i40e: fix crash on DCB query
[dpdk.git] / app / test / test_distributor_perf.c
1 /*-
2  *   BSD LICENSE
3  *
4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
5  *   All rights reserved.
6  *
7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
9  *   are met:
10  *
11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *       the documentation and/or other materials provided with the
16  *       distribution.
17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *       from this software without specific prior written permission.
20  *
21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 #include "test.h"
35
36 #include <unistd.h>
37 #include <string.h>
38 #include <rte_mempool.h>
39 #include <rte_cycles.h>
40 #include <rte_common.h>
41 #include <rte_mbuf.h>
42 #include <rte_distributor.h>
43
44 #define ITER_POWER 20 /* log 2 of how many iterations we do when timing. */
45 #define BURST 32
46 #define BIG_BATCH 1024
47
48 /* static vars - zero initialized by default */
49 static volatile int quit;
50 static volatile unsigned worker_idx;
51
52 struct worker_stats {
53         volatile unsigned handled_packets;
54 } __rte_cache_aligned;
55 struct worker_stats worker_stats[RTE_MAX_LCORE];
56
57 /* worker thread used for testing the time to do a round-trip of a cache
58  * line between two cores and back again
59  */
60 static void
61 flip_bit(volatile uint64_t *arg)
62 {
63         uint64_t old_val = 0;
64         while (old_val != 2) {
65                 while (!*arg)
66                         rte_pause();
67                 old_val = *arg;
68                 *arg = 0;
69         }
70 }
71
72 /* test case to time the number of cycles to round-trip a cache line between
73  * two cores and back again.
74  */
75 static void
76 time_cache_line_switch(void)
77 {
78         /* allocate a full cache line for data, we use only first byte of it */
79         uint64_t data[RTE_CACHE_LINE_SIZE*3 / sizeof(uint64_t)];
80
81         unsigned i, slaveid = rte_get_next_lcore(rte_lcore_id(), 0, 0);
82         volatile uint64_t *pdata = &data[0];
83         *pdata = 1;
84         rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)flip_bit, &data[0], slaveid);
85         while (*pdata)
86                 rte_pause();
87
88         const uint64_t start_time = rte_rdtsc();
89         for (i = 0; i < (1 << ITER_POWER); i++) {
90                 while (*pdata)
91                         rte_pause();
92                 *pdata = 1;
93         }
94         const uint64_t end_time = rte_rdtsc();
95
96         while (*pdata)
97                 rte_pause();
98         *pdata = 2;
99         rte_eal_wait_lcore(slaveid);
100         printf("==== Cache line switch test ===\n");
101         printf("Time for %u iterations = %"PRIu64" ticks\n", (1<<ITER_POWER),
102                         end_time-start_time);
103         printf("Ticks per iteration = %"PRIu64"\n\n",
104                         (end_time-start_time) >> ITER_POWER);
105 }
106
107 /* returns the total count of the number of packets handled by the worker
108  * functions given below.
109  */
110 static unsigned
111 total_packet_count(void)
112 {
113         unsigned i, count = 0;
114         for (i = 0; i < worker_idx; i++)
115                 count += worker_stats[i].handled_packets;
116         return count;
117 }
118
119 /* resets the packet counts for a new test */
120 static void
121 clear_packet_count(void)
122 {
123         memset(&worker_stats, 0, sizeof(worker_stats));
124 }
125
126 /* this is the basic worker function for performance tests.
127  * it does nothing but return packets and count them.
128  */
129 static int
130 handle_work(void *arg)
131 {
132         struct rte_mbuf *pkt = NULL;
133         struct rte_distributor *d = arg;
134         unsigned count = 0;
135         unsigned id = __sync_fetch_and_add(&worker_idx, 1);
136
137         pkt = rte_distributor_get_pkt(d, id, NULL);
138         while (!quit) {
139                 worker_stats[id].handled_packets++, count++;
140                 pkt = rte_distributor_get_pkt(d, id, pkt);
141         }
142         worker_stats[id].handled_packets++, count++;
143         rte_distributor_return_pkt(d, id, pkt);
144         return 0;
145 }
146
147 /* this basic performance test just repeatedly sends in 32 packets at a time
148  * to the distributor and verifies at the end that we got them all in the worker
149  * threads and finally how long per packet the processing took.
