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 "ti/runtime/netapi/netapi.h"
  55 #include "ti/runtime/netapi/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 };
 137
 138 Pktlib_HeapHandle OurHeap;     //default heap, used by producer
 139 Pktlib_HeapHandle consumerHeap; //for consumer
 140 PKTIO_HANDLE_T * rx_chan;  //for consumer
 141 PKTIO_HANDLE_T * tx_chan;  // for producer
 142 PKTIO_CFG_T rx_chan_cfg={PKTIO_RX|PKTIO_TX, PKTIO_GLOBAL, PKTIO_Q_ANY, 8};
 143 PKTIO_CFG_T tx_chan_cfg={PKTIO_TX, PKTIO_GLOBAL|PKTIO_IFDMA, /*PKTIO_Q_ANY*/ 820, 8};
 144 PKTIO_CFG_T netcp_rx_cfg={PKTIO_RX, PKTIO_NA, PKTIO_NA, 8};
 145 PKTIO_HANDLE_T * netcp_rx_chan;
 146 NETAPI_T netapi_handle;
 147 NETCP_CFG_FLOW_HANDLE_T specialFlow;  //for consumer.  Producer uses the "flowid" in this handle as meta data when he sends data
 148
 149 PKTIO_CONTROL_T zap_channel_control={PKTIO_CLEAR, NULL};
 150
 151 NETCP_CFG_ROUTE_T  test_route=
 152 {
 153 NULL, NULL  //* to be filled in
 154 };
 155
 156
 157 /*************************END NETAPI OBJECTS***********************/
 158
 159 static unsigned char all_mac[]={0,0,0,0,0,0};
 160
 161
 162 #define IFDMA_PKT_LEN 100
 163
 164 //stats
 165 int pkt_rx=0;
 166 int pkt_tx=0;
 167 int pkt_stall=0;
 168
 169 //***************************
 170 //consumer thread
 171 //**************************
 172 void consumer_thread(int coreid)
 173 {
 174 int err;
 175 int np;
 176 cpu_set_t cpu_set;
 177
 178     CPU_ZERO( &cpu_set);
 179     CPU_SET( 1, &cpu_set);
 180     hplib_utilSetupThread(1, &cpu_set);
 181
 182      for(;!((volatile)QUIT);)
 183      {
 184          np = netapi_pktioPoll(rx_chan,NULL,&err);
 185          pkt_rx+=np;
 186      }
 187      printf("IFDMA-TEST: CONSUMER DONE %d packets received\n", pkt_rx);
 188 }
 189
 190
 191 //**********************************
 192 //producer thread
 193 //*********************************
 194 void producer_thread(int coreid)
 195 {
 196 int err;
 197 int i;
 198 Ti_Pkt * tip;
 199 unsigned char * pData;
 200 int len;
 201 PKTIO_METADATA_T meta = {PKTIO_META_IFDMA_TX,{0},0};
 202 int np;
 203 cpu_set_t cpu_set;
 204
 205
 206     CPU_ZERO( &cpu_set);
 207     CPU_SET( 2, &cpu_set);
 208     hplib_utilSetupThread(2, &cpu_set);
 209
 210 #ifdef INTERNAL_PACKETS
 211       //generate packets internally by allocating from OurHeap (the NETAPI
 212       //default) and send to receiver via ifdma pktio channel
 213       sleep(5);
 214       for(i=0;!((volatile) QUIT);i++)
 215       {
 216           tip=Pktlib_allocPacket(OurHeap,IFDMA_PKT_LEN);
 217           if (!tip)
 218           {
 219               pkt_stall+=1;
 220               sleep(1); //out of buffers, let consumer catch up
 221               continue;
 222            }
 223            Pktlib_getDataBuffer(tip,&pData,&len);
 224            sprintf(pData,"this is packet %d", pkt_tx);
 225            Cppi_setData (Cppi_DescType_HOST, (Cppi_Desc *) tip, pData,IFDMA_PKT_LEN);
 226            Pktlib_setPacketLen(tip,IFDMA_PKT_LEN);
 227            meta.u.tx_ifdma_dest=((NETCP_CFG_FLOW_T*)specialFlow)->flowid;
 228            netapi_pktioSend(tx_chan,tip,&meta,&err);
 229            pkt_tx+=1;
 230            if(!(pkt_tx % 64)) sched_yield(); //give consumer a chance
 231       }
 232 #else
 233      //relay packets from network.  recv_cb registered when we created
