doc/canprio/can_socket_blocking.txt

   1 # can_socket_blocking.txt
   2 #
   3 # The purpose of this experiment is to show:
   4 #    1) "Nonblocking behaviour" (return value of -ENOBUFS) of write() call to
   5 #       CAN socket (with default settings set to BLOCKING).
   6 #       This can be caused by:
   7 #         -- Amount of data sent to a device is much higher than
   8 #            the device is capable of sending (i.e. frames are dropped by the
   9 #            device driver).
  10 #         -- Amount of data sent to a qdisc (default pfifo gets its size from
  11 #            txqueuelen parameter of a device) is much higher than the qdisc
  12 #            can handle -- this leads to packet drop.
  13 #
  14 #    2) Possibility of blocking behaviour of write() call when internal socket
  15 #       buffer (SO_SNDBUF option) is smaller than qdiscs buffer. (3rd part of
  16 #       the experiment tries to show that write is "really blocked" -- that this
  17 #       desired behaviour is not caused only in the manner that none ot the
  18 #       buffers overruns).
  19 ################################################################################
  20
  21 # Set the same for all parts of the experiment
  22 $ sudo ip link set can0 txqueuelen 50
  23
  24 ################################################################################
  25 ##### Default cangen #####
  26 ################################################################################
  27
  28 $ ip link show dev can0
  29 3: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 50
  30     link/can
  31
  32 $ ./cangen -g 0 can0 -I i -L 1 -D i -v -v
  33   can0    0  [1] 00
  34   can0    1  [1] 01
  35   can0    2  [1] 02
  36   can0    3  [1] 03
  37   can0    4  [1] 04
  38   can0    5  [1] 05
  39   can0    6  [1] 06
  40   can0    7  [1] 07
  41   can0    8  [1] 08
  42   can0    9  [1] 09
  43   can0    A  [1] 0A
  44   can0    B  [1] 0B
  45   can0    C  [1] 0C
  46   can0    D  [1] 0D
  47   can0    E  [1] 0E
  48   can0    F  [1] 0F
  49   can0   10  [1] 10
  50   can0   11  [1] 11
  51   can0   12  [1] 12
  52   can0   13  [1] 13
  53   can0   14  [1] 14
  54   can0   15  [1] 15
  55   can0   16  [1] 16
  56   can0   17  [1] 17
  57   can0   18  [1] 18
  58   can0   19  [1] 19
  59   can0   1A  [1] 1A
  60   can0   1B  [1] 1B
  61   can0   1C  [1] 1C
  62   can0   1D  [1] 1D
  63   can0   1E  [1] 1E
  64   can0   1F  [1] 1F
  65   can0   20  [1] 20
  66   can0   21  [1] 21
  67   can0   22  [1] 22
  68   can0   23  [1] 23
  69   can0   24  [1] 24
  70   can0   25  [1] 25
  71   can0   26  [1] 26
  72   can0   27  [1] 27
  73   can0   28  [1] 28
  74   can0   29  [1] 29
  75   can0   2A  [1] 2A
  76   can0   2B  [1] 2B
  77   can0   2C  [1] 2C
  78   can0   2D  [1] 2D
  79   can0   2E  [1] 2E
  80   can0   2F  [1] 2F
  81   can0   30  [1] 30
  82   can0   31  [1] 31
  83   can0   32  [1] 32
  84   can0   33  [1] 33
  85   can0   34  [1] 34
  86   can0   35  [1] 35
  87   can0   36  [1] 36
  88   can0   37  [1] 37
  89   can0   38  [1] 38
  90   can0   39  [1] 39
  91 write: No buffer space available
  92
  93 $ strace -o cangen.strace -r ./cangen  -g 0 can0 -I 125 -L 1 -D i
  94 write: No buffer space available
  95
  96 $ cat cangen.strace | tail -30
  97      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\27\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
  98      0.000091 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\30\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
  99      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\31\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 100      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\32\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 101      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\33\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 102      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\34\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 103      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\35\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 104      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\36\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 105      0.000050 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\37\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 106      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0 \6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 107      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0!\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 108      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\"\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 109      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0#\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 110      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0$\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 111      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0%\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 112      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0&\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 113      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0'\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 114      0.000080 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0(\6\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 115      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0)\6\0\0\0\0\0\0", 16) = -1 ENOBUFS (No buffer space available)
 116      0.000110 dup(2)                    = 4
 117      0.000076 fcntl64(4, F_GETFL)       = 0x8002 (flags O_RDWR|O_LARGEFILE)
 118      0.000177 brk(0)                    = 0x804e000
 119      0.000067 brk(0x806f000)            = 0x806f000
 120      0.000092 fstat64(4, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 2), ...}) = 0
 121      0.000151 mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7840000
 122      0.000079 _llseek(4, 0, 0xbff26d08, SEEK_CUR) = -1 ESPIPE (Illegal seek)
 123      0.000107 write(4, "write: No buffer space available"..., 33) = 33
 124      0.000095 close(4)                  = 0
 125      0.000066 munmap(0xb7840000, 4096)  = 0
 126      0.000100 exit_group(1)             = ?
