Switch from GPLv2 to GPLv2+
[fw/altos] / src / test / ao_fat_test.c
index 22ac03ad2dd059fe617c9adc827c080eb255bc93..63be71c6b378b6b0424bf7cc3ff708ce278a5dc4 100644 (file)
@@ -3,7 +3,8 @@
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
  *
  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
+#include <stdarg.h>
 #include <string.h>
 #include <getopt.h>
 #include <math.h>
 #include <unistd.h>
 #include <fcntl.h>
+#include <openssl/md5.h>
 
 #define AO_FAT_TEST
 
@@ -40,7 +43,7 @@ void
 ao_panic(uint8_t panic)
 {
        printf ("panic %d\n", panic);
-       exit(1);
+       abort();
 }
 
 #define AO_PANIC_BUFIO 15
@@ -64,9 +67,12 @@ struct ao_cmds {
 
 int fs_fd;
 
+uint64_t       total_reads, total_writes;
+
 uint8_t
 ao_sdcard_read_block(uint32_t block, uint8_t *data)
 {
+       ++total_reads;
        lseek(fs_fd, block * 512, 0);
        return read(fs_fd, data, 512) == 512;
 }
@@ -74,45 +80,487 @@ ao_sdcard_read_block(uint32_t block, uint8_t *data)
 uint8_t
 ao_sdcard_write_block(uint32_t block, uint8_t *data)
 {
+       ++total_writes;
        lseek(fs_fd, block * 512, 0);
        return write(fs_fd, data, 512) == 512;
 }
 
+struct fs_param {
+       int     fat;
+       int     blocks;
+} fs_params[] = {
+       { .fat = 16, .blocks = 16384 },
+       { .fat = 32, .blocks = 16384 },
+       { .fat = 16, .blocks = 65536 },
+       { .fat = 32, .blocks = 65536 },
+       { .fat = 16, .blocks = 1048576 },
+       { .fat = 32, .blocks = 1048576 },
+       { .fat = 0, .blocks = 0 },
+};
+
+char           *fs = "fs.fat";
+struct fs_param        *param;
+
 void
 ao_sdcard_init(void)
 {
-       fs_fd = open("fat.fs", 2);
+       char    cmd[1024];
+
+       if (fs_fd) {
+               close(fs_fd);
+               fs_fd = 0;
+       }
+       snprintf(cmd, sizeof(cmd), "rm -f %s && mkfs.vfat -F %d -C %s %d",
+                fs, param->fat, fs, param->blocks);
+       if (system (cmd) != 0) {
+               fprintf(stderr, "'%s' failed\n", cmd);
+               exit(1);
+       }
+       fs_fd = open(fs, 2);
+       if (fs_fd < 0) {
+               perror (fs);
+               exit(1);
+       }
 }
 
 #include "ao_bufio.c"
+void
+check_bufio(char *where)
+{
+       int     b;
+
+       for (b = 0; b < AO_NUM_BUF; b++) {
+               if (ao_bufio[b].busy) {
+                       printf ("%s: buffer %d busy. block %d seqno %u\n",
+                               where, b, ao_bufio[b].block, ao_bufio[b].seqno & 0xffff);
+                       abort();
+               }
+       }
+}
+
+
+void
+check_fat(void);
+
 #include "ao_fat.c"
 
