {
 100                 int nsec = (x->tv_nsec - y->tv_nsec) / 1000000000;
 101                 y->tv_nsec += 1000000000 * nsec;
 102                 y->tv_sec -= nsec;
 103         }
 104
 105         /* Compute the time remaining to wait.
 106          *         `tv_nsec' is certainly positive. */
 107         result->tv_sec = x->tv_sec - y->tv_sec;
 108         result->tv_nsec = x->tv_nsec - y->tv_nsec;
 109         /* Return 1 if result is negative. */
 110         return x->tv_sec < y->tv_sec;
 111 }
 112
 113 int udp_sock_create( struct in_addr ip, unsigned int port  )
 114 {
 115         struct sockaddr_in addr_udp;
 116         int udp_sock;
 117
 118         addr_udp.sin_family = AF_INET;
 119         addr_udp.sin_port = htons( port );
 120         addr_udp.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 121
 122         udp_sock = socket( PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP );
 123         if( udp_sock < 0 )
 124         {
 125                 fprintf( stderr, "error: udp socket creation failed\n" );
 126                 return -1;
 127         }
 128
 129         if( bind(udp_sock, (struct sockaddr*)&addr_udp, sizeof(addr_udp)) != 0 )
 130         {
 131                 fprintf( stderr, "error: udp socket binding failed\n" );
 132                 return -1;
 133         }
 134
 135         return udp_sock;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * can_sock_create()
 140  * @return can socket fd, or -1 on failure
 141  */
 142 int can_sock_create( int ifindex )
 143 {
 144         int can_sock;
 145         struct sockaddr_can addr_can;
 146
 147         addr_can.can_family = AF_CAN;
 148         addr_can.can_ifindex = ifindex;
 149
 150         can_sock = socket( PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW );
 151         if( can_sock < 0 )
 152         {
 153                 fprintf( stderr, "error: can socket creation failed\n" );
 154                 return -1;
 155         }
 156
 157         if( bind(can_sock, (struct sockaddr*)&addr_can, sizeof(addr_can)) != 0 )
 158         {
 159                 fprintf( stderr, "error: can socket binding failed\n" );
 160                 return -1;
 161         }
 162
 163         return can_sock;
 164 }
 165
 166 void dump_arg( int argc, char* argv[] )
 167 {
 168         int i;
 169
 170         putchar( '#' );
 171         for( i=0; i<argc; i++ )
 172         {
 173                 printf( "%s ", argv[i] );
 174         }
 175         putchar( '\n' );
 176 }
 177
 178 int read_mode( char* in )
 179 {
 180         if( strcmp( in, "asap" ) == 0 )
 181                 return BENCH_MODE_ASAP;
 182         if( strcmp( in, "oneattime") == 0 )
 183                 return BENCH_MODE_ONEATTIME;
 184         if( strcmp( in, "period" ) == 0 )
 185                 return BENCH_MODE_PERIOD;
 186
 187         return BENCH_MODE_UNDEF;
 188 }
 189
 190 int main( int argc, char* argv[] )
 191 {
 192         char opt;
 193         struct can_frame cf;
 194         int sock;
 195         pthread_t thr;
 196         float mean = 0;
 197         float time;
 198         int ret;
 199         struct timespec res;
 200         int i, tmp;
 201
 202         d.optflag = 0;
 203         d.mode = BENCH_MODE_ASAP;
 204
 205         struct option longopt[] =
 206         {
 207                 { "mode", 0, NULL, 'm' },
 208                 { 0, 0, 0, 0 }
 209         };
 210
 211         while( 1 )
 212         {
 213                 opt = getopt( argc, argv, "s:d:m:n:" );
 214                 if( opt == -1 )
 215                         break;
 216                 switch( opt )
 217                 {
 218                         case 's':
 219                                 d.optflag |= BENCH_FLAG_SRC;
 220                                 if( read_if( optarg, &d.ceif[0] ) != 0 )
 221                                 {
 222                                         perr( "'-s'" );
 223                                         return -1;
 224                                 }
 225                                 break;
 226                         case 'd':
 227                                 d.optflag |= BENCH_FLAG_DST;
 228                                 if( read_if( optarg, &d.ceif[1] ) )
 229                                 {
 230                                         perr( "-d" );
 231                                         return -1;
 232                                 }
 233                                 break;
 234                         case 'm':
 235                                 tmp = read_mode( optarg );
