ti/runtime/netapi/test/ifdma_test.c

   1 /******************************************
   2  * File: ifdma-test.c
   3  * Purpose: test of infrastructure dma mode
   4  **************************************************************
   5  * FILE:  ifdma-test.c
   6  *
   7  * DESCRIPTION:  netapi user space transport
   8  *               library  test application
   9  *
  10  * REVISION HISTORY:  rev 0.0.1
  11  *
  12  *  Copyright (c) Texas Instruments Incorporated 2010-2011
  13  *
  14  *  Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  *  modification, are permitted provided that the following conditions
  16  *  are met:
  17  *
  18  *    Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  *
  21  *    Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23  *    documentation and/or other materials provided with the
  24  *    distribution.
  25  *
  26  *    Neither the name of Texas Instruments Incorporated nor the names of
  27  *    its contributors may be used to endorse or promote products derived
  28  *    from this software without specific prior written permission.
  29  *
  30  *  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  31  *  "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  32  *  LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  33  *  A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  34  *  OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  35  *  SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  36  *  LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  37  *  DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  38  *  THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  39  *  (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  40  *  OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  41
  42  *****************************************/
  43
  44 #include <stdio.h>
  45 #include <stdlib.h>
  46 #include <unistd.h>
  47 #include <string.h>
  48 #include <signal.h>
  49 #include <pthread.h>
  50 #include <sched.h>
  51
  52 #include "trie.h"
  53 #include "string.h"
  54 #include "netapi.h"
  55 #include "pktio.h"
  56 #include "net_test.h"
  57 #include <ti/drv/sa/salld.h>
  58
  59
  60 void benchmarks(void);
  61 static inline unsigned long netapi_timing_start(void)
  62 {
  63         volatile int vval;
  64         //read clock
  65         asm volatile("mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0" :  "=r"(vval));
  66         return vval;
  67 }
  68
  69 //turn this off to use packets received from Network instead of self generated ones
  70 #define INTERNAL_PACKETS
  71 static int scnt=0;
  72 static int QUIT=0;
  73 __thread int our_core;
  74
  75
  76 #define IFDMA_FLOW_INDEX 33
  77 #define IFMDA_HEAP_SIZE 200
  78 #define IFDMA_MAX_NUM_HEAPS 2
  79 #define IFDMA_MAX_HEAP_PKTS 128
  80 //sig handler
  81 void netTest_utilMySig(int x)
  82 {
  83   QUIT=1;
  84   scnt+=1;
  85   printf(">ifdma-test: recv'd signal %d cnt=%d\n",x,scnt);
  86   if (scnt > 10) {printf(">ifdma-test: WARNING EXITING WITH PROPER SHUTDOWN, LUTS LEFT ACTIVE\n");exit(1);}
  87
  88 }
  89 void recv_cb_net(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
  90                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
  91                          uint64_t ts );
  92 void recv_cb_consumer(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
  93                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
  94                          uint64_t ts );
  95
  96
  97 /*************debug********************/
  98 void netTest_utilDumpDescr(unsigned long *p, int n)
  99 {
 100    printf("--------dump of descriptor %d %x\n", n, (int) p);
 101    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[0],p[1],p[2],p[3],p[4],p[5],p[6],p[7]);
 102    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[8],p[9],p[10],p[11],p[12],p[13],p[14],p[15]);
 103    printf("-----------------------------\n");
 104 }
 105 void netTest_utilDumpHeader(unsigned long *p, int n, int a, int r)
