source: benchmark/readyQ/locality.cpp @ 56ac392

arm-ehjacob/cs343-translation
Last change on this file since 56ac392 was 56ac392, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 3 months ago

Moved single_sem to rq_bench.hpp which was duplicated across multiple fibre benchmarks.

  • Property mode set to 100644
File size: 7.4 KB
Line 
1#include "rq_bench.hpp"
2#pragma GCC diagnostic push
3#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-parameter"
4        #include <libfibre/fibre.h>
5#pragma GCC diagnostic pop
6
7struct Result {
8        uint64_t count = 0;
9        uint64_t dmigs = 0;
10        uint64_t gmigs = 0;
11};
12
13// ==================================================
14struct __attribute__((aligned(128))) MyData {
15        uint64_t _p1[16];  // padding
16        uint64_t * data;
17        size_t len;
18        BaseProcessor * ttid;
19        size_t id;
20        uint64_t _p2[16];  // padding
21
22        MyData(size_t id, size_t size)
23                : data( (uintptr_t *)aligned_alloc(128, size * sizeof(uint64_t)) )
24                , len( size )
25                , ttid( &Context::CurrProcessor() )
26                , id( id )
27        {
28                for(size_t i = 0; i < this->len; i++) {
29                        this->data[i] = 0;
30                }
31        }
32
33        uint64_t moved(BaseProcessor * ttid) {
34                if(this->ttid == ttid) {
35                        return 0;
36                }
37                this->ttid = ttid;
38                return 1;
39        }
40
41        __attribute__((noinline)) void access(size_t idx) {
42                size_t l = this->len;
43                this->data[idx % l] += 1;
44        }
45};
46
47// ==================================================
48struct __attribute__((aligned(128))) MyCtx {
49        struct MyData * volatile data;
50
51        struct {
52                struct MySpot ** ptr;
53                size_t len;
54        } spots;
55
56        bench_sem sem;
57
58        Result result;
59
60        bool share;
61        size_t cnt;
62        BaseProcessor * ttid;
63        size_t id;
64
65        MyCtx(MyData * d, MySpot ** spots, size_t len, size_t cnt, bool share, size_t id)
66                : data( d )
67                , spots{ .ptr = spots, .len = len }
68                , share( share )
69                , cnt( cnt )
70                , ttid( &Context::CurrProcessor() )
71                , id( id )
72        {}
73
74        uint64_t moved(BaseProcessor * ttid) {
75                if(this->ttid == ttid) {
76                        return 0;
77                }
78                this->ttid = ttid;
79                return 1;
80        }
81};
82
83// ==================================================
84// Atomic object where a single thread can wait
85// May exchanges data
86struct __attribute__((aligned(128))) MySpot {
87        MyCtx * volatile ptr;
88        size_t id;
89        uint64_t _p1[16];  // padding
90
91        MySpot(size_t id) : ptr( nullptr ), id( id ) {}
92
93
94        static inline MyCtx * one() {
95                return reinterpret_cast<MyCtx *>(1);
96        }
97
98        // Main handshake of the code
99        // Single seat, first thread arriving waits
100        // Next threads unblocks current one and blocks in its place
101        // if share == true, exchange data in the process
102        bool put( MyCtx & ctx, MyData * data, bool share) {
103                // Attempt to CAS our context into the seat
104                for(;;) {
105                        MyCtx * expected = this->ptr;
106                        if (expected == one()) { // Seat is closed, return
107                                return true;
108                        }
109
110                        if (__atomic_compare_exchange_n(&this->ptr, &expected, &ctx, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST)) {
111                                if(expected) {
112                                        if(share) {
113                                                expected->data = data;
114                                        }
115                                        expected->sem.post();
116                                }
117                                break; // We got the seat
118                        }
119                }
120
121                // Block once on the seat
122                ctx.sem.wait();
123
124                // Someone woke us up, get the new data
125                return false;
126        }
127
128        // Shutdown the spot
129        // Wake current thread and mark seat as closed
130        void release() {
131                struct MyCtx * val = __atomic_exchange_n(&this->ptr, one(), __ATOMIC_SEQ_CST);
132                if (!val) {
133                        return;
134                }
135
136                // Someone was there, release them
137                val->sem.post();
138        }
139};
140
141// ==================================================
142// Random number generator, Go's native one is to slow and global
143uint64_t __xorshift64( uint64_t & state ) {
144        uint64_t x = state;
145        x ^= x << 13;
146        x ^= x >> 7;
147        x ^= x << 17;
148        return state = x;
149}
150
151// ==================================================
152// Do some work by accessing 'cnt' cells in the array
153__attribute__((noinline)) void work(MyData & data, size_t cnt, uint64_t & state) {
154        for (size_t i = 0; i < cnt; i++) {
155                data.access(__xorshift64(state));
156        }
157}
158
159void thread_main( MyCtx & ctx ) {
160        uint64_t state = ctx.id;
161
162        // Wait for start
163        ctx.sem.wait();
164
165        // Main loop
166        for(;;) {
167                // Touch our current data, write to invalidate remote cache lines
