test/test/test_pmd_ring_perf.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2015 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
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <inttypes.h>
  37 #include <rte_ring.h>
  38 #include <rte_cycles.h>
  39 #include <rte_launch.h>
  40 #include <rte_ethdev.h>
  41 #include <rte_eth_ring.h>
  42 #include <rte_bus_vdev.h>
  43
  44 #include "test.h"
  45
  46 #define RING_NAME "RING_PERF"
  47 #define RING_SIZE 4096
  48 #define MAX_BURST 32
  49
  50 /*
  51  * the sizes to enqueue and dequeue in testing
  52  * (marked volatile so they won't be seen as compile-time constants)
  53  */
  54 static const volatile unsigned bulk_sizes[] = { 1, 8, 32 };
  55
  56 /* The ring structure used for tests */
  57 static struct rte_ring *r;
  58 static uint16_t ring_ethdev_port;
  59
  60 /* Get cycle counts for dequeuing from an empty ring. Should be 2 or 3 cycles */
  61 static void
  62 test_empty_dequeue(void)
  63 {
  64         const unsigned iter_shift = 26;
  65         const unsigned iterations = 1 << iter_shift;
  66         unsigned i = 0;
  67         void *burst[MAX_BURST];
  68
  69         const uint64_t sc_start = rte_rdtsc();
  70         for (i = 0; i < iterations; i++)
  71                 rte_ring_sc_dequeue_bulk(r, burst, bulk_sizes[0], NULL);
  72         const uint64_t sc_end = rte_rdtsc();
  73
  74         const uint64_t eth_start = rte_rdtsc();
  75         for (i = 0; i < iterations; i++)
  76                 rte_eth_rx_burst(ring_ethdev_port, 0, (void *)burst,
  77                                 bulk_sizes[0]);
  78         const uint64_t eth_end = rte_rdtsc();
  79
  80         printf("Ring empty dequeue  : %.1F\n",
  81                         (double)(sc_end - sc_start) / iterations);
  82         printf("Ethdev empty dequeue: %.1F\n",
  83                         (double)(eth_end - eth_start) / iterations);
  84 }
  85
  86 /*
  87  * Test function that determines how long an enqueue + dequeue of a single item
  88  * takes on a single lcore. Result is for comparison with the bulk enq+deq.
  89  */
  90 static void
  91 test_single_enqueue_dequeue(void)
  92 {
  93         const unsigned iter_shift = 24;
  94         const unsigned iterations = 1 << iter_shift;
  95         unsigned i = 0;
  96         void *burst = NULL;
  97         struct rte_mbuf *mburst[1] = { NULL };
  98
  99         const uint64_t sc_start = rte_rdtsc_precise();
 100         rte_compiler_barrier();
 101         for (i = 0; i < iterations; i++) {
 102                 rte_ring_enqueue_bulk(r, &burst, 1, NULL);
 103                 rte_ring_dequeue_bulk(r, &burst, 1, NULL);
 104         }
 105         const uint64_t sc_end = rte_rdtsc_precise();
 106         rte_compiler_barrier();
 107
 108         const uint64_t eth_start = rte_rdtsc_precise();
 109         rte_compiler_barrier();
 110         for (i = 0; i < iterations; i++) {
 111                 rte_eth_tx_burst(ring_ethdev_port, 0, mburst, 1);
 112                 rte_eth_rx_burst(ring_ethdev_port, 0, mburst, 1);
 113         }
 114         const uint64_t eth_end = rte_rdtsc_precise();
 115         rte_compiler_barrier();
 116
 117         printf("Ring single enq/dequeue  : %"PRIu64"\n",
 118                         (sc_end-sc_start) >> iter_shift);
 119         printf("Ethdev single enq/dequeue: %"PRIu64"\n",
 120                         (eth_end-eth_start) >> iter_shift);
 121 }
 122
 123 /* Times enqueue and dequeue on a single lcore */
 124 static void
 125 test_bulk_enqueue_dequeue(void)
 126 {
 127         const unsigned iter_shift = 23;
 128         const unsigned iterations = 1 << iter_shift;
 129         unsigned sz, i = 0;
 130         struct rte_mbuf *burst[MAX_BURST] = {0};
 131
 132         for (sz = 0; sz < sizeof(bulk_sizes)/sizeof(bulk_sizes[0]); sz++) {
 133                 const uint64_t sc_start = rte_rdtsc();
 134                 for (i = 0; i < iterations; i++) {
 135                         rte_ring_sp_enqueue_bulk(r, (void *)burst,
 136                                         bulk_sizes[sz], NULL);
 137                         rte_ring_sc_dequeue_bulk(r, (void *)burst,
 138                                         bulk_sizes[sz], NULL);
 139                 }
 140                 const uint64_t sc_end = rte_rdtsc();
 141
 142                 const uint64_t eth_start = rte_rdtsc_precise();
 143                 rte_compiler_barrier();
 144                 for (i = 0; i < iterations; i++) {
 145                         rte_eth_tx_burst(ring_ethdev_port, 0, burst, bulk_sizes[sz]);
 146                         rte_eth_rx_burst(ring_ethdev_port, 0, burst, bulk_sizes[sz]);
 147                 }
 148                 const uint64_t eth_end = rte_rdtsc_precise();
 149                 rte_compiler_barrier();
 150
 151                 double sc_avg = ((double)(sc_end-sc_start) /
 152                                 (iterations * bulk_sizes[sz]));
 153                 double eth_avg = ((double)(eth_end-eth_start) /
 154                                 (iterations * bulk_sizes[sz]));
 155
 156                 printf("ring bulk enq/deq (size: %u) : %.1F\n", bulk_sizes[sz],
 157                                 sc_avg);
 158                 printf("ethdev bulk enq/deq (size:%u): %.1F\n", bulk_sizes[sz],
 159                                 eth_avg);
 160
 161                 printf("\n");
 162         }
 163 }
 164
 165 static int
 166 test_ring_pmd_perf(void)
 167 {
 168         char name[RTE_ETH_NAME_MAX_LEN];
 169
 170         r = rte_ring_create(RING_NAME, RING_SIZE, rte_socket_id(),
 171                         RING_F_SP_ENQ|RING_F_SC_DEQ);
 172         if (r == NULL && (r = rte_ring_lookup(RING_NAME)) == NULL)
 173                 return -1;
 174
 175         ring_ethdev_port = rte_eth_from_ring(r);
 176
 177         printf("\n### Testing const single element enq/deq ###\n");
 178         test_single_enqueue_dequeue();
 179
 180         printf("\n### Testing empty dequeue ###\n");
 181         test_empty_dequeue();
 182
 183         printf("\n### Testing using a single lcore ###\n");
 184         test_bulk_enqueue_dequeue();
 185
 186         /* release port and ring resources */
 187         rte_eth_dev_stop(ring_ethdev_port);
 188         rte_eth_dev_get_name_by_port(ring_ethdev_port, name);
 189         rte_vdev_uninit(name);
 190         rte_ring_free(r);
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 REGISTER_TEST_COMMAND(ring_pmd_perf_autotest, test_ring_pmd_perf);