 106 {
 107    printf("--------dump of header %d %x appID=%x flag1=%x\n", n, (int) p,a,r);
 108    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[0],p[1],p[2],p[3],p[4],p[5],p[6],p[7]);
 109    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[8],p[9],p[10],p[11],p[12],p[13],p[14],p[15]);
 110    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[16],p[17],p[18],p[19],p[20],p[21],p[22],p[23]);
 111    printf("> %x %x %x %x %x %x %x %x\n",p[24],p[25],p[26],p[27],p[28],p[29],p[30],p[31]);
 112    printf("-----------------------------\n");
 113 }
 114 /*****************************************/
 115
 116
 117
 118
 119
 120
 121
 122 /*******************************************
 123  *************NETAPI OBJECTS***************
 124  *****************************************/
 125 static NETAPI_CFG_T our_netapi_default_cfg=
 126 {
 127 TUNE_NETAPI_PERM_MEM_SZ,
 128 128,  //start of packet offset for hw to place data on rx for default flow
 129 TUNE_NETAPI_QM_CONFIG_MAX_DESC_NUM, //max number of descriptors in system
 130 TUNE_NETAPI_NUM_GLOBAL_DESC,        //total we will use
 131 TUNE_NETAPI_DEFAULT_NUM_BUFFERS,   //#descriptors+buffers in default heap
 132 64, //#descriptors w/o buffers in default heap
 133 TUNE_NETAPI_DEFAULT_BUFFER_SIZE+128+128,  //size of buffers in default heap
 134 128   ,  //tail room
 135 256,      //extra room
 136 0,
 137 NULL,
 138 18,
 139 0x2000
 140 };
 141
 142 Pktlib_HeapHandle OurHeap;     //default heap, used by producer
 143 Pktlib_HeapHandle consumerHeap; //for consumer
 144 PKTIO_HANDLE_T * rx_chan;  //for consumer
 145 PKTIO_HANDLE_T * tx_chan;  // for producer
 146 PKTIO_CFG_T rx_chan_cfg={PKTIO_RX|PKTIO_TX, PKTIO_GLOBAL, PKTIO_Q_ANY, 8};
 147 PKTIO_CFG_T tx_chan_cfg={PKTIO_TX, PKTIO_GLOBAL|PKTIO_IFDMA, /*PKTIO_Q_ANY*/ 820, 8};
 148 PKTIO_CFG_T netcp_rx_cfg={PKTIO_RX, PKTIO_NA, PKTIO_NA, 8};
 149 PKTIO_HANDLE_T * netcp_rx_chan;
 150 NETAPI_T netapi_handle;
 151 NETCP_CFG_FLOW_HANDLE_T specialFlow;  //for consumer.  Producer uses the "flowid" in this handle as meta data when he sends data
 152
 153 PKTIO_CONTROL_T zap_channel_control={PKTIO_CLEAR, NULL};
 154
 155 NETCP_CFG_ROUTE_T  test_route=
 156 {
 157 0,
 158 NULL,
 159 NULL,
 160 0,
 161 0,
 162 0,
 163 1
 164 };
 165
 166
 167 /*************************END NETAPI OBJECTS***********************/
 168
 169 static unsigned char all_mac[]={0,0,0,0,0,0};
 170
 171
 172 #define IFDMA_PKT_LEN 100
 173
 174 //stats
 175 int pkt_rx=0;
 176 int pkt_tx=0;
 177 int pkt_stall=0;
 178
 179 //***************************
 180 //consumer thread
 181 //**************************
 182 void consumer_thread(int coreid)
 183 {
 184 int err;
 185 int np;
 186 cpu_set_t cpu_set;
 187
 188     CPU_ZERO( &cpu_set);
 189     CPU_SET( 1, &cpu_set);
 190     hplib_utilSetupThread(1, &cpu_set,hplib_spinLock_Type_LOL);
 191
 192      for(;!((volatile int)QUIT);)
 193      {
 194          np = netapi_pktioPoll(rx_chan,NULL,&err);
 195          pkt_rx+=np;
 196      }
 197      printf("IFDMA-TEST: CONSUMER DONE %d packets received\n", pkt_rx);
 198 }
 199
 200
 201 //**********************************
 202 //producer thread
 203 //*********************************
 204 void producer_thread(int coreid)
 205 {
 206 int err;
 207 int i;
 208 Ti_Pkt * tip;
 209 unsigned char * pData;
 210 int len;
 211 PKTIO_METADATA_T meta = {PKTIO_META_IFDMA_TX,{0},0};
 212 int np;
 213 cpu_set_t cpu_set;
 214
 215
 216     CPU_ZERO( &cpu_set);
 217     CPU_SET( 2, &cpu_set);
 218     hplib_utilSetupThread(2, &cpu_set,hplib_spinLock_Type_LOL);
 219
 220 #ifdef INTERNAL_PACKETS
 221       //generate packets internally by allocating from OurHeap (the NETAPI
 222       //default) and send to receiver via ifdma pktio channel
 223       sleep(5);
 224       for(i=0;!((volatile int) QUIT);i++)
 225       {
 226           tip=Pktlib_allocPacket(OurHeap,IFDMA_PKT_LEN);
 227           if (!tip)
 228           {
 229               pkt_stall+=1;
