Changes to compile with devkit
[keystone-rtos/netapi.git] / 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.
42  *****************************************/
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>
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>
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 }
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;
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);}
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 );
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");
105 void netTest_utilDumpHeader(unsigned long *p, int n, int a, int r)
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");
114 /*****************************************/
122 /*******************************************
123  *************NETAPI OBJECTS***************
124  *****************************************/
125 static NETAPI_CFG_T our_netapi_default_cfg=
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 };
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
149 PKTIO_CONTROL_T zap_channel_control={PKTIO_CLEAR, NULL};
151 NETCP_CFG_ROUTE_T  test_route=
153 NULL, NULL  //* to be filled in
154 };
157 /*************************END NETAPI OBJECTS***********************/
159 static unsigned char all_mac[]={0,0,0,0,0,0};
162 #define IFDMA_PKT_LEN 100
164 //stats
165 int pkt_rx=0; 
166 int pkt_tx=0;
167 int pkt_stall=0;
169 //***************************
170 //consumer thread 
171 //**************************
172 void consumer_thread(int coreid)
174 int err;
175 int np;
176 cpu_set_t cpu_set;
178     CPU_ZERO( &cpu_set);
179     CPU_SET( 1, &cpu_set);
180     hplib_utilSetupThread(1, &cpu_set);
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);
191 //**********************************
192 //producer thread
193 //*********************************
194 void producer_thread(int coreid)
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;
206     CPU_ZERO( &cpu_set);
207     CPU_SET( 2, &cpu_set);
208     hplib_utilSetupThread(2, &cpu_set);
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();
241       }
242 #endif
243       printf("IFDMA-TEST: PRODUCER  DONE %d pkts sent (stalls=%d)\n", pkt_tx,pkt_stall);
247 //******************************
248 //  main program
249 //*****************************
250 int main(int argc, char **argv)
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;
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);
267     /*******************************************/
268     /*************NETAPI STARTUP****************/
269     /*******************************************/
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);}
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);}
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
290 //********************************
291 //create a consumer heap
292 //**********************************
294     /* Initialize the heap configuration. */
295     memset ((void *)&heapCfg, 0, sizeof(Pktlib_HeapCfg));
297     pPktifTable = netapi_getPktlibIfTable();
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);
313     //by registering the heap, netapi will take care of
314     //cleaning it up @ shutdown..
315     netapi_registerHeap(netapi_handle, consumerHeap);  //register heap.
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 
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);}
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);}
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
368 /*********************************************/
369 /*****************end NETAPI STARTUP**********/
370 /*********************************************/
372 #if 1
373 //sonme benchmarks
374 benchmarks();
375 #endif
376 //**************************************
377 //Create a consumer and producer thread
378 //***************************************
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 );
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         }
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 );
418         free( thrs );
419       
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
432 //close pktio channels we opened
433 netapi_pktioDelete(tx_chan ,&err);
434 netapi_pktioDelete(rx_chan ,&err);
436 //close flow
437 netapi_netcpCfgDelFlow(netapi_handle, specialFlow, &err);
439 //done
440 netapi_shutdown(netapi_handle);
443 //!finished!
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 )
454 int i;
455 PKTIO_METADATA_T meta2 = {PKTIO_META_TX,{0},0};
456 Ti_Pkt * tip;
457 int err;
459 for(i=0;i<n_pkts;i++)
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
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 )
477 int i;
478 int len;
479 Ti_Pkt * tip;
480 unsigned int templen;
481 char * p_pkt;
483 for(i=0;i<n_pkts;i++)
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);
490 return;
496 //SOME BENCHMARKS
497 //sonme benchmarks
498 void benchmarks(void)
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);
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();
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();
530 // access
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();
537 // access (from malloc)
538 v1read2=netapi_timing_start();
539 for(i=0;i<1000;i++) sum2+=p[i];
540 v2read2=netapi_timing_start();
542 //queue push
543 v1push=netapi_timing_start();
544 for(i=0;i<N;i++)   Pktlib_freePacket(pkts[i]);
545 v2push = netapi_timing_start();
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);