Quelle  pagetest.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation
 *
 * Test page read and write on MTD device.
 *
 * Author: Adrian Hunter <ext-adrian.hunter@nokia.com>
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <asm/div64.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/prandom.h>

#include "mtd_test.h"

static int dev = -EINVAL;
module_param(dev, int, S_IRUGO);
MODULE_PARM_DESC(dev, "MTD device number to use");

static struct mtd_info *mtd;
static unsigned char *twopages;
static unsigned char *writebuf;
static unsigned char *boundary;
static unsigned char *bbt;

static int pgsize;
static int bufsize;
static int ebcnt;
static int pgcnt;
static int errcnt;
static struct rnd_state rnd_state;

static int write_eraseblock(int ebnum)
{
 loff_t addr = (loff_t)ebnum * mtd->erasesize;

 prandom_bytes_state(&rnd_state, writebuf, mtd->erasesize);
 cond_resched();
 return mtdtest_write(mtd, addr, mtd->erasesize, writebuf);
}

static int verify_eraseblock(int ebnum)
{
 uint32_t j;
 int err = 0, i;
 loff_t addr0, addrn;
 loff_t addr = (loff_t)ebnum * mtd->erasesize;

 addr0 = 0;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[i]; ++i)
  addr0 += mtd->erasesize;

 addrn = mtd->size;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[ebcnt - i - 1]; ++i)
  addrn -= mtd->erasesize;

 prandom_bytes_state(&rnd_state, writebuf, mtd->erasesize);
 for (j = 0; j < pgcnt - 1; ++j, addr += pgsize) {
  /* Do a read to set the internal dataRAMs to different data */
  err = mtdtest_read(mtd, addr0, bufsize, twopages);
  if (err)
   return err;
  err = mtdtest_read(mtd, addrn - bufsize, bufsize, twopages);
  if (err)
   return err;
  memset(twopages, 0, bufsize);
  err = mtdtest_read(mtd, addr, bufsize, twopages);
  if (err)
   break;
  if (memcmp(twopages, writebuf + (j * pgsize), bufsize)) {
   pr_err("error: verify failed at %#llx\n",
          (long long)addr);
   errcnt += 1;
  }
 }
 /* Check boundary between eraseblocks */
 if (addr <= addrn - pgsize - pgsize && !bbt[ebnum + 1]) {
  struct rnd_state old_state = rnd_state;

  /* Do a read to set the internal dataRAMs to different data */
  err = mtdtest_read(mtd, addr0, bufsize, twopages);
  if (err)
   return err;
  err = mtdtest_read(mtd, addrn - bufsize, bufsize, twopages);
  if (err)
   return err;
  memset(twopages, 0, bufsize);
  err = mtdtest_read(mtd, addr, bufsize, twopages);
  if (err)
   return err;
  memcpy(boundary, writebuf + mtd->erasesize - pgsize, pgsize);
  prandom_bytes_state(&rnd_state, boundary + pgsize, pgsize);
  if (memcmp(twopages, boundary, bufsize)) {
   pr_err("error: verify failed at %#llx\n",
          (long long)addr);
   errcnt += 1;
  }
  rnd_state = old_state;
 }
 return err;
}

static int crosstest(void)
{
 int err = 0, i;
 loff_t addr, addr0, addrn;
 unsigned char *pp1, *pp2, *pp3, *pp4;

 pr_info("crosstest\n");
 pp1 = kcalloc(pgsize, 4, GFP_KERNEL);
 if (!pp1)
  return -ENOMEM;
 pp2 = pp1 + pgsize;
 pp3 = pp2 + pgsize;
 pp4 = pp3 + pgsize;

 addr0 = 0;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[i]; ++i)
  addr0 += mtd->erasesize;

 addrn = mtd->size;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[ebcnt - i - 1]; ++i)
  addrn -= mtd->erasesize;

 /* Read 2nd-to-last page to pp1 */
 addr = addrn - pgsize - pgsize;
 err = mtdtest_read(mtd, addr, pgsize, pp1);
 if (err) {
  kfree(pp1);
  return err;
 }

 /* Read 3rd-to-last page to pp1 */
 addr = addrn - pgsize - pgsize - pgsize;
 err = mtdtest_read(mtd, addr, pgsize, pp1);
 if (err) {
  kfree(pp1);
  return err;
 }

 /* Read first page to pp2 */
 addr = addr0;
 pr_info("reading page at %#llx\n", (long long)addr);
 err = mtdtest_read(mtd, addr, pgsize, pp2);
 if (err) {
  kfree(pp1);
  return err;
 }

