gettime.c

   1 /*
   2  * Clock functions
   3  */
   4
   5 #include <math.h>
   6
   7 #include "fio.h"
   8 #include "os/os.h"
   9
  10 #if defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK)
  11 #ifndef ARCH_CPU_CLOCK_CYCLES_PER_USEC
  12 static unsigned long long cycles_per_msec;
  13 static unsigned long long cycles_start;
  14 static unsigned long long clock_mult;
  15 static unsigned long long max_cycles_mask;
  16 static unsigned long long nsecs_for_max_cycles;
  17 static unsigned int clock_shift;
  18 static unsigned int max_cycles_shift;
  19 #define MAX_CLOCK_SEC 60*60
  20 #endif
  21 #ifdef ARCH_CPU_CLOCK_WRAPS
  22 static unsigned int cycles_wrap;
  23 #endif
  24 #endif
  25 bool tsc_reliable = false;
  26
  27 struct tv_valid {
  28         int warned;
  29 };
  30 #ifdef ARCH_HAVE_CPU_CLOCK
  31 #ifdef CONFIG_TLS_THREAD
  32 static __thread struct tv_valid static_tv_valid;
  33 #else
  34 static pthread_key_t tv_tls_key;
  35 #endif
  36 #endif
  37
  38 enum fio_cs fio_clock_source = FIO_PREFERRED_CLOCK_SOURCE;
  39 int fio_clock_source_set = 0;
  40 static enum fio_cs fio_clock_source_inited = CS_INVAL;
  41
  42 #ifdef FIO_DEBUG_TIME
  43
  44 #define HASH_BITS       8
  45 #define HASH_SIZE       (1 << HASH_BITS)
  46
  47 static struct flist_head hash[HASH_SIZE];
  48 static int gtod_inited;
  49
  50 struct gtod_log {
  51         struct flist_head list;
  52         void *caller;
  53         unsigned long calls;
  54 };
  55
  56 static struct gtod_log *find_hash(void *caller)
  57 {
  58         unsigned long h = hash_ptr(caller, HASH_BITS);
  59         struct flist_head *entry;
  60
  61         flist_for_each(entry, &hash[h]) {
  62                 struct gtod_log *log = flist_entry(entry, struct gtod_log,
  63                                                                         list);
  64
  65                 if (log->caller == caller)
  66                         return log;
  67         }
  68
  69         return NULL;
  70 }
  71
  72 static void inc_caller(void *caller)
  73 {
  74         struct gtod_log *log = find_hash(caller);
  75
  76         if (!log) {
  77                 unsigned long h;
  78
  79                 log = malloc(sizeof(*log));
  80                 INIT_FLIST_HEAD(&log->list);
  81                 log->caller = caller;
  82                 log->calls = 0;
  83
  84                 h = hash_ptr(caller, HASH_BITS);
  85                 flist_add_tail(&log->list, &hash[h]);
  86         }
  87
  88         log->calls++;
  89 }
  90
  91 static void gtod_log_caller(void *caller)
  92 {
  93         if (gtod_inited)
  94                 inc_caller(caller);
  95 }
  96
  97 static void fio_exit fio_dump_gtod(void)
  98 {
  99         unsigned long total_calls = 0;
 100         int i;
 101
 102         for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++) {
 103                 struct flist_head *entry;
 104                 struct gtod_log *log;
 105
 106                 flist_for_each(entry, &hash[i]) {
 107                         log = flist_entry(entry, struct gtod_log, list);
 108
 109                         printf("function %p, calls %lu\n", log->caller,
 110                                                                 log->calls);
 111                         total_calls += log->calls;
 112                 }
 113         }
 114
 115         printf("Total %lu gettimeofday\n", total_calls);
 116 }
 117
 118 static void fio_init gtod_init(void)
 119 {
 120         int i;
 121
 122         for (i = 0; i < HASH_SIZE; i++)
 123                 INIT_FLIST_HEAD(&hash[i]);
 124
 125         gtod_inited = 1;
 126 }
 127
 128 #endif /* FIO_DEBUG_TIME */
 129
 130 /*
 131  * Queries the value of the monotonic clock if a monotonic clock is available
 132  * or the wall clock time if no monotonic clock is available. Returns 0 if
 133  * querying the clock succeeded or -1 if querying the clock failed.
