t/lfsr-test.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3 #include <math.h>
   4 #include <string.h>
   5
   6 #include "../lib/lfsr.h"
   7 #include "../gettime.h"
   8 #include "../fio_time.h"
   9 #include "../compiler/compiler.h"
  10
  11 static void usage(void)
  12 {
  13         printf("Usage: lfsr-test 0x<numbers> [seed] [spin] [verify]\n");
  14         printf("-------------------------------------------------------------\n");
  15         printf("*numbers: how many random numbers to produce (in hex)\n"
  16                    "seed:     initial value\n"
  17                    "spin:     how many iterations before we produce a number\n"
  18                    "verify:   check if LFSR has iterated correctly\n\n"
  19                    "Only <numbers> is required. The rest are evaluated to 0 or false\n"
  20                    "Elapsed/mean time and verification results are printed at the"
  21                "end of the test\n");
  22 }
  23
  24 int main(int argc, char *argv[])
  25 {
  26         int r;
  27         struct timespec start, end;
  28         struct fio_lfsr *fl;
  29         int verify = 0;
  30         unsigned int spin = 0;
  31         uint64_t seed = 0;
  32         uint64_t numbers;
  33         uint64_t v_size;
  34         uint64_t i;
  35         void *v = NULL, *v_start;
  36         double total, mean;
  37
  38         arch_init(argv);
  39
  40         /* Read arguments */
  41         switch (argc) {
  42                 case 5: if (strncmp(argv[4], "verify", 7) == 0)
  43                                 verify = 1;
  44                         fallthrough;
  45                 case 4: spin = atoi(argv[3]);
  46                         fallthrough;
  47                 case 3: seed = atol(argv[2]);
  48                         fallthrough;
  49                 case 2: numbers = strtol(argv[1], NULL, 16);
  50                                 break;
  51                 default: usage();
  52                                  return 1;
  53         }
  54
  55         /* Initialize LFSR */
  56         fl = malloc(sizeof(struct fio_lfsr));
  57         if (!fl) {
  58                 perror("malloc");
  59                 return 1;
  60         }
  61
  62         r = lfsr_init(fl, numbers, seed, spin);
  63         if (r) {
  64                 printf("Initialization failed.\n");
  65                 return r;
  66         }
  67
  68         /* Print specs */
  69         printf("LFSR specs\n");
  70         printf("==========================\n");
  71         printf("Size is         %u\n", 64 - __builtin_clzl(fl->cached_bit));
  72         printf("Max val is      %lu\n", (unsigned long) fl->max_val);
  73         printf("XOR-mask is     0x%lX\n", (unsigned long) fl->xormask);
  74         printf("Seed is         %lu\n", (unsigned long) fl->last_val);
  75         printf("Spin is         %u\n", fl->spin);
  76         printf("Cycle length is %lu\n", (unsigned long) fl->cycle_length);
  77
  78         /* Create verification table */
  79         if (verify) {
  80                 v_size = numbers * sizeof(uint8_t);
  81                 v = malloc(v_size);
  82                 memset(v, 0, v_size);
  83                 printf("\nVerification table is %lf KiB\n", (double)(v_size) / 1024);
  84         }
  85         v_start = v;
  86
  87         /*
  88          * Iterate over a tight loop until we have produced all the requested
  89          * numbers. Verifying the results should introduce some small yet not
  90          * negligible overhead.
  91          */
  92         fprintf(stderr, "\nTest initiated... ");
  93         fio_gettime(&start, NULL);
  94         while (!lfsr_next(fl, &i)) {
  95                 if (verify)
  96                         *(uint8_t *)(v + i) += 1;
  97         }
  98         fio_gettime(&end, NULL);
  99         fprintf(stderr, "finished.\n");
 100
 101
 102         /* Check if all expected numbers within range have been calculated */
 103         r = 0;
 104         if (verify) {
 105                 fprintf(stderr, "Verifying results... ");
 106                 for (i = 0; i < numbers; i++) {
 107                         if (*(uint8_t *)(v + i) != 1) {
 108                                 fprintf(stderr, "failed (%lu = %d).\n",
 109                                                 (unsigned long) i,
 110                                                 *(uint8_t *)(v + i));
 111                                 r = 1;
 112                                 break;
 113                         }
 114                 }
 115                 if (!r)
 116                         fprintf(stderr, "OK!\n");
 117         }
 118
 119         /* Calculate elapsed time and mean time per number */
 120         total = utime_since(&start, &end);
 121         mean = total / fl->num_vals;
 122
 123         printf("\nTime results ");
 124         if (verify)
 125                 printf("(slower due to verification)");
 126         printf("\n==============================\n");
 127         printf("Elapsed: %lf s\n", total / pow(10,6));
 128         printf("Mean:    %lf us\n", mean);
 129
 130         free(v_start);
 131         free(fl);
 132         return r;
 133 }