 236                                 if( tmp == BENCH_MODE_UNDEF )
 237                                 {
 238                                         perr( "benchmarking mode unknown" );
 239                                         return -1;
 240                                 }
 241                                 d.mode = tmp;
 242                                 break;
 243                         case 'n':
 244                                 d.optflag |= BENCH_FLAG_N;
 245                                 d.n = atoi( optarg );
 246                                 break;
 247                         case '?':
 248                                 return -1;
 249                                 break;
 250                 }
 251         }
 252
 253         /* check opt */
 254         /* '-n' option is mandatory and its value is >0 */
 255         if( d.optflag & BENCH_FLAG_N )
 256         {
 257                 if( d.n < 1 )
 258                 {
 259                         perr( "'-n' should be at least 1." );
 260                 }
 261         } else
 262         {
 263                 perr( "'-n' is mandatory." );
 264                 return -1;
 265         }
 266
 267         /* '-s' and '-d' should be defined and different iftype */
 268         if( (d.optflag & BENCH_FLAG_SRC) && (d.optflag & BENCH_FLAG_DST) )
 269         {
 270                 if( !(d.ceif[0].type == IF_CAN     && d.ceif[1].type == IF_ETH_UDP) &&
 271                     !(d.ceif[0].type == IF_ETH_UDP && d.ceif[1].type == IF_CAN    )    )
 272                 {
 273                         perr( "'-s' and '-d' should be different interface type." );
 274                         return -1;
 275                 }
 276         } else
 277         {
 278                 perr( "'-s' and '-d' should be defined." );
 279                 return -1;
 280         }
 281
 282         tx_time = malloc( d.n*sizeof(struct timespec) );
 283         rx_time = malloc( d.n*sizeof(struct timespec) );
 284
 285         pthread_barrier_init( &barrier, NULL, 2 );
 286         pthread_create( &thr, NULL, thr_recv, NULL  );
 287
 288         /**/
 289         struct sockaddr* addr;
 290         struct sockaddr_can addr_can;
 291         struct sockaddr_in addr_udp;
 292         int addr_size;
 293
 294         if( d.ceif[0].type == IF_CAN )
 295         {
 296                 sock = socket( PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW );
 297                 addr_can.can_family = AF_CAN;
 298                 addr_can.can_ifindex = d.ceif[0].can.ifindex;
 299                 addr = (struct sockaddr*)&addr_can;
 300                 addr_size = sizeof( addr_can );
 301         }
 302         else
 303         {
 304                 sock = socket( PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP );
 305                 addr_udp.sin_family = AF_INET;
 306                 addr_udp.sin_addr = d.ceif[0].eth.ip;
 307                 addr_udp.sin_port = htons( d.ceif[0].eth.port );
 308                 addr = (struct sockaddr*)&addr_udp;
 309                 addr_size = sizeof( addr_udp );
 310         }
 311         if( sock < 0 ) /* ToDo: ? */
 312                 return -1;
 313
 314         pthread_barrier_wait( &barrier );
 315
 316         /* send  */
 317         for( i=0; i<d.n; i++ )
 318         {
 319                 cf.can_id = i;
 320                 cf.can_dlc = 8;
 321                 memcpy( cf.data, &i, sizeof(i) );
 322
 323                 clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &tx_time[cf.data[0]] );
 324                 ret = sendto( sock, &cf, sizeof(cf), 0, addr, addr_size ); /* ToDo: check ret */
 325                 printdbg( "sending(%d)\n", ret );
 326                 if( d.mode == BENCH_MODE_ONEATTIME )
 327                 {
 328                         pthread_barrier_wait( &barrier );
 329                 }
 330         }
 331
 332         close( sock ); /* ToDo: shutdown? */
 333         pthread_join( thr, NULL );
 334
 335         /* results */
 336         dump_arg( argc, argv );
 337         for( i=0; i<d.n; i++ )
 338         {
 339                 timespec_subtract( &res, &rx_time[i], &tx_time[i] );
 340
 341                 time = res.tv_sec*1000000000.0f + (float)res.tv_nsec;
 342                 printf( "%f\t", time );
 343         }
 344         putchar( '\n' );
 345
 346         pthread_barrier_destroy( &barrier );
 347         free( tx_time );
 348         free( rx_time );
 349
 350         return 0;
 351 }
 352