 134  */
 135 int fio_get_mono_time(struct timespec *ts)
 136 {
 137         int ret;
 138
 139 #ifdef CONFIG_CLOCK_GETTIME
 140 #if defined(CONFIG_CLOCK_MONOTONIC)
 141         ret = clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ts);
 142 #else
 143         ret = clock_gettime(CLOCK_REALTIME, ts);
 144 #endif
 145 #else
 146         struct timeval tv;
 147
 148         ret = gettimeofday(&tv, NULL);
 149         if (ret == 0) {
 150                 ts->tv_sec = tv.tv_sec;
 151                 ts->tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;
 152         }
 153 #endif
 154         assert(ret <= 0);
 155         return ret;
 156 }
 157
 158 static void __fio_gettime(struct timespec *tp)
 159 {
 160         switch (fio_clock_source) {
 161 #ifdef CONFIG_GETTIMEOFDAY
 162         case CS_GTOD: {
 163                 struct timeval tv;
 164                 gettimeofday(&tv, NULL);
 165
 166                 tp->tv_sec = tv.tv_sec;
 167                 tp->tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;
 168                 break;
 169                 }
 170 #endif
 171 #ifdef CONFIG_CLOCK_GETTIME
 172         case CS_CGETTIME: {
 173                 if (fio_get_mono_time(tp) < 0) {
 174                         log_err("fio: fio_get_mono_time() fails\n");
 175                         assert(0);
 176                 }
 177                 break;
 178                 }
 179 #endif
 180 #ifdef ARCH_HAVE_CPU_CLOCK
 181         case CS_CPUCLOCK: {
 182                 uint64_t nsecs, t, multiples;
 183                 struct tv_valid *tv;
 184
 185 #ifdef CONFIG_TLS_THREAD
 186                 tv = &static_tv_valid;
 187 #else
 188                 tv = pthread_getspecific(tv_tls_key);
 189 #endif
 190
 191                 t = get_cpu_clock();
 192 #ifdef ARCH_CPU_CLOCK_WRAPS
 193                 if (t < cycles_start && !cycles_wrap)
 194                         cycles_wrap = 1;
 195                 else if (cycles_wrap && t >= cycles_start && !tv->warned) {
 196                         log_err("fio: double CPU clock wrap\n");
 197                         tv->warned = 1;
 198                 }
 199 #endif
 200 #ifdef ARCH_CPU_CLOCK_CYCLES_PER_USEC
 201                 nsecs = t / ARCH_CPU_CLOCK_CYCLES_PER_USEC * 1000;
 202 #else
 203                 t -= cycles_start;
 204                 multiples = t >> max_cycles_shift;
 205                 nsecs = multiples * nsecs_for_max_cycles;
 206                 nsecs += ((t & max_cycles_mask) * clock_mult) >> clock_shift;
 207 #endif
 208                 tp->tv_sec = nsecs / 1000000000ULL;
 209                 tp->tv_nsec = nsecs % 1000000000ULL;
 210                 break;
 211                 }
 212 #endif
 213         default:
 214                 log_err("fio: invalid clock source %d\n", fio_clock_source);
 215                 break;
 216         }
 217 }
 218
 219 #ifdef FIO_DEBUG_TIME
 220 void fio_gettime(struct timespec *tp, void *caller)
 221 #else
 222 void fio_gettime(struct timespec *tp, void fio_unused *caller)
 223 #endif
 224 {
 225 #ifdef FIO_DEBUG_TIME
 226         if (!caller)
 227                 caller = __builtin_return_address(0);
 228
 229         gtod_log_caller(caller);
 230 #endif
 231         if (fio_unlikely(fio_gettime_offload(tp)))
 232                 return;
 233
 234         __fio_gettime(tp);
 235 }
 236
 237 #if defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK) && !defined(ARCH_CPU_CLOCK_CYCLES_PER_USEC)
 238 static unsigned long get_cycles_per_msec(void)
 239 {
 240         struct timespec s, e;
 241         uint64_t c_s, c_e;
 242         uint64_t elapsed;
 243
 244         fio_get_mono_time(&s);
 245
 246         c_s = get_cpu_clock();
 247         do {