 230               sleep(1); //out of buffers, let consumer catch up
 231               continue;
 232            }
 233            Pktlib_getDataBuffer(tip,&pData,&len);
 234            sprintf(pData,"this is packet %d", pkt_tx);
 235            Cppi_setData (Cppi_DescType_HOST, (Cppi_Desc *) tip, pData,IFDMA_PKT_LEN);
 236            Pktlib_setPacketLen(tip,IFDMA_PKT_LEN);
 237            meta.u.tx_ifdma_dest=((NETCP_CFG_FLOW_T*)specialFlow)->flowid;
 238            netapi_pktioSend(tx_chan,tip,&meta,&err);
 239            pkt_tx+=1;
 240            if(!(pkt_tx % 64)) sched_yield(); //give consumer a chance
 241       }
 242 #else
 243      //relay packets from network.  recv_cb registered when we created
 244      //netcp_rx_chan will do this relay via the ifdma pktio channel
 245      //so we poll the default pktio channel for pkts from net
 246       for(i=0;!((volatile) QUIT);i++)
 247       {
 248         np = netapi_pktioPoll(netcp_rx_chan,NULL,&err);
 249         if (!np) sched_yield();
 250
 251       }
 252 #endif
 253       printf("IFDMA-TEST: PRODUCER  DONE %d pkts sent (stalls=%d)\n", pkt_tx,pkt_stall);
 254 }
 255
 256
 257 //******************************
 258 //  main program
 259 //*****************************
 260 int main(int argc, char **argv)
 261 {
 262     int err,i;
 263     int32_t             errCode;
 264     Pktlib_HeapIfTable*  pPktifTable;
 265     Pktlib_HeapCfg heapCfg;
 266     long t1, t2 ;
 267     cpu_set_t cpu_set;
 268
 269
 270      //install signal handler for ^c
 271     signal(SIGINT,netTest_utilMySig);
 272     CPU_ZERO( &cpu_set);
 273     CPU_SET( 0, &cpu_set);
 274     hplib_utilSetupThread(0, &cpu_set, hplib_spinLock_Type_LOL);
 275
 276
 277     /*******************************************/
 278     /*************NETAPI STARTUP****************/
 279     /*******************************************/
 280
 281     /* create netapi */
 282     netapi_handle = netapi_init(NETAPI_SYS_MASTER, &our_netapi_default_cfg);
 283     printf("main: returned from netapi_init\n");
 284
 285     /* Un-configure rules for execption packet handling */
 286     /* open the main heap */
 287     OurHeap = Pktlib_findHeapByName("netapi");
 288     if (!OurHeap) {printf("findheapbyname fail\n"); exit(1);}
 289
 290     //create a receive queue for consumer
 291     rx_chan=netapi_pktioCreate(netapi_handle,"ourrxq",(PKTIO_CB) recv_cb_consumer, &rx_chan_cfg,&err);
 292     if (!rx_chan) {printf("pktio create failed err=%d\n",err); exit(1);}
 293
 294
 295 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 296     //if we want to relay network packets, we create a handle to the
 297     //default netcp receive queue here
 298     netcp_rx_chan= netapi_pktioOpen(netapi_handle, NETCP_RX, (PKTIO_CB) recv_cb_net, &netcp_rx_cfg,  &err);
 299     if (!netcp_rx_chan) {printf("pktio open RX failed err=%d\n",err); exit(1);}
 300 #endif
 301
 302 //********************************
 303 //create a consumer heap
 304 //**********************************
 305
 306     /* Initialize the heap configuration. */
 307     memset ((void *)&heapCfg, 0, sizeof(Pktlib_HeapCfg));
 308
 309     pPktifTable = netapi_getPktlibIfTable();
 310
 311     /* Populate the heap configuration */
 312     heapCfg.name                = "netapi-consumer";
 313     heapCfg.memRegion           = netapi_getMemoryRegionId(netapi_handle);
 314     heapCfg.sharedHeap          = 1;
 315     heapCfg.useStarvationQueue  = 0;
 316     heapCfg.dataBufferSize      = TUNE_NETAPI_DEFAULT_BUFFER_SIZE;
 317     heapCfg.numPkts             = IFDMA_MAX_HEAP_PKTS;
 318     heapCfg.numZeroBufferPackets= 0;
 319     heapCfg.heapInterfaceTable.data_malloc  = pPktifTable->data_malloc;
 320     heapCfg.heapInterfaceTable.data_free    = pPktifTable->data_free;
 321     heapCfg.dataBufferPktThreshold   = 0;
 322     heapCfg.zeroBufferPktThreshold   = 0;
 323     consumerHeap = Pktlib_createHeap(&heapCfg, &errCode);
 324
 325     //by registering the heap, netapi will take care of
 326     //cleaning it up @ shutdown..