-int
-main(int argc, char **argv)
+/* Get the next cluster entry in the chain */
+static cluster_t
+ao_fat_entry_raw_read(cluster_t cluster, uint8_t fat)
+{
+       sector_t                sector;
+       cluster_offset_t        offset;
+       uint8_t                 *buf;
+       cluster_t               ret;
+
+       if (fat32)
+               cluster <<= 2;
+       else
+               cluster <<= 1;
+       sector = cluster >> SECTOR_SHIFT;
+       offset = cluster & SECTOR_MASK;
+       buf = _ao_fat_sector_get(fat_start + fat * sectors_per_fat + sector);
+       if (!buf)
+               return 0;
+       if (fat32)
+               ret = get_u32(buf + offset);
+       else
+               ret = get_u16(buf + offset);
+       _ao_fat_sector_put(buf, 0);
+       return ret;
+}
+
+void
+dump_fat(void)
+{
+       int     e;
+
+       printf ("\n **** FAT ****\n\n");
+       for (e = 0; e < number_cluster; e++) {
+               if ((e & 0xf) == 0x0)
+                       printf ("%04x: ", e);
+               if (fat32)
+                       printf (" %08x", ao_fat_entry_raw_read(e, 0));
+               else
+                       printf (" %04x", ao_fat_entry_raw_read(e, 0));
+               if ((e & 0xf) == 0xf)
+                       putchar ('\n');
+       }
+       if (e & 0xf)
+               putchar('\n');
+}
+
+void
+fat_list(void)
+{
+       dirent_t                entry = 0;
+       struct ao_fat_dirent    dirent;
+
+       printf ("  **** Root directory ****\n");
+       while (ao_fat_readdir(&entry, &dirent)) {
+               printf ("%04x: %-8.8s.%-3.3s %02x %04x %d\n",
+                       entry,
+                       dirent.name,
+                       dirent.name + 8,
+                       dirent.attr,
+                       dirent.cluster,
+                       dirent.size);
+       }
+
+       printf ("  **** End of root directory ****\n");
+}
+
+void
+fatal(char *msg, ...)
+{
+//     dump_fat();
+//     fat_list();
+
+       va_list l;
+       va_start(l, msg);
+       vfprintf(stderr, msg, l);
+       va_end(l);
+
+       abort();
+}
+
+void
+check_fat(void)
 {
-       uint8_t data[15];
+       cluster_t       e;
+       int             f;
+
+       for (e = 0; e < number_cluster; e++) {
+               cluster_t       v = ao_fat_entry_raw_read(e, 0);
+               for (f = 1; f < number_fat; f++) {
+                       cluster_t       o = ao_fat_entry_raw_read(e, f);
+                       if (o != v)
+                               fatal ("fats differ at %08x (0 %08x %d %08x)\n", e, v, f, o);
+               }
+       }
+}
+
+cluster_t
+check_file(dirent_t dent, cluster_t first_cluster, dirent_t *used)
+{
+       cluster_t       clusters = 0;
+       cluster_t       cluster;
+
+       if (!first_cluster)
+               return 0;
+       
+       for (cluster = first_cluster;
+            fat32 ? !AO_FAT_IS_LAST_CLUSTER(cluster) : !AO_FAT_IS_LAST_CLUSTER16(cluster);
+            cluster = ao_fat_entry_raw_read(cluster, 0))
+       {
+               if (!_ao_fat_cluster_valid(cluster))
+                       fatal("file %d: invalid cluster %08x\n", dent, cluster);
+               if (used[cluster])
+                       fatal("file %d: duplicate cluster %08x also in file %d\n", dent, cluster, used[cluster]-1);
+               used[cluster] = dent;
+               clusters++;
+       }
+       return clusters;
+}
+
+void
+check_fs(void)
+{
+       dirent_t        r;
+       cluster_t       cluster, chain;
+       dirent_t        *used;
+       uint8_t         *dent;
+
+       check_fat();
+
+       used = calloc(sizeof (dirent_t), number_cluster);
+
+       for (r = 0; (dent = _ao_fat_root_get(r)); r++) {
+               cluster_t       clusters;
+               offset_t        size;
+               cluster_t       first_cluster;
+               char            name[11];
+
+               if (!dent)
+                       fatal("cannot map dent %d\n", r);
+               memcpy(name, dent+0, 11);
+               first_cluster = get_u16(dent + 0x1a);
+               if (fat32)
+                       first_cluster |= (cluster_t) get_u16(dent + 0x14) << 16;
+               size = get_u32(dent + 0x1c);
+               _ao_fat_root_put(dent, r, 0);
+
+               if (name[0] == AO_FAT_DENT_END) {
+                       break;
+               }
+
+               clusters = check_file(r + 1, first_cluster, used);
+               if (size == 0) {
+                       if (clusters != 0)
+                               fatal("file %d: zero sized, but %d clusters\n", clusters);
+               } else {
+                       if (size > clusters * bytes_per_cluster)
+                               fatal("file %d: size %u beyond clusters %d (%u)\n",
+                                     r, size, clusters, clusters * bytes_per_cluster);