 248                 fio_get_mono_time(&e);
 249                 c_e = get_cpu_clock();
 250
 251                 elapsed = ntime_since(&s, &e);
 252                 if (elapsed >= 1280000)
 253                         break;
 254         } while (1);
 255
 256         return (c_e - c_s) * 1000000 / elapsed;
 257 }
 258
 259 #define NR_TIME_ITERS   50
 260
 261 static int calibrate_cpu_clock(void)
 262 {
 263         double delta, mean, S;
 264         uint64_t minc, maxc, avg, cycles[NR_TIME_ITERS];
 265         int i, samples, sft = 0;
 266         unsigned long long tmp, max_ticks, max_mult;
 267
 268         cycles[0] = get_cycles_per_msec();
 269         S = delta = mean = 0.0;
 270         for (i = 0; i < NR_TIME_ITERS; i++) {
 271                 cycles[i] = get_cycles_per_msec();
 272                 delta = cycles[i] - mean;
 273                 if (delta) {
 274                         mean += delta / (i + 1.0);
 275                         S += delta * (cycles[i] - mean);
 276                 }
 277         }
 278
 279         /*
 280          * The most common platform clock breakage is returning zero
 281          * indefinitely. Check for that and return failure.
 282          */
 283         if (!cycles[0] && !cycles[NR_TIME_ITERS - 1])
 284                 return 1;
 285
 286         S = sqrt(S / (NR_TIME_ITERS - 1.0));
 287
 288         minc = -1ULL;
 289         maxc = samples = avg = 0;
 290         for (i = 0; i < NR_TIME_ITERS; i++) {
 291                 double this = cycles[i];
 292
 293                 minc = min(cycles[i], minc);
 294                 maxc = max(cycles[i], maxc);
 295
 296                 if ((fmax(this, mean) - fmin(this, mean)) > S)
 297                         continue;
 298                 samples++;
 299                 avg += this;
 300         }
 301
 302         S /= (double) NR_TIME_ITERS;
 303
 304         for (i = 0; i < NR_TIME_ITERS; i++)
 305                 dprint(FD_TIME, "cycles[%d]=%llu\n", i, (unsigned long long) cycles[i]);
 306
 307         avg /= samples;
 308         cycles_per_msec = avg;
 309         dprint(FD_TIME, "min=%llu, max=%llu, mean=%f, S=%f, N=%d\n",
 310                         (unsigned long long) minc,
 311                         (unsigned long long) maxc, mean, S, NR_TIME_ITERS);
 312         dprint(FD_TIME, "trimmed mean=%llu, N=%d\n", (unsigned long long) avg, samples);
 313
 314         max_ticks = MAX_CLOCK_SEC * cycles_per_msec * 1000ULL;
 315         max_mult = ULLONG_MAX / max_ticks;
 316         dprint(FD_TIME, "\n\nmax_ticks=%llu, __builtin_clzll=%d, "
 317                         "max_mult=%llu\n", max_ticks,
 318                         __builtin_clzll(max_ticks), max_mult);
 319
 320         /*
 321          * Find the largest shift count that will produce
 322          * a multiplier that does not exceed max_mult
 323          */
 324         tmp = max_mult * cycles_per_msec / 1000000;
 325         while (tmp > 1) {
 326                 tmp >>= 1;
 327                 sft++;
 328                 dprint(FD_TIME, "tmp=%llu, sft=%u\n", tmp, sft);
 329         }
 330
 331         clock_shift = sft;
 332         clock_mult = (1ULL << sft) * 1000000 / cycles_per_msec;
 333         dprint(FD_TIME, "clock_shift=%u, clock_mult=%llu\n", clock_shift,
 334                                                         clock_mult);
 335
 336         /*
 337          * Find the greatest power of 2 clock ticks that is less than the
 338          * ticks in MAX_CLOCK_SEC_2STAGE
 339          */
 340         max_cycles_shift = max_cycles_mask = 0;
 341         tmp = MAX_CLOCK_SEC * 1000ULL * cycles_per_msec;
 342         dprint(FD_TIME, "tmp=%llu, max_cycles_shift=%u\n", tmp,