150  */
151 static inline int
152 perf_test(struct rte_distributor *d, struct rte_mempool *p)
153 {
154         unsigned i;
155         uint64_t start, end;
156         struct rte_mbuf *bufs[BURST];
157
158         clear_packet_count();
159         if (rte_mempool_get_bulk(p, (void *)bufs, BURST) != 0) {
160                 printf("Error getting mbufs from pool\n");
161                 return -1;
162         }
163         /* ensure we have different hash value for each pkt */
164         for (i = 0; i < BURST; i++)
165                 bufs[i]->hash.usr = i;
166
167         start = rte_rdtsc();
168         for (i = 0; i < (1<<ITER_POWER); i++)
169                 rte_distributor_process(d, bufs, BURST);
170         end = rte_rdtsc();
171
172         do {
173                 usleep(100);
174                 rte_distributor_process(d, NULL, 0);
175         } while (total_packet_count() < (BURST << ITER_POWER));
176
177         printf("=== Performance test of distributor ===\n");
178         printf("Time per burst:  %"PRIu64"\n", (end - start) >> ITER_POWER);
179         printf("Time per packet: %"PRIu64"\n\n",
180                         ((end - start) >> ITER_POWER)/BURST);
181         rte_mempool_put_bulk(p, (void *)bufs, BURST);
182
183         for (i = 0; i < rte_lcore_count() - 1; i++)
184                 printf("Worker %u handled %u packets\n", i,
185                                 worker_stats[i].handled_packets);
186         printf("Total packets: %u (%x)\n", total_packet_count(),
187                         total_packet_count());
188         printf("=== Perf test done ===\n\n");
189
190         return 0;
191 }
192
193 /* Useful function which ensures that all worker functions terminate */
194 static void
195 quit_workers(struct rte_distributor *d, struct rte_mempool *p)
196 {
197         const unsigned num_workers = rte_lcore_count() - 1;
198         unsigned i;
199         struct rte_mbuf *bufs[RTE_MAX_LCORE];
200         rte_mempool_get_bulk(p, (void *)bufs, num_workers);
201
202         quit = 1;
203         for (i = 0; i < num_workers; i++)
204                 bufs[i]->hash.usr = i << 1;
205         rte_distributor_process(d, bufs, num_workers);
206
207         rte_mempool_put_bulk(p, (void *)bufs, num_workers);
208
209         rte_distributor_process(d, NULL, 0);
210         rte_eal_mp_wait_lcore();
211         quit = 0;
212         worker_idx = 0;
213 }
214
215 static int
216 test_distributor_perf(void)
217 {
218         static struct rte_distributor *d;
219         static struct rte_mempool *p;
220
221         if (rte_lcore_count() < 2) {
222                 printf("ERROR: not enough cores to test distributor\n");
223                 return -1;
224         }
225
226         /* first time how long it takes to round-trip a cache line */
227         time_cache_line_switch();
228
229         if (d == NULL) {
230                 d = rte_distributor_create("Test_perf", rte_socket_id(),
231                                 rte_lcore_count() - 1);
232                 if (d == NULL) {
233                         printf("Error creating distributor\n");
234                         return -1;
235                 }
236         } else {
237                 rte_distributor_flush(d);
238                 rte_distributor_clear_returns(d);
239         }
240
241         const unsigned nb_bufs = (511 * rte_lcore_count()) < BIG_BATCH ?
242                         (BIG_BATCH * 2) - 1 : (511 * rte_lcore_count());
243         if (p == NULL) {
244                 p = rte_pktmbuf_pool_create("DPT_MBUF_POOL", nb_bufs, BURST,
245                         0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, rte_socket_id());
246                 if (p == NULL) {
247                         printf("Error creating mempool\n");
248                         return -1;
249                 }
250         }
251
252         rte_eal_mp_remote_launch(handle_work, d, SKIP_MASTER);
253         if (perf_test(d, p) < 0)
254                 return -1;
255         quit_workers(d, p);
256
257         return 0;
258 }
259
260 static struct test_command distributor_perf_cmd = {
261         .command = "distributor_perf_autotest",
262         .callback = test_distributor_perf,
263 };
264 REGISTER_TEST_COMMAND(distributor_perf_cmd);