 234      //netcp_rx_chan will do this relay via the ifdma pktio channel
 235      //so we poll the default pktio channel for pkts from net
 236       for(i=0;!((volatile) QUIT);i++)
 237       {
 238         np = netapi_pktioPoll(netcp_rx_chan,NULL,&err);
 239         if (!np) sched_yield();
 240
 241       }
 242 #endif
 243       printf("IFDMA-TEST: PRODUCER  DONE %d pkts sent (stalls=%d)\n", pkt_tx,pkt_stall);
 244 }
 245
 246
 247 //******************************
 248 //  main program
 249 //*****************************
 250 int main(int argc, char **argv)
 251 {
 252     int err,i;
 253     int32_t             errCode;
 254     Pktlib_HeapIfTable*  pPktifTable;
 255     Pktlib_HeapCfg heapCfg;
 256     long t1, t2 ;
 257     cpu_set_t cpu_set;
 258
 259
 260      //install signal handler for ^c
 261     signal(SIGINT,netTest_utilMySig);
 262     CPU_ZERO( &cpu_set);
 263     CPU_SET( 0, &cpu_set);
 264     hplib_utilSetupThread(0, &cpu_set);
 265
 266
 267     /*******************************************/
 268     /*************NETAPI STARTUP****************/
 269     /*******************************************/
 270
 271     /* create netapi */
 272     netapi_handle = netapi_init(NETAPI_SYS_MASTER, &our_netapi_default_cfg);
 273     printf("main: returned from netapi_init\n");
 274     /* open the main heap */
 275     OurHeap = Pktlib_findHeapByName("netapi");
 276     if (!OurHeap) {printf("findheapbyname fail\n"); exit(1);}
 277
 278     //create a receive queue for consumer
 279     rx_chan=netapi_pktioCreate(netapi_handle,"ourrxq",(PKTIO_CB) recv_cb_consumer, &rx_chan_cfg,&err);
 280     if (!rx_chan) {printf("pktio create failed err=%d\n",err); exit(1);}
 281
 282
 283 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 284     //if we want to relay network packets, we create a handle to the
 285     //default netcp receive queue here
 286     netcp_rx_chan= netapi_pktioOpen(netapi_handle, NETCP_RX, (PKTIO_CB) recv_cb_net, &netcp_rx_cfg,  &err);
 287     if (!netcp_rx_chan) {printf("pktio open RX failed err=%d\n",err); exit(1);}
 288 #endif
 289
 290 //********************************
 291 //create a consumer heap
 292 //**********************************
 293
 294     /* Initialize the heap configuration. */
 295     memset ((void *)&heapCfg, 0, sizeof(Pktlib_HeapCfg));
 296
 297     pPktifTable = netapi_getPktlibIfTable();
 298
 299     /* Populate the heap configuration */
 300     heapCfg.name                = "netapi-consumer";
 301     heapCfg.memRegion           = NETAPI_GLOBAL_REGION;
 302     heapCfg.sharedHeap          = 1;
 303     heapCfg.useStarvationQueue  = 0;
 304     heapCfg.dataBufferSize      = TUNE_NETAPI_DEFAULT_BUFFER_SIZE;
 305     heapCfg.numPkts             = IFDMA_MAX_HEAP_PKTS;
 306     heapCfg.numZeroBufferPackets= 0;
 307     heapCfg.heapInterfaceTable.data_malloc  = pPktifTable->data_malloc;
 308     heapCfg.heapInterfaceTable.data_free    = pPktifTable->data_free;
 309     heapCfg.dataBufferPktThreshold   = 0;
 310     heapCfg.zeroBufferPktThreshold   = 0;
 311     consumerHeap = Pktlib_createHeap(&heapCfg, &errCode);
 312
 313     //by registering the heap, netapi will take care of
 314     //cleaning it up @ shutdown..
 315     netapi_registerHeap(netapi_handle, consumerHeap);  //register heap.