 343                                                         max_cycles_shift);
 344         while (tmp > 1) {
 345                 tmp >>= 1;
 346                 max_cycles_shift++;
 347                 dprint(FD_TIME, "tmp=%llu, max_cycles_shift=%u\n", tmp, max_cycles_shift);
 348         }
 349         /*
 350          * if use use (1ULL << max_cycles_shift) * 1000 / cycles_per_msec
 351          * here we will have a discontinuity every
 352          * (1ULL << max_cycles_shift) cycles
 353          */
 354         nsecs_for_max_cycles = ((1ULL << max_cycles_shift) * clock_mult)
 355                                         >> clock_shift;
 356
 357         /* Use a bitmask to calculate ticks % (1ULL << max_cycles_shift) */
 358         for (tmp = 0; tmp < max_cycles_shift; tmp++)
 359                 max_cycles_mask |= 1ULL << tmp;
 360
 361         dprint(FD_TIME, "max_cycles_shift=%u, 2^max_cycles_shift=%llu, "
 362                         "nsecs_for_max_cycles=%llu, "
 363                         "max_cycles_mask=%016llx\n",
 364                         max_cycles_shift, (1ULL << max_cycles_shift),
 365                         nsecs_for_max_cycles, max_cycles_mask);
 366
 367         cycles_start = get_cpu_clock();
 368         dprint(FD_TIME, "cycles_start=%llu\n", cycles_start);
 369         return 0;
 370 }
 371 #else
 372 static int calibrate_cpu_clock(void)
 373 {
 374 #ifdef ARCH_CPU_CLOCK_CYCLES_PER_USEC
 375         return 0;
 376 #else
 377         return 1;
 378 #endif
 379 }
 380 #endif // ARCH_HAVE_CPU_CLOCK
 381
 382 #if defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK) && !defined(CONFIG_TLS_THREAD)
 383 void fio_local_clock_init(void)
 384 {
 385         struct tv_valid *t;
 386
 387         t = calloc(1, sizeof(*t));
 388         if (pthread_setspecific(tv_tls_key, t)) {
 389                 log_err("fio: can't set TLS key\n");
 390                 assert(0);
 391         }
 392 }
 393
 394 static void kill_tv_tls_key(void *data)
 395 {
 396         free(data);
 397 }
 398 #else
 399 void fio_local_clock_init(void)
 400 {
 401 }
 402 #endif
 403
 404 void fio_clock_init(void)
 405 {
 406         if (fio_clock_source == fio_clock_source_inited)
 407                 return;
 408
 409 #if defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK) && !defined(CONFIG_TLS_THREAD)
 410         if (pthread_key_create(&tv_tls_key, kill_tv_tls_key))
 411                 log_err("fio: can't create TLS key\n");
 412 #endif
 413
 414         fio_clock_source_inited = fio_clock_source;
 415
 416         if (calibrate_cpu_clock())
 417                 tsc_reliable = false;
 418
 419         /*
 420          * If the arch sets tsc_reliable != 0, then it must be good enough
 421          * to use as THE clock source. For x86 CPUs, this means the TSC
 422          * runs at a constant rate and is synced across CPU cores.
 423          */
 424         if (tsc_reliable) {
 425                 if (!fio_clock_source_set && !fio_monotonic_clocktest(0))
 426                         fio_clock_source = CS_CPUCLOCK;
 427         } else if (fio_clock_source == CS_CPUCLOCK)
 428                 log_info("fio: clocksource=cpu may not be reliable\n");
 429         dprint(FD_TIME, "gettime: clocksource=%d\n", (int) fio_clock_source);
 430 }
 431
 432 uint64_t ntime_since(const struct timespec *s, const struct timespec *e)
 433 {
 434        int64_t sec, nsec;
 435
 436        sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 437        nsec = e->tv_nsec - s->tv_nsec;
 438        if (sec > 0 && nsec < 0) {
 439                sec--;
 440                nsec += 1000000000LL;
 441        }
 442
 443        /*
 444         * time warp bug on some kernels?
