t/lfsr-test.c

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