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                         /* fall through */
  44                 case 4: spin = atoi(argv[3]);
  45                         /* fall through */
  46                 case 3: seed = atol(argv[2]);
  47                         /* fall through */
  48                 case 2: numbers = strtol(argv[1], NULL, 16);
  49                                 break;
  50                 default: usage();
  51                                  return 1;
  52         }
  53
  54         /* Initialize LFSR */
  55         fl = malloc(sizeof(struct fio_lfsr));
  56         if (!fl) {
  57                 perror("malloc");
  58                 return 1;
  59         }
  60
  61         r = lfsr_init(fl, numbers, seed, spin);
  62         if (r) {
  63                 printf("Initialization failed.\n");
  64                 return r;
  65         }
  66
  67         /* Print specs */
  68         printf("LFSR specs\n");
  69         printf("==========================\n");
  70         printf("Size is         %u\n", 64 - __builtin_clzl(fl->cached_bit));
  71         printf("Max val is      %lu\n", (unsigned long) fl->max_val);
  72         printf("XOR-mask is     0x%lX\n", (unsigned long) fl->xormask);
  73         printf("Seed is         %lu\n", (unsigned long) fl->last_val);
  74         printf("Spin is         %u\n", fl->spin);
  75         printf("Cycle length is %lu\n", (unsigned long) fl->cycle_length);
  76
  77         /* Create verification table */
  78         if (verify) {
  79                 v_size = numbers * sizeof(uint8_t);
  80                 v = malloc(v_size);
  81                 memset(v, 0, v_size);
  82                 printf("\nVerification table is %lf KiB\n", (double)(v_size) / 1024);
  83         }
  84         v_start = v;
  85
  86         /*
  87          * Iterate over a tight loop until we have produced all the requested
  88          * numbers. Verifying the results should introduce some small yet not
  89          * negligible overhead.
  90          */
  91         fprintf(stderr, "\nTest initiated... ");
  92         fio_gettime(&start, NULL);
  93         while (!lfsr_next(fl, &i)) {
  94                 if (verify)
  95                         *(uint8_t *)(v + i) += 1;
  96         }
  97         fio_gettime(&end, NULL);
  98         fprintf(stderr, "finished.\n");
  99
 100
 101         /* Check if all expected numbers within range have been calculated */
 102         r = 0;
 103         if (verify) {
 104                 fprintf(stderr, "Verifying results... ");
 105                 for (i = 0; i < numbers; i++) {
 106                         if (*(uint8_t *)(v + i) != 1) {
 107                                 fprintf(stderr, "failed (%lu = %d).\n",
 108                                                 (unsigned long) i,
 109                                                 *(uint8_t *)(v + i));
 110                                 r = 1;
 111                                 break;
 112                         }
 113                 }
 114                 if (!r)
 115                         fprintf(stderr, "OK!\n");
 116         }
 117
 118         /* Calculate elapsed time and mean time per number */
 119         total = utime_since(&start, &end);
 120         mean = total / fl->num_vals;
 121
 122         printf("\nTime results ");
 123         if (verify)
 124                 printf("(slower due to verification)");
 125         printf("\n==============================\n");
 126         printf("Elapsed: %lf s\n", total / pow(10,6));
 127         printf("Mean:    %lf us\n", mean);
 128
 129         free(v_start);
 130         free(fl);
 131         return r;
 132 }