 445         */
 446        if (sec < 0 || (sec == 0 && nsec < 0))
 447                return 0;
 448
 449        return nsec + (sec * 1000000000LL);
 450 }
 451
 452 uint64_t ntime_since_now(const struct timespec *s)
 453 {
 454         struct timespec now;
 455
 456         fio_gettime(&now, NULL);
 457         return ntime_since(s, &now);
 458 }
 459
 460 uint64_t utime_since(const struct timespec *s, const struct timespec *e)
 461 {
 462         int64_t sec, usec;
 463
 464         sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 465         usec = (e->tv_nsec - s->tv_nsec) / 1000;
 466         if (sec > 0 && usec < 0) {
 467                 sec--;
 468                 usec += 1000000;
 469         }
 470
 471         /*
 472          * time warp bug on some kernels?
 473          */
 474         if (sec < 0 || (sec == 0 && usec < 0))
 475                 return 0;
 476
 477         return usec + (sec * 1000000);
 478 }
 479
 480 uint64_t utime_since_now(const struct timespec *s)
 481 {
 482         struct timespec t;
 483 #ifdef FIO_DEBUG_TIME
 484         void *p = __builtin_return_address(0);
 485
 486         fio_gettime(&t, p);
 487 #else
 488         fio_gettime(&t, NULL);
 489 #endif
 490
 491         return utime_since(s, &t);
 492 }
 493
 494 uint64_t mtime_since_tv(const struct timeval *s, const struct timeval *e)
 495 {
 496         int64_t sec, usec;
 497
 498         sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 499         usec = (e->tv_usec - s->tv_usec);
 500         if (sec > 0 && usec < 0) {
 501                 sec--;
 502                 usec += 1000000;
 503         }
 504
 505         if (sec < 0 || (sec == 0 && usec < 0))
 506                 return 0;
 507
 508         sec *= 1000;
 509         usec /= 1000;
 510         return sec + usec;
 511 }
 512
 513 uint64_t mtime_since_now(const struct timespec *s)
 514 {
 515         struct timespec t;
 516 #ifdef FIO_DEBUG_TIME
 517         void *p = __builtin_return_address(0);
 518
 519         fio_gettime(&t, p);
 520 #else
 521         fio_gettime(&t, NULL);
 522 #endif
 523
 524         return mtime_since(s, &t);
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Returns *e - *s in milliseconds as a signed integer. Note: rounding is
 529  * asymmetric. If the difference yields +1 ns then 0 is returned. If the
 530  * difference yields -1 ns then -1 is returned.
 531  */
 532 int64_t rel_time_since(const struct timespec *s, const struct timespec *e)
 533 {
 534         int64_t sec, nsec;
 535
 536         sec = e->tv_sec - s->tv_sec;
 537         nsec = e->tv_nsec - s->tv_nsec;
 538         if (nsec < 0) {
 539                 sec--;
 540                 nsec += 1000ULL * 1000 * 1000;
 541         }
 542         assert(0 <= nsec && nsec < 1000ULL * 1000 * 1000);
 543
 544         return sec * 1000 + nsec / (1000 * 1000);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Returns *e - *s in milliseconds as an unsigned integer. Returns 0 if
 549  * *e < *s.