 316
 317     //**************************************************
 318     //create a FLOW for consumer RX. Note this is created
 319     //in the QMSS (INFRASTRUCTURE) CPPI DMA ENGINE
 320     // todo:  flowindex should be passed in or got
 321     //        from resource manager
 322     //*************************************************
 323     {
 324     Pktlib_HeapHandle heaps[2];
 325     int sizes[2];
 326 #define SPECIAL_SOP_OFF 0
 327     NETCP_CFG_FLOW_CONFIG_T flow_config={IFDMA_FLOW_INDEX,
 328                                          NETAPI_DMA_INFRASTRUCTURE,
 329                                          SPECIAL_SOP_OFF,
 330                                          NETAPI_FLOW_BLOCK };
 331     heaps[0]= consumerHeap;
 332     sizes[0]=IFMDA_HEAP_SIZE;
 333     heaps[1]= consumerHeap;
 334     sizes[1]=TUNE_NETAPI_DEFAULT_BUFFER_SIZE - SPECIAL_SOP_OFF;
 335     flow_config.p_dest_q = rx_chan; // send pkts to rx_chan
 336
 337     //specialFlow handle will hold "magic" flowid that producer needs to
 338     //include in his pkto_send meta data
 339     specialFlow = netapi_netcpCfgAddFlow( netapi_handle,
 340                                     IFDMA_MAX_NUM_HEAPS,  //1 heap defined
 341                                     heaps,
 342                                     sizes,
 343                                     &flow_config,  //offset to start rx is 128
 344                                     &err);
 345     if (err) {printf("add flow failed\n", err); exit(1);}
 346 }
 347
 348 //************************************************************
 349 //create the IDMA channel:  this is used by producer to either
 350 //send generated packets or relay received packets from net
 351 //***************************************************************
 352 tx_chan=netapi_pktioCreate(netapi_handle,"ourtxq",NULL, &tx_chan_cfg,&err);
 353 if (!tx_chan) {printf("pktio create failed err=%d\n",err); exit(1);}
 354
 355 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 356 //if we want to relay packets, creaate a simple netcp rule
 357 //to get a lot of packets
 358 netapi_netcpCfgCreateMacInterface(
 359                   netapi_handle,
 360                   &all_mac[0],
 361                   0,0,
 362                   (NETCP_CFG_ROUTE_HANDLE_T)  NULL,
 363                   (NETCP_CFG_VLAN_T ) NULL ,  //future
 364                   1,
 365                   &err);
 366 #endif
 367
 368 /*********************************************/
 369 /*****************end NETAPI STARTUP**********/
 370 /*********************************************/
 371
 372 #if 1
 373 //sonme benchmarks
 374 benchmarks();
 375 #endif
 376 //**************************************
 377 //Create a consumer and producer thread
 378 //***************************************
 379 {
 380         pthread_t *thrs;
 381         int procs =2;
 382         char c;
 383         thrs = malloc( sizeof( pthread_t ) * procs );
 384         if (thrs == NULL)
 385         {
 386                 perror( "malloc" );
 387                 return -1;
 388         }
 389         printf( "ifdma-test: Starting %d threads...\n", procs );
 390
 391         if (pthread_create( &thrs[0], NULL, (void*)consumer_thread,
 392                         (void *)0 ))
 393         {
 394                         perror( "pthread_create" );
 395                         exit(1);
 396         }
 397         if (pthread_create( &thrs[1], NULL, (void*)producer_thread,
 398                         (void *)1 ))
 399         {
 400                         perror( "pthread_create" );
 401                         exit(1);
 402         }
 403         //this thread of execution (main) now just waits on user input
 404         for(;;)
 405         {
 406            printf(">");
 407            c=getchar();
 408            if (c=='q') {QUIT=1;break;}
 409            else if (c=='s') printf(">IFDMA-TEST STATS:   %d sent, %d received stall=%d \n",pkt_tx, pkt_rx,pkt_stall);
 410            else if (c=='h') printf("> 'q' to quit,  's' for stats,  'h' for help\n");
 411         }
 412
 413         //wait for completion
 414         printf("main task now pending on thread completion\n");
 415         for (i = 0; i < procs; i++)
 416                 pthread_join( thrs[i], NULL );
 417
 418         free( thrs );
 419
 420 }
 421
 422 /*************************************************
 423  ************CLEAN UP****************************
 424  ************************************************/
 425 #ifndef INTERNAL_PACKETS
 426 //get rid of rule, in the case that we are relaying packets
 427 //also close our netcp rx channel
 428 netapi_netcpCfgDelMac(netapi_handle,0,&err);
 429 netapi_pktioClose(netcp_rx_chan,&err);
 430 #endif
 431
 432 //close pktio channels we opened
 433 netapi_pktioDelete(tx_chan ,&err);
 434 netapi_pktioDelete(rx_chan ,&err);
 435
 436 //close flow
 437 netapi_netcpCfgDelFlow(netapi_handle, specialFlow, &err);
 438
 439 //done
 440 netapi_shutdown(netapi_handle);
 441
 442
 443 //!finished!