+                       if (size <= (clusters - 1) * bytes_per_cluster)
+                               fatal("file %d: size %u too small clusters %d (%u)\n",
+                                     r, size, clusters, clusters * bytes_per_cluster);
+               }
+       }
+       if (!fat32) {
+               for (; r < root_entries; r++) {
+                       uint8_t *dent = _ao_fat_root_get(r);
+                       if (!dent)
+                               fatal("cannot map dent %d\n", r);
+                       if (dent[0] != AO_FAT_DENT_END)
+                               fatal("found non-zero dent past end %d\n", r);
+                       _ao_fat_root_put(dent, r, 0);
+               }
+       } else {
+               check_file((dirent_t) -1, root_cluster, used);
+       }
+
+       for (cluster = 0; cluster < 2; cluster++) {
+               chain = ao_fat_entry_raw_read(cluster, 0);
+
+               if (fat32) {
+                       if ((chain & 0xffffff8) != 0xffffff8)
+                               fatal("cluster %d: not marked busy\n", cluster);
+               } else {
+                       if ((chain & 0xfff8) != 0xfff8)
+                               fatal("cluster %d: not marked busy\n", cluster);
+               }
+       }
+       for (; cluster < number_cluster; cluster++) {
+               chain = ao_fat_entry_raw_read(cluster, 0);
+
+               if (chain != 0) {
+                       if (used[cluster] == 0)
+                               fatal("cluster %d: marked busy, but not in any file\n", cluster);
+               } else {
+                       if (used[cluster] != 0)
+                               fatal("cluster %d: marked free, but found in file %d\n", cluster, used[cluster]-1);
+               }
+       }
+}
+
+#define NUM_FILES      100
+#define LINES_FILE     500000
+
+uint32_t               sizes[NUM_FILES];
+
+unsigned char          md5[NUM_FILES][MD5_DIGEST_LENGTH];
+
+void
+micro_test_fs(void)
+{
+       int8_t  fd;
+       char    name[] = "FOO        ";
+       char    buf[512];
        int     len;
-       ao_fat_init();
-       ao_fat_test();
-       if (ao_fat_open("DATALOG TXT")) {
-               printf ("DATALOG.TXT\n");
-               while ((len = ao_fat_read(data, sizeof (data))) > 0) {
-                       write(1, data, len);
+
+       printf ("write once\n");
+       if ((fd = ao_fat_creat(name)) >= 0) {
+               ao_fat_write(fd, "hello world\n", 12);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+
+       printf ("read first\n");
+       if ((fd = ao_fat_open(name, AO_FAT_OPEN_READ)) >= 0) {
+               len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof(buf));
+               write (1, buf, len);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+       
+       printf ("write again\n");
+       if ((fd = ao_fat_creat(name)) >= 0) {
+               ao_fat_write(fd, "hi\n", 3);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+
+       printf ("read again\n");
+       if ((fd = ao_fat_open(name, AO_FAT_OPEN_READ)) >= 0) {
+               len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof(buf));
+               write (1, buf, len);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+
+       printf ("write 3\n");
+       if ((fd = ao_fat_creat(name)) >= 0) {
+               int     l;
+               char    c;
+
+               for (l = 0; l < 10; l++) {
+                       for (c = ' '; c < '~'; c++)
+                               ao_fat_write(fd, &c, 1);
+                       c = '\n';
+                       ao_fat_write(fd, &c, 1);
                }
-               ao_fat_close();
-//             ao_fat_unlink("DATALOG TXT");
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+
+       printf ("read 3\n");
+       if ((fd = ao_fat_open(name, AO_FAT_OPEN_READ)) >= 0) {
+               while ((len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0)
+                       write (1, buf, len);
+               ao_fat_close(fd);
        }
-       if (ao_fat_open("NEWFILE TXT")) {
-               printf ("NEWFILE.TXT\n");
-               while ((len = ao_fat_read(data, sizeof (data))) > 0) {
-                       write(1, data, len);
+
+       check_fs();
+       printf ("all done\n");
+}
+
+
+void
+short_test_fs(void)
+{
+       int     len;
+       int8_t  fd;
+       char    buf[345];
+
+       if ((fd = ao_fat_open("HELLO   TXT",AO_FAT_OPEN_READ)) >= 0) {
+               printf ("File contents for HELLO.TXT\n");
+               while ((len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof(buf))))
+                       write(1, buf, len);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+       
+       if ((fd = ao_fat_creat("NEWFILE TXT")) >= 0) {