 550  */
 551 uint64_t mtime_since(const struct timespec *s, const struct timespec *e)
 552 {
 553         return max(rel_time_since(s, e), (int64_t)0);
 554 }
 555
 556 uint64_t time_since_now(const struct timespec *s)
 557 {
 558         return mtime_since_now(s) / 1000;
 559 }
 560
 561 #if defined(FIO_HAVE_CPU_AFFINITY) && defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK)  && \
 562     defined(CONFIG_SYNC_SYNC) && defined(CONFIG_CMP_SWAP)
 563
 564 #define CLOCK_ENTRIES_DEBUG     100000
 565 #define CLOCK_ENTRIES_TEST      1000
 566
 567 struct clock_entry {
 568         uint32_t seq;
 569         uint32_t cpu;
 570         uint64_t tsc;
 571 };
 572
 573 struct clock_thread {
 574         pthread_t thread;
 575         int cpu;
 576         int debug;
 577         struct fio_sem lock;
 578         unsigned long nr_entries;
 579         uint32_t *seq;
 580         struct clock_entry *entries;
 581 };
 582
 583 static inline uint32_t atomic32_compare_and_swap(uint32_t *ptr, uint32_t old,
 584                                                  uint32_t new)
 585 {
 586         return __sync_val_compare_and_swap(ptr, old, new);
 587 }
 588
 589 static void *clock_thread_fn(void *data)
 590 {
 591         struct clock_thread *t = data;
 592         struct clock_entry *c;
 593         os_cpu_mask_t cpu_mask;
 594         unsigned long long first;
 595         int i;
 596
 597         if (fio_cpuset_init(&cpu_mask)) {
 598                 int __err = errno;
 599
 600                 log_err("clock cpuset init failed: %s\n", strerror(__err));
 601                 goto err_out;
 602         }
 603
 604         fio_cpu_set(&cpu_mask, t->cpu);
 605
 606         if (fio_setaffinity(gettid(), cpu_mask) == -1) {
 607                 int __err = errno;
 608
 609                 log_err("clock setaffinity failed: %s\n", strerror(__err));
 610                 goto err;
 611         }
 612
 613         fio_sem_down(&t->lock);
 614
 615         first = get_cpu_clock();
 616         c = &t->entries[0];
 617         for (i = 0; i < t->nr_entries; i++, c++) {
 618                 uint32_t seq;
 619                 uint64_t tsc;
 620
 621                 c->cpu = t->cpu;
 622                 do {
 623                         seq = *t->seq;
 624                         if (seq == UINT_MAX)
 625                                 break;
 626                         __sync_synchronize();
 627                         tsc = get_cpu_clock();
 628                 } while (seq != atomic32_compare_and_swap(t->seq, seq, seq + 1));
 629
 630                 if (seq == UINT_MAX)
 631                         break;
 632
 633                 c->seq = seq;
 634                 c->tsc = tsc;
 635         }
 636
 637         if (t->debug) {
 638                 unsigned long long clocks;
 639
 640                 clocks = t->entries[i - 1].tsc - t->entries[0].tsc;
 641                 log_info("cs: cpu%3d: %llu clocks seen, first %llu\n", t->cpu,
 642                                                         clocks, first);
 643         }
 644
 645         /*
 646          * The most common platform clock breakage is returning zero
 647          * indefinitely. Check for that and return failure.
 648          */
 649         if (i > 1 && !t->entries[i - 1].tsc && !t->entries[0].tsc)
 650                 goto err;
 651
 652         fio_cpuset_exit(&cpu_mask);
 653         return NULL;
 654 err:
 655         fio_cpuset_exit(&cpu_mask);
 656 err_out:
 657         return (void *) 1;
 658 }
 659
 660 static int clock_cmp(const void *p1, const void *p2)
 661 {
 662         const struct clock_entry *c1 = p1;
 663         const struct clock_entry *c2 = p2;
 664
 665         if (c1->seq == c2->seq)
 666                 log_err("cs: bug in atomic sequence!\n");
 667
 668         return c1->seq - c2->seq;
 669 }
 670
 671 int fio_monotonic_clocktest(int debug)
 672 {
 673         struct clock_thread *cthreads;
 674         unsigned int seen_cpus, nr_cpus = cpus_online();
 675         struct clock_entry *entries;
 676         unsigned long nr_entries, tentries, failed = 0;
 677         struct clock_entry *prev, *this;
 678         uint32_t seq = 0;
 679         unsigned int i;
 680         os_cpu_mask_t mask;
 681
 682 #ifdef CONFIG_PTHREAD_GETAFFINITY
 683         fio_get_thread_affinity(mask);
 684 #else
 685         memset(&mask, 0, sizeof(mask));
 686         for (i = 0; i < nr_cpus; i++)