 /* Read last page to pp3 */
 addr = addrn - pgsize;
 pr_info("reading page at %#llx\n", (long long)addr);
 err = mtdtest_read(mtd, addr, pgsize, pp3);
 if (err) {
  kfree(pp1);
  return err;
 }

 /* Read first page again to pp4 */
 addr = addr0;
 pr_info("reading page at %#llx\n", (long long)addr);
 err = mtdtest_read(mtd, addr, pgsize, pp4);
 if (err) {
  kfree(pp1);
  return err;
 }

 /* pp2 and pp4 should be the same */
 pr_info("verifying pages read at %#llx match\n",
        (long long)addr0);
 if (memcmp(pp2, pp4, pgsize)) {
  pr_err("verify failed!\n");
  errcnt += 1;
 } else if (!err)
  pr_info("crosstest ok\n");
 kfree(pp1);
 return err;
}

static int erasecrosstest(void)
{
 int err = 0, i, ebnum, ebnum2;
 loff_t addr0;
 char *readbuf = twopages;

 pr_info("erasecrosstest\n");

 ebnum = 0;
 addr0 = 0;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[i]; ++i) {
  addr0 += mtd->erasesize;
  ebnum += 1;
 }

 ebnum2 = ebcnt - 1;
 while (ebnum2 && bbt[ebnum2])
  ebnum2 -= 1;

 pr_info("erasing block %d\n", ebnum);
 err = mtdtest_erase_eraseblock(mtd, ebnum);
 if (err)
  return err;

 pr_info("writing 1st page of block %d\n", ebnum);
 prandom_bytes_state(&rnd_state, writebuf, pgsize);
 strcpy(writebuf, "There is no data like this!");
 err = mtdtest_write(mtd, addr0, pgsize, writebuf);
 if (err)
  return err;

 pr_info("reading 1st page of block %d\n", ebnum);
 memset(readbuf, 0, pgsize);
 err = mtdtest_read(mtd, addr0, pgsize, readbuf);
 if (err)
  return err;

 pr_info("verifying 1st page of block %d\n", ebnum);
 if (memcmp(writebuf, readbuf, pgsize)) {
  pr_err("verify failed!\n");
  errcnt += 1;
  return -1;
 }

 pr_info("erasing block %d\n", ebnum);
 err = mtdtest_erase_eraseblock(mtd, ebnum);
 if (err)
  return err;

 pr_info("writing 1st page of block %d\n", ebnum);
 prandom_bytes_state(&rnd_state, writebuf, pgsize);
 strcpy(writebuf, "There is no data like this!");
 err = mtdtest_write(mtd, addr0, pgsize, writebuf);
 if (err)
  return err;

 pr_info("erasing block %d\n", ebnum2);
 err = mtdtest_erase_eraseblock(mtd, ebnum2);
 if (err)
  return err;

 pr_info("reading 1st page of block %d\n", ebnum);
 memset(readbuf, 0, pgsize);
 err = mtdtest_read(mtd, addr0, pgsize, readbuf);
 if (err)
  return err;

 pr_info("verifying 1st page of block %d\n", ebnum);
 if (memcmp(writebuf, readbuf, pgsize)) {
  pr_err("verify failed!\n");
  errcnt += 1;
  return -1;
 }

 if (!err)
  pr_info("erasecrosstest ok\n");
 return err;
}

static int erasetest(void)
{
 int err = 0, i, ebnum, ok = 1;
 loff_t addr0;

 pr_info("erasetest\n");

 ebnum = 0;
 addr0 = 0;
 for (i = 0; i < ebcnt && bbt[i]; ++i) {
  addr0 += mtd->erasesize;
  ebnum += 1;
 }

 pr_info("erasing block %d\n", ebnum);
 err = mtdtest_erase_eraseblock(mtd, ebnum);
 if (err)
  return err;

 pr_info("writing 1st page of block %d\n", ebnum);
 prandom_bytes_state(&rnd_state, writebuf, pgsize);
 err = mtdtest_write(mtd, addr0, pgsize, writebuf);
 if (err)
  return err;

 pr_info("erasing block %d\n", ebnum);
 err = mtdtest_erase_eraseblock(mtd, ebnum);
 if (err)
  return err;

 pr_info("reading 1st page of block %d\n", ebnum);
 err = mtdtest_read(mtd, addr0, pgsize, twopages);
 if (err)
  return err;