 327     netapi_registerHeap(netapi_handle, consumerHeap);  //register heap.
 328
 329     //**************************************************
 330     //create a FLOW for consumer RX. Note this is created
 331     //in the QMSS (INFRASTRUCTURE) CPPI DMA ENGINE
 332     // todo:  flowindex should be passed in or got
 333     //        from resource manager
 334     //*************************************************
 335     {
 336     Pktlib_HeapHandle heaps[2];
 337     int sizes[2];
 338 #define SPECIAL_SOP_OFF 0
 339     NETCP_CFG_FLOW_CONFIG_T flow_config={IFDMA_FLOW_INDEX,
 340                                          NETAPI_DMA_INFRASTRUCTURE,
 341                                          SPECIAL_SOP_OFF,
 342                                          NETAPI_FLOW_BLOCK };
 343     heaps[0]= consumerHeap;
 344     sizes[0]=IFMDA_HEAP_SIZE;
 345     heaps[1]= consumerHeap;
 346     sizes[1]=TUNE_NETAPI_DEFAULT_BUFFER_SIZE - SPECIAL_SOP_OFF;
 347     flow_config.p_dest_q = rx_chan; // send pkts to rx_chan
 348
 349     //specialFlow handle will hold "magic" flowid that producer needs to
 350     //include in his pkto_send meta data
 351     specialFlow = netapi_netcpCfgAddFlow( netapi_handle,
 352                                     IFDMA_MAX_NUM_HEAPS,  //1 heap defined
 353                                     heaps,
 354                                     sizes,
 355                                     &flow_config,  //offset to start rx is 128
 356                                     &err);
 357     if (err) {printf("add flow failed\n", err); exit(1);}
 358 }
 359
 360 //************************************************************
 361 //create the IDMA channel:  this is used by producer to either
 362 //send generated packets or relay received packets from net
 363 //***************************************************************
 364 tx_chan=netapi_pktioCreate(netapi_handle,"ourtxq",NULL, &tx_chan_cfg,&err);
 365 if (!tx_chan) {printf("pktio create failed err=%d\n",err); exit(1);}
 366
 367 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 368 //if we want to relay packets, creaate a simple netcp rule
 369 //to get a lot of packets
 370 netapi_netcpCfgCreateMacInterface(
 371                   netapi_handle,
 372                   &all_mac[0],
 373                   NULL,
 374                   0,
 375                   0,
 376                   (NETCP_CFG_ROUTE_HANDLE_T)  NULL,
 377                   (NETCP_CFG_VLAN_T ) NULL ,  //future
 378                   1,
 379                   &err);
 380 #endif
 381
 382 /*********************************************/
 383 /*****************end NETAPI STARTUP**********/
 384 /*********************************************/
 385
 386 #if 1
 387 //sonme benchmarks
 388 benchmarks();
 389 #endif
 390 //**************************************
 391 //Create a consumer and producer thread
 392 //***************************************
 393 {
 394         pthread_t *thrs;
 395         int procs =2;
 396         int c;
 397         thrs = malloc( sizeof( pthread_t ) * procs );
 398         if (thrs == NULL)
 399         {
 400                 perror( "malloc" );
 401                 return -1;
 402         }
 403         printf( "ifdma-test: Starting %d threads...\n", procs );
 404
 405         if (pthread_create( &thrs[0], NULL, (void*)consumer_thread,
 406                         (void *)0 ))
 407         {
 408                         perror( "pthread_create" );
 409                         exit(1);
 410         }
 411         if (pthread_create( &thrs[1], NULL, (void*)producer_thread,
 412                         (void *)1 ))
 413         {
 414                         perror( "pthread_create" );
 415                         exit(1);
 416         }
 417         //this thread of execution (main) now just waits on user input
 418         for(;;)
 419         {
 420            printf(">");
 421            c=getchar();
 422            if (c=='q') {QUIT=1;break;}
 423            else if (c=='s') printf(">IFDMA-TEST STATS:   %d sent, %d received stall=%d \n",pkt_tx, pkt_rx,pkt_stall);
 424            else if (c=='h') printf("> 'q' to quit,  's' for stats,  'h' for help\n");
 425         }
 426
 427         //wait for completion
 428         printf("main task now pending on thread completion\n");
 429         for (i = 0; i < procs; i++)
 430                 pthread_join( thrs[i], NULL );
 431
 432         free( thrs );
 433
 434 }
 435
 436 /*************************************************
 437  ************CLEAN UP****************************
 438  ************************************************/
 439 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 440 //get rid of rule, in the case that we are relaying packets
 441 //also close our netcp rx channel
 442 netapi_netcpCfgDelMac(netapi_handle,0,&err);
 443 netapi_pktioClose(netcp_rx_chan,&err);
 444 #endif
 445
 446 //close pktio channels we opened
 447 netapi_pktioDelete(tx_chan ,&err);
 448 netapi_pktioDelete(rx_chan ,&err);
 449
 450 //close flow
 451 netapi_netcpCfgDelFlow(netapi_handle, specialFlow, &err);
 452
 453 //done
 454 netapi_shutdown(netapi_handle);
 455
 456
 457 //!finished!