 127
 128
 129 ################################################################################
 130 ##### Cangen with setting of SO_SNDBUF option #####
 131 ################################################################################
 132
 133 $ git diff -U0
 134 diff --git a/can-utils/cangen.c b/can-utils/cangen.c
 135 index 95dfa46..db3fde2 100644
 136 --- a/can-utils/cangen.c
 137 +++ b/can-utils/cangen.c
 138 @@ -105 +105,3 @@ void print_usage(char *prg)
 139 -               "printing sent CAN frames)\n\n");
 140 +               "printing sent CAN frames)\n");
 141 +       fprintf(stderr, "         -b            (set SO_SNDBUF value of a buffer "
 142 +               "-- the kernel doubles this value)\n\n");
 143 @@ -144,0 +147 @@ int main(int argc, char **argv)
 144 +       int snd_buf = 0;
 145 @@ -168 +171 @@ int main(int argc, char **argv)
 146 -       while ((opt = getopt(argc, argv, "ig:eI:L:D:xp:n:vh?")) != -1) {
 147 +       while ((opt = getopt(argc, argv, "ig:eI:L:D:xp:n:vb:h?")) != -1) {
 148 @@ -226,0 +230,4 @@ int main(int argc, char **argv)
 149 +               case 'b':
 150 +                       snd_buf = atoi(optarg);
 151 +                       break;
 152 +
 153 @@ -301,0 +309,8 @@ int main(int argc, char **argv)
 154 +       if (snd_buf > 0)
 155 +               setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &snd_buf, sizeof(snd_buf));
 156 +/*     {
 157 +               socklen_t len;
 158 +               getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &snd_buf, &len);
 159 +               printf("SO_SNDBUF: %d\n", snd_buf);
 160 +       }
 161 +*/
 162
 163 $ ip link show dev can0
 164 3: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 50
 165     link/can
 166
 167 # There is no ENOBUFS error
 168 $ ./cangen -b 1024 -g 0 can0 -I 123 -L 1 -D i -v -v | head -10000 | wc -l
 169 10000
 170
 171
 172 ################################################################################
 173 ##### Throttling of outgoing traffic with TBF #####
 174 ################################################################################
 175
 176 # Default qdisc
 177 $ sudo tc qdisc del dev can0 root
 178
 179 $ strace -o cangen.strace -r ./cangen -b 1024 -g 0 can0 -I 125 -L 1 -D i
 180
 181 $ cat cangen.strace | tail -30
 182      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\276.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 183      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\277.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 184      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\300.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 185      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\301.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 186      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\302.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 187      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\303.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 188      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\304.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 189      0.000077 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\305.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 190      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\306.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 191      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\307.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 192      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\310.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 193      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\311.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 194      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\312.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 195      0.000341 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\313.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 196      0.000077 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\314.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 197      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\315.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 198      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\316.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 199      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\317.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 200      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\320.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 201      0.000080 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\321.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 202      0.000352 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\322.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 203      0.000087 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\323.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 204      0.000080 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\324.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 205      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\325.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 206      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\326.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 207      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\327.\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 208      0.000114 --- SIGINT (Interrupt) @ 0 (0) ---
 209      0.000072 sigreturn()               = ? (mask now [])
 210      0.000096 close(3)                  = 0
 211      0.000102 exit_group(0)             = ?