 pr_info("verifying 1st page of block %d is all 0xff\n",
        ebnum);
 for (i = 0; i < pgsize; ++i)
  if (twopages[i] != 0xff) {
   pr_err("verifying all 0xff failed at %d\n",
          i);
   errcnt += 1;
   ok = 0;
   break;
  }

 if (ok && !err)
  pr_info("erasetest ok\n");

 return err;
}

static int __init mtd_pagetest_init(void)
{
 int err = 0;
 uint64_t tmp;
 uint32_t i;

 printk(KERN_INFO "\n");
 printk(KERN_INFO "=================================================\n");

 if (dev < 0) {
  pr_info("Please specify a valid mtd-device via module parameter\n");
  pr_crit("CAREFUL: This test wipes all data on the specified MTD device!\n");
  return -EINVAL;
 }

 pr_info("MTD device: %d\n", dev);

 mtd = get_mtd_device(NULL, dev);
 if (IS_ERR(mtd)) {
  err = PTR_ERR(mtd);
  pr_err("error: cannot get MTD device\n");
  return err;
 }

 if (!mtd_type_is_nand(mtd)) {
  pr_info("this test requires NAND flash\n");
  goto out;
 }

 tmp = mtd->size;
 do_div(tmp, mtd->erasesize);
 ebcnt = tmp;
 pgcnt = mtd->erasesize / mtd->writesize;
 pgsize = mtd->writesize;

 pr_info("MTD device size %llu, eraseblock size %u, "
        "page size %u, count of eraseblocks %u, pages per "
        "eraseblock %u, OOB size %u\n",
        (unsigned long long)mtd->size, mtd->erasesize,
        pgsize, ebcnt, pgcnt, mtd->oobsize);

 err = -ENOMEM;
 bufsize = pgsize * 2;
 writebuf = kmalloc(mtd->erasesize, GFP_KERNEL);
 if (!writebuf)
  goto out;
 twopages = kmalloc(bufsize, GFP_KERNEL);
 if (!twopages)
  goto out;
 boundary = kmalloc(bufsize, GFP_KERNEL);
 if (!boundary)
  goto out;

 bbt = kzalloc(ebcnt, GFP_KERNEL);
 if (!bbt)
  goto out;
 err = mtdtest_scan_for_bad_eraseblocks(mtd, bbt, 0, ebcnt);
 if (err)
  goto out;

 /* Erase all eraseblocks */
 pr_info("erasing whole device\n");
 err = mtdtest_erase_good_eraseblocks(mtd, bbt, 0, ebcnt);
 if (err)
  goto out;
 pr_info("erased %u eraseblocks\n", ebcnt);

 /* Write all eraseblocks */
 prandom_seed_state(&rnd_state, 1);
 pr_info("writing whole device\n");
 for (i = 0; i < ebcnt; ++i) {
  if (bbt[i])
   continue;
  err = write_eraseblock(i);
  if (err)
   goto out;
  if (i % 256 == 0)
   pr_info("written up to eraseblock %u\n", i);

  err = mtdtest_relax();
  if (err)
   goto out;
 }
 pr_info("written %u eraseblocks\n", i);

 /* Check all eraseblocks */
 prandom_seed_state(&rnd_state, 1);
 pr_info("verifying all eraseblocks\n");
 for (i = 0; i < ebcnt; ++i) {
  if (bbt[i])
   continue;
  err = verify_eraseblock(i);
  if (err)
   goto out;
  if (i % 256 == 0)
   pr_info("verified up to eraseblock %u\n", i);

  err = mtdtest_relax();
  if (err)
   goto out;
 }
 pr_info("verified %u eraseblocks\n", i);

 err = crosstest();
 if (err)
  goto out;

 if (ebcnt > 1) {
  err = erasecrosstest();
  if (err)
   goto out;
 } else {
  pr_info("skipping erasecrosstest, 2 erase blocks needed\n");
 }

 err = erasetest();
 if (err)
  goto out;

 pr_info("finished with %d errors\n", errcnt);
out:

 kfree(bbt);
 kfree(boundary);
 kfree(twopages);
 kfree(writebuf);
 put_mtd_device(mtd);
 if (err)
  pr_info("error %d occurred\n", err);
 printk(KERN_INFO "=================================================\n");
 return err;
}
module_init(mtd_pagetest_init);

static void __exit mtd_pagetest_exit(void)
{
 return;
}
module_exit(mtd_pagetest_exit);

MODULE_DESCRIPTION("NAND page test");
MODULE_AUTHOR("Adrian Hunter");
MODULE_LICENSE("GPL");