 458 }
 459
 460
 461 //receive callback for packets from net (for consumer)
 462 // this is used for case where we want to relay packets from
 463 // network, instead of internally generating them
 464 void recv_cb_net(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
 465                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
 466                          uint64_t ts )
 467 {
 468 int i;
 469 PKTIO_METADATA_T meta2 = {PKTIO_META_TX,{0},0};
 470 Ti_Pkt * tip;
 471 int err;
 472
 473 for(i=0;i<n_pkts;i++)
 474 {
 475     tip = p_recv[i];
 476     meta2.u.tx_ifdma_dest=((NETCP_CFG_FLOW_T*)specialFlow)->flowid;
 477     netapi_pktioSend(tx_chan,tip,&meta2,&err);
 478     pkt_tx+=1;
 479     if(!(pkt_tx % 128)) sched_yield(); //give consumer a chance
 480 }
 481
 482
 483 }
 484
 485
 486 //receive callback for consumer (registered when we create pktio channel)
 487 void recv_cb_consumer(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
 488                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
 489                          uint64_t ts )
 490 {
 491 int i;
 492 int len;
 493 Ti_Pkt * tip;
 494 unsigned int templen;
 495 char * p_pkt;
 496
 497 for(i=0;i<n_pkts;i++)
 498 {
 499         tip = p_recv[i];
 500         Pktlib_getDataBuffer(tip,(uint8_t**)&p_pkt,&templen);//ignore templen
 501         len = Pktlib_getPacketLen(tip);
 502         Pktlib_freePacket((Ti_Pkt*)tip);
 503 }
 504 return;
 505 }
 506
 507
 508
 509
 510 //SOME BENCHMARKS
 511 //sonme benchmarks
 512 void benchmarks(void)
 513 {
 514 int i,j;
 515 unsigned long v1pop;
 516 unsigned long v2pop;
 517 unsigned long v1push;
 518 unsigned long v2push;
 519 unsigned long v1read;
 520 unsigned long v2read;
 521 unsigned long v1write;
 522 unsigned long v2write;
 523 unsigned long v1read2;
 524 unsigned long v2read2;
 525 #define N 100
 526 Ti_Pkt  pkts[N];
 527 unsigned char * p_pkt;
 528 int len;
 529 int sum=0;
 530 int sum2=0;
 531 char *p=(char *) malloc(1000);
 532
 533 //queue pop
 534 v1pop=netapi_timing_start();
 535 for(i=0;i<N;i++)   pkts[i]= Pktlib_allocPacket(OurHeap,1000);
 536 v2pop = netapi_timing_start();
 537
 538 //write access
 539 Pktlib_getDataBuffer(pkts[0],(uint8_t**)&p_pkt,&len);
 540 v1write=netapi_timing_start();
 541 for(i=0;i<1000;i++) p_pkt[i]=i;
 542 v2write=netapi_timing_start();
 543
 544 // access
 545
 546 v1read=netapi_timing_start();
 547 for(j=0;j<10;j++)
 548 for(i=0;i<1000;i++) sum+=p_pkt[i];
 549 v2read=netapi_timing_start();
 550
 551 // access (from malloc)
 552 v1read2=netapi_timing_start();
 553 for(i=0;i<1000;i++) sum2+=p[i];
 554 v2read2=netapi_timing_start();
 555
 556 //queue push
 557 v1push=netapi_timing_start();
 558 for(i=0;i<N;i++)   Pktlib_freePacket(pkts[i]);
 559 v2push = netapi_timing_start();
 560
 561 //resutls
 562 printf("allocs= %d  free=%d   write=%d  read=%d read-malloc=%d (sum=%d %d)\n",
 563         (v2pop-v1pop)/N, (v2push-v1push)/N,  (v2write-v1write)/1000, (v2read-v1read)/10000,
 564         (v2read2-v1read2)/1000,sum,sum2);
 565
 566 }