 212
 213
 214
 215
 216 # TBF
 217 $ sudo tc qdisc add dev can0 root tbf rate 1kbit burst 1kbit latency 50ms
 218
 219 $ strace -o cangen.strace -r ./cangen -b 1024 -g 0 can0 -I 125 -L 1 -D i
 220
 221 # Each 5th write blocks for a while
 222 $ cat cangen.strace | tail -30
 223      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\16\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 224      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\17\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 225      0.511054 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\20\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 226      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\21\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 227      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\22\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 228      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\23\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 229      0.511835 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\24\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 230      0.000104 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\25\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 231      0.000050 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\26\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 232      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\27\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 233      0.511787 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\30\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 234      0.000078 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\31\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 235      0.000049 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\32\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 236      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\33\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 237      0.511823 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\34\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 238      0.000080 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\35\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 239      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\36\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 240      0.000049 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\37\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 241      0.511859 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0 \0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 242      0.000057 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0!\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 243      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\"\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 244      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0#\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 245      0.511819 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0$\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 246      0.000085 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0%\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 247      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0&\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 248      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0'\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 249      0.234341 --- SIGINT (Interrupt) @ 0 (0) ---
 250      0.000036 sigreturn()               = ? (mask now [])
 251      0.000064 close(3)                  = 0
 252      0.000069 exit_group(0)             = ?
 253
 254
 255 # Setting socket as O_NONBLOCK
 256 # Observing behaviour with throttled outgoing traffic
 257
 258 $ git diff -U0
 259 diff --git a/can-utils/cangen.c b/can-utils/cangen.c
 260 index 69b6323..0295f75 100644
 261 --- a/can-utils/cangen.c
 262 +++ b/can-utils/cangen.c
 263 @@ -58,0 +59 @@
 264 +#include <fcntl.h>
 265 @@ -311,0 +313,2 @@ int main(int argc, char **argv)
 266 +       fcntl(s, F_SETFL, O_NONBLOCK);
 267 +
 268
 269 $ strace -o cangen.strace -r ./cangen -b 1024 -g 0 can0 -I 125 -L 1 -D i
 270 write: Resource temporarily unavailable
 271
 272 $ cat cangen.strace | tail -30
 273      0.000043 setsockopt(3, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, [1024], 4) = 0
 274      0.000043 fcntl64(3, F_SETFL, O_RDONLY|O_NONBLOCK) = 0
 275      0.000042 bind(3, {sa_family=0x1d /* AF_??? */, sa_data="\0\0\3\0\0\0\1\0\0\0\3708z\267"}, 16) = 0
 276      0.000058 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 277      0.000065 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\1\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 278      0.000092 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\2\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 279      0.000083 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 280      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\4\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 281      0.000082 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\5\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 282      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\6\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 283      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\7\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 284      0.000081 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\10\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 285      0.000079 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\t\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 286      0.000050 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\n\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 287      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\v\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 288      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\f\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 289      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\r\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 290      0.000047 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\16\0\0\0\0\0\0\0", 16) = 16
 291      0.000048 write(3, "%\1\0\0\1\0\0\0\17\0\0\0\0\0\0\0", 16) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
 292      0.000064 dup(2)                    = 4
 293      0.000040 fcntl64(4, F_GETFL)       = 0x8002 (flags O_RDWR|O_LARGEFILE)
 294      0.000101 brk(0)                    = 0x804e000
 295      0.000035 brk(0x806f000)            = 0x806f000
 296      0.000059 fstat64(4, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 4), ...}) = 0
 297      0.000079 mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb7784000
 298      0.000047 _llseek(4, 0, 0xbfbb37f8, SEEK_CUR) = -1 ESPIPE (Illegal seek)
 299      0.000079 write(4, "write: Resource temporarily unav"..., 40) = 40
 300      0.000059 close(4)                  = 0
 301      0.000036 munmap(0xb7784000, 4096)  = 0
 302      0.000061 exit_group(1)             = ?
 303
 304