168                work( *ctx.data, ctx.cnt, state );
169
170                // Wait on a random spot
171                uint64_t idx = __xorshift64(state) % ctx.spots.len;
172                bool closed = ctx.spots.ptr[idx]->put(ctx, ctx.data, ctx.share);
173
174                // Check if the experiment is over
175                if (closed) break;
176                if ( clock_mode && stop) break;
177                if (!clock_mode && ctx.result.count >= stop_count) break;
178
179                // Check everything is consistent
180                assert( ctx.data );
181
182                // write down progress and check migrations
183                BaseProcessor * ttid = &Context::CurrProcessor();
184                ctx.result.count += 1;
185                ctx.result.gmigs += ctx.moved(ttid);
186                ctx.result.dmigs += ctx.data->moved(ttid);
187        }
188
189        __atomic_fetch_add(&threads_left, -1, __ATOMIC_SEQ_CST);
190}
191
192// ==================================================
193int main(int argc, char * argv[]) {
194        unsigned wsize = 2;
195        unsigned wcnt  = 2;
196        unsigned nspots = 0;
197        bool share = false;
198        option_t opt[] = {
199                BENCH_OPT,
200                { 'n', "nspots", "Number of spots where threads sleep (nthreads - nspots are active at the same time)", nspots},
201                { 'w', "worksize", "Size of the array for each threads, in words (64bit)", wsize},
202                { 'c', "workcnt" , "Number of words to touch when working (random pick, cells can be picked more than once)", wcnt },
203                { 's', "share"   , "Pass the work data to the next thread when blocking", share, parse_truefalse }
204        };
205        BENCH_OPT_PARSE("libfibre cycle benchmark");
206
207        std::cout.imbue(std::locale(""));
208        setlocale(LC_ALL, "");
209
210        unsigned long long global_count = 0;
211        unsigned long long global_gmigs = 0;
212        unsigned long long global_dmigs = 0;
213
214        if( nspots == 0 ) { nspots = nthreads - nprocs; }
215
216        uint64_t start, end;
217        {
218                FibreInit(1, nprocs);
219                MyData * data_arrays[nthreads];
220                for(size_t i = 0; i < nthreads; i++) {
221                        data_arrays[i] = new MyData( i, wsize );
222                }
223
224                MySpot * spots[nspots];
225                for(unsigned i = 0; i < nspots; i++) {
226                        spots[i] = new MySpot{ i };
227                }
228
229                threads_left = nthreads - nspots;
230                Fibre * threads[nthreads];
231                MyCtx * thddata[nthreads];
232                {
233                        for(size_t i = 0; i < nthreads; i++) {
234                                thddata[i] = new MyCtx(
235                                        data_arrays[i],
236                                        spots,
237                                        nspots,
238                                        wcnt,
239                                        share,
240                                        i
241                                );
242                                threads[i] = new Fibre( reinterpret_cast<void (*)(void *)>(thread_main), thddata[i] );
243                        }
244
245                        bool is_tty = isatty(STDOUT_FILENO);
246                        start = timeHiRes();
247
248                        for(size_t i = 0; i < nthreads; i++) {
249                                thddata[i]->sem.post();
250                        }
251                        wait<Fibre>(start, is_tty);
252
253                        stop = true;
254                        end = timeHiRes();
255                        printf("\nDone\n");
256
257                        for(size_t i = 0; i < nthreads; i++) {
258                                thddata[i]->sem.post();
259                                fibre_join( threads[i], nullptr );
260                                global_count += thddata[i]->result.count;
261                                global_gmigs += thddata[i]->result.gmigs;
262                                global_dmigs += thddata[i]->result.dmigs;
263                        }
264                }
265
266                for(size_t i = 0; i < nthreads; i++) {
267                        delete( data_arrays[i] );
268                }
269
270                for(size_t i = 0; i < nspots; i++) {
271                        delete( spots[i] );
272                }
273        }
274
275        printf("Duration (ms)          : %'ld\n", to_miliseconds(end - start));
276        printf("Number of processors   : %'d\n", nprocs);
277        printf("Number of threads      : %'d\n", nthreads);
278        printf("Number of spots        : %'d\n", nspots);
279        printf("Work size (64bit words): %'15u\n", wsize);
280        printf("Total Operations(ops)  : %'15llu\n", global_count);
281        printf("Total G Migrations     : %'15llu\n", global_gmigs);
282        printf("Total D Migrations     : %'15llu\n", global_dmigs);
283        printf("Ops per second         : %'18.2lf\n", ((double)global_count) / to_fseconds(end - start));
284        printf("ns per ops             : %'18.2lf\n", ((double)(end - start)) / global_count);
285        printf("Ops per threads        : %'15llu\n", global_count / nthreads);
286        printf("Ops per procs          : %'15llu\n", global_count / nprocs);
287        printf("Ops/sec/procs          : %'18.2lf\n", (((double)global_count) / nprocs) / to_fseconds(end - start));
288        printf("ns per ops/procs       : %'18.2lf\n", ((double)(end - start)) / (global_count / nprocs));
289        fflush(stdout);
290}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.