 444 }
 445
 446
 447 //receive callback for packets from net (for consumer)
 448 // this is used for case where we want to relay packets from
 449 // network, instead of internally generating them
 450 void recv_cb_net(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
 451                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
 452                          uint64_t ts )
 453 {
 454 int i;
 455 PKTIO_METADATA_T meta2 = {PKTIO_META_TX,{0},0};
 456 Ti_Pkt * tip;
 457 int err;
 458
 459 for(i=0;i<n_pkts;i++)
 460 {
 461     tip = p_recv[i];
 462     meta2.u.tx_ifdma_dest=((NETCP_CFG_FLOW_T*)specialFlow)->flowid;
 463     netapi_pktioSend(tx_chan,tip,&meta2,&err);
 464     pkt_tx+=1;
 465     if(!(pkt_tx % 128)) sched_yield(); //give consumer a chance
 466 }
 467
 468
 469 }
 470
 471
 472 //receive callback for consumer (registered when we create pktio channel)
 473 void recv_cb_consumer(struct PKTIO_HANDLE_Tag * channel, Ti_Pkt* p_recv[],
 474                          PKTIO_METADATA_T meta[], int n_pkts,
 475                          uint64_t ts )
 476 {
 477 int i;
 478 int len;
 479 Ti_Pkt * tip;
 480 unsigned int templen;
 481 char * p_pkt;
 482
 483 for(i=0;i<n_pkts;i++)
 484 {
 485         tip = p_recv[i];
 486         Pktlib_getDataBuffer(tip,(uint8_t**)&p_pkt,&templen);//ignore templen
 487         len = Pktlib_getPacketLen(tip);
 488         Pktlib_freePacket((Ti_Pkt*)tip);
 489 }
 490 return;
 491 }
 492
 493
 494
 495
 496 //SOME BENCHMARKS
 497 //sonme benchmarks
 498 void benchmarks(void)
 499 {
 500 int i,j;
 501 unsigned long v1pop;
 502 unsigned long v2pop;
 503 unsigned long v1push;
 504 unsigned long v2push;
 505 unsigned long v1read;
 506 unsigned long v2read;
 507 unsigned long v1write;
 508 unsigned long v2write;
 509 unsigned long v1read2;
 510 unsigned long v2read2;
 511 #define N 100
 512 Ti_Pkt  pkts[N];
 513 unsigned char * p_pkt;
 514 int len;
 515 int sum=0;
 516 int sum2=0;
 517 char *p=(char *) malloc(1000);
 518
 519 //queue pop
 520 v1pop=netapi_timing_start();
 521 for(i=0;i<N;i++)   pkts[i]= Pktlib_allocPacket(OurHeap,1000);
 522 v2pop = netapi_timing_start();
 523
 524 //write access
 525 Pktlib_getDataBuffer(pkts[0],(uint8_t**)&p_pkt,&len);
 526 v1write=netapi_timing_start();
 527 for(i=0;i<1000;i++) p_pkt[i]=i;
 528 v2write=netapi_timing_start();
 529
 530 // access
 531
 532 v1read=netapi_timing_start();
 533 for(j=0;j<10;j++)
 534 for(i=0;i<1000;i++) sum+=p_pkt[i];
 535 v2read=netapi_timing_start();
 536
 537 // access (from malloc)
 538 v1read2=netapi_timing_start();
 539 for(i=0;i<1000;i++) sum2+=p[i];
 540 v2read2=netapi_timing_start();
 541
 542 //queue push
 543 v1push=netapi_timing_start();
 544 for(i=0;i<N;i++)   Pktlib_freePacket(pkts[i]);
 545 v2push = netapi_timing_start();
 546
 547 //resutls
 548 printf("allocs= %d  free=%d   write=%d  read=%d read-malloc=%d (sum=%d %d)\n",
 549         (v2pop-v1pop)/N, (v2push-v1push)/N,  (v2write-v1write)/1000, (v2read-v1read)/10000,
 550         (v2read2-v1read2)/1000,sum,sum2);
 551
 552 }