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