+               printf ("Create new file\n");
+               for (len = 0; len < 2; len++)
+                       ao_fat_write(fd, "hello, world!\n", 14);
+               ao_fat_seek(fd, 0, AO_FAT_SEEK_SET);
+               printf ("read new file\n");
+               while ((len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof (buf))))
+                       write (1, buf, len);
+               ao_fat_close(fd);
+       }
+
+       check_fs();
+}
+
+void
+long_test_fs(void)
+{
+       char    name[12];
+       int     id;
+       MD5_CTX ctx;
+       unsigned char   md5_check[MD5_DIGEST_LENGTH];
+       char buf[337];
+       int     len;
+       int8_t  fd;
+       uint64_t        total_file_size = 0;
+
+       total_reads = total_writes = 0;
+
+       printf ("   **** Creating %d files\n", NUM_FILES);
+
+       memset(sizes, '\0', sizeof (sizes));
+       for (id = 0; id < NUM_FILES; id++) {
+               sprintf(name, "D%07dTXT", id);
+               if ((id % ((NUM_FILES+49)/50)) == 0) {
+                       printf ("."); fflush(stdout);
+               }
+               if ((fd = ao_fat_creat(name)) >= 0) {
+                       int j;
+                       char    line[64];
+                       check_bufio("file created");
+                       MD5_Init(&ctx);
+                       for (j = 0; j < LINES_FILE; j++) {
+                               int len, ret;
+                               sprintf (line, "Hello, world %d %d\r\n", id, j);
+                               len = strlen(line);
+                               ret = ao_fat_write(fd, line, len);
+                               if (ret <= 0)
+                                       break;
+                               total_file_size += ret;
+                               MD5_Update(&ctx, line, ret);
+                               sizes[id] += ret;
+                               if (ret != len)
+                                       printf ("write failed %d\n", ret);
+                       }
+                       ao_fat_close(fd);
+                       MD5_Final(&md5[id][0], &ctx);
+                       check_bufio("file written");
                }
-               ao_fat_close();
        }
-       if (ao_fat_creat ("NEWFILE TXT")) {
-               for (len = 0; len < 4095; len++)
-                       ao_fat_write((uint8_t *) "hello, world!\n", 14);
-               ao_fat_close();
+
+       printf ("\n   **** Write IO: read %llu write %llu data sectors %llu\n", total_reads, total_writes, (total_file_size + 511) / 512);
+
+       check_bufio("all files created");
+       printf ("   **** All done creating files\n");
+       check_fs();
+
+       total_reads = total_writes = 0;
+
+       printf ("   **** Comparing %d files\n", NUM_FILES);
+
+       for (id = 0; id < NUM_FILES; id++) {
+               uint32_t size;
+               sprintf(name, "D%07dTXT", id);
+               size = 0;
+               if ((id % ((NUM_FILES+49)/50)) == 0) {
+                       printf ("."); fflush(stdout);
+               }
+               if ((fd = ao_fat_open(name, AO_FAT_OPEN_READ)) >= 0) {
+                       MD5_Init(&ctx);
+                       while ((len = ao_fat_read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
+                               MD5_Update(&ctx, buf, len);
+                               size += len;
+                       }
+                       ao_fat_close(fd);
+                       MD5_Final(md5_check, &ctx);
+                       if (size != sizes[id])
+                               fatal("file %d: size differs %d written %d read\n",
+                                     id, sizes[id], size);
+                       if (memcmp(md5_check, &md5[id][0], sizeof (md5_check)) != 0)
+                               fatal ("file %d: checksum failed\n", id);
+                       check_bufio("file shown");
+               }
+       }
+       printf ("\n  **** Read IO: read %llu write %llu\n", total_reads, total_writes);
+}
+
+char *params[] = {
+       "-F 16 -C %s 16384",
+       "-F 32 -C %s 16384",
+       "-F 16 -C %s 65536",
+       "-F 32 -C %s 65536",
+       "-F 16 -C %s 1048576",
+       "-F 32 -C %s 1048576",
+       NULL
+};
+
+void
+do_test(void (*test)(void))
+{
+       ao_fat_init();
+
+       check_bufio("top");
+       _ao_fat_setup();
+
+       check_fs();
+       check_bufio("after setup");
+       (*test)();
+       ao_fat_unmount();
+}
+
+int
+main(int argc, char **argv)
+{
+       int     p;
+
+       if (argv[1])
+               fs = argv[1];
+
+       for (p = 0; fs_params[p].fat; p++) {
+               param = &fs_params[p];
+
+               do_test(micro_test_fs);
+               do_test(short_test_fs);
+               do_test(long_test_fs);
        }
+       unlink (fs);
+
        return 0;
 }