 687                 fio_cpu_set(&mask, i);
 688 #endif
 689
 690         if (debug) {
 691                 log_info("cs: reliable_tsc: %s\n", tsc_reliable ? "yes" : "no");
 692
 693 #ifdef FIO_INC_DEBUG
 694                 fio_debug |= 1U << FD_TIME;
 695 #endif
 696                 nr_entries = CLOCK_ENTRIES_DEBUG;
 697         } else
 698                 nr_entries = CLOCK_ENTRIES_TEST;
 699
 700         calibrate_cpu_clock();
 701
 702         if (debug) {
 703 #ifdef FIO_INC_DEBUG
 704                 fio_debug &= ~(1U << FD_TIME);
 705 #endif
 706         }
 707
 708         cthreads = malloc(nr_cpus * sizeof(struct clock_thread));
 709         tentries = nr_entries * nr_cpus;
 710         entries = malloc(tentries * sizeof(struct clock_entry));
 711
 712         if (debug)
 713                 log_info("cs: Testing %u CPUs\n", nr_cpus);
 714
 715         seen_cpus = 0;
 716         for (i = 0; i < nr_cpus; i++) {
 717                 struct clock_thread *t = &cthreads[i];
 718
 719                 if (!fio_cpu_isset(&mask, i))
 720                         continue;
 721                 t->cpu = i;
 722                 t->debug = debug;
 723                 t->seq = &seq;
 724                 t->nr_entries = nr_entries;
 725                 t->entries = &entries[seen_cpus * nr_entries];
 726                 __fio_sem_init(&t->lock, FIO_SEM_LOCKED);
 727                 if (pthread_create(&t->thread, NULL, clock_thread_fn, t)) {
 728                         failed++;
 729                         nr_cpus = i;
 730                         break;
 731                 }
 732                 seen_cpus++;
 733         }
 734
 735         for (i = 0; i < nr_cpus; i++) {
 736                 struct clock_thread *t = &cthreads[i];
 737
 738                 if (!fio_cpu_isset(&mask, i))
 739                         continue;
 740                 fio_sem_up(&t->lock);
 741         }
 742
 743         for (i = 0; i < nr_cpus; i++) {
 744                 struct clock_thread *t = &cthreads[i];
 745                 void *ret;
 746
 747                 if (!fio_cpu_isset(&mask, i))
 748                         continue;
 749                 pthread_join(t->thread, &ret);
 750                 if (ret)
 751                         failed++;
 752                 __fio_sem_remove(&t->lock);
 753         }
 754         free(cthreads);
 755
 756         if (failed) {
 757                 if (debug)
 758                         log_err("Clocksource test: %lu threads failed\n", failed);
 759                 goto err;
 760         }
 761
 762         tentries = nr_entries * seen_cpus;
 763         qsort(entries, tentries, sizeof(struct clock_entry), clock_cmp);
 764
 765         /* silence silly gcc */
 766         prev = NULL;
 767         for (failed = i = 0; i < tentries; i++) {
 768                 this = &entries[i];
 769
 770                 if (!i) {
 771                         prev = this;
 772                         continue;
 773                 }
 774
 775                 if (prev->tsc > this->tsc) {
 776                         uint64_t diff = prev->tsc - this->tsc;
 777
 778                         if (!debug) {
 779                                 failed++;
 780                                 break;
 781                         }
 782
 783                         log_info("cs: CPU clock mismatch (diff=%llu):\n",
 784                                                 (unsigned long long) diff);
 785                         log_info("\t CPU%3u: TSC=%llu, SEQ=%u\n", prev->cpu, (unsigned long long) prev->tsc, prev->seq);
 786                         log_info("\t CPU%3u: TSC=%llu, SEQ=%u\n", this->cpu, (unsigned long long) this->tsc, this->seq);
 787                         failed++;
 788                 }
 789
 790                 prev = this;
 791         }
 792
 793         if (debug) {
 794                 if (failed)
 795                         log_info("cs: Failed: %lu\n", failed);
 796                 else
 797                         log_info("cs: Pass!\n");
 798         }
 799 err:
 800         free(entries);
 801         return !!failed;
 802 }
 803
 804 #else /* defined(FIO_HAVE_CPU_AFFINITY) && defined(ARCH_HAVE_CPU_CLOCK) */
 805
 806 int fio_monotonic_clocktest(int debug)
 807 {
 808         if (debug)
 809                 log_info("cs: current platform does not support CPU clocks\n");
 810         return 1;
 811 }
 812
 813 #endif