source: tests/PRNG.cfa @ 5a4b403

ADTast-experimental
Last change on this file since 5a4b403 was 20cf96d, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 20 months ago

changes to PRNG types to eliminate casts

  • Property mode set to 100644
File size: 6.8 KB
Line 
1//                               -*- Mode: C -*-
2//
3// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2021 University of Waterloo
4//
5// PRNG.c --
6//
7// Author           : Peter A. Buhr
8// Created On       : Wed Dec 29 09:38:12 2021
9// Last Modified By : Peter A. Buhr
10// Last Modified On : Tue Nov 22 22:51:12 2022
11// Update Count     : 381
12//
13
14#include <fstream.hfa>                                                                  // sout
15#include <stdlib.hfa>                                                                   // PRNG
16#include <clock.hfa>
17#include <thread.hfa>
18#include <limits.hfa>                                                                   // MAX
19#include <math.hfa>                                                                             // sqrt
20#include <malloc.h>                                                                             // malloc_stats
21#include <locale.h>                                                                             // setlocale
22#include <mutex_stmt.hfa>
23
24#ifdef __x86_64__                                                                               // 64-bit architecture
25#define PRNG PRNG64
26#else                                                                                                   // 32-bit architecture
27#define PRNG PRNG32
28#endif // __x86_64__
29
30#ifdef TIME                                                                                             // use -O2 -nodebug
31#define STARTTIME start = timeHiRes()
32#define ENDTIME( extra ) sout | wd(0,1, (timeHiRes() - start)`ms / 1000.) | extra "seconds"
33enum { BUCKETS = 100_000, TRIALS = 1_000_000_000 };
34#else
35#define STARTTIME
36#define ENDTIME( extra )
37enum { BUCKETS = 100_000, TRIALS = 100_000_000 };
38#endif // TIME
39
40void avgstd( unsigned int buckets[] ) {
41        unsigned int min = MAX, max = 0;
42        double sum = 0.0, diff;
43        for ( i; BUCKETS ) {
44                if ( buckets[i] < min ) min = buckets[i];
45                if ( buckets[i] > max ) max = buckets[i];
46                sum += buckets[i];
47        } // for
48
49        double avg = sum / BUCKETS;                                                     // average
50        sum = 0.0;
51        for ( i; BUCKETS ) {                                                            // sum squared differences from average
52                diff = buckets[i] - avg;
53                sum += diff * diff;
54        } // for
55        double std = sqrt( sum / BUCKETS );
56        mutex( sout ) sout | "trials"  | TRIALS | "buckets" | BUCKETS
57                | "min" | min | "max" | max
58                | "avg" | wd(0,1, avg) | "std" | wd(0,1, std) | "rstd" | wd(0,1, (avg == 0 ? 0.0 : std / avg * 100)) | "%";
59} // avgstd
60
61
62unsigned int seed = 1009;
63
64thread T1 {};
65void main( T1 & ) {
66        unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );                     // too big for task stack
67        for ( TRIALS / 100 ) {
68                buckets[rand() % BUCKETS] += 1;                                 // concurrent
69        } // for
70        avgstd( buckets );
71        free( buckets );
72} // main
73
74thread T2 {};
75void main( T2 & ) {
76        PRNG prng;
77        if ( seed != 0 ) set_seed( prng, seed );
78        unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );                     // too big for task stack
79        for ( TRIALS ) {
80                buckets[prng( prng ) % BUCKETS] += 1;                   // concurrent
81        } // for
82        avgstd( buckets );
83        free( buckets );
84} // main
85
86thread T3 {};
87void main( T3 & th ) {
88        unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );                     // too big for task stack
89        for ( TRIALS ) {
90                buckets[prng() % BUCKETS] += 1;                                 // concurrent
91        } // for
92        avgstd( buckets );
93        free( buckets );
94} // main
95
96thread T4 {};
97void main( T4 & th ) {
98        unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );                     // too big for task stack
99        for ( TRIALS ) {
100                buckets[prng( th ) % BUCKETS] += 1;     // concurrent
101        } // for
102        avgstd( buckets );
103        free( buckets );
104} // main
105
106// Compiler bug requires hiding declaration of th from the bucket access, otherwise the compiler thinks th is aliased
107// and continually reloads it from memory, which doubles the cost.
108static void dummy( thread$ & th ) __attribute__(( noinline ));
109static void dummy( thread$ & th ) {
110        unsigned int * buckets = (unsigned int *)calloc( BUCKETS, sizeof(unsigned int) ); // too big for task stack
111        for ( unsigned int i = 0; i < TRIALS; i += 1 ) {
112                buckets[prng( th ) % BUCKETS] += 1;                             // sequential
113        } // for
114        avgstd( buckets );
115        free( buckets );
116} // dummy
117
118int main() {
119        // causes leaked storage message
120//      setlocale( LC_NUMERIC, getenv( "LANG" ) );                      // print digit separator
121
122        enum { TASKS = 4 };
123        Time start;
124#ifdef TIME                                                                                             // too slow for test and generates non-repeatable results
125#if 1
126        unsigned int rseed;
127        if ( seed != 0 ) rseed = seed;
128        else rseed = rdtscl();
129        srand( rseed );
130
131        sout | sepDisable;
132        sout | wd(13, "rand()" ) | wd(10, "rand(5)") | wd(13, "rand(0,5)" );
133        for ( 20 ) {
134                sout | wd(13, rand()) | nonl;
135                sout | wd(10, rand() % 5) | nonl;
136                sout | wd(13, rand() % (5 - 0 + 1) + 0);
137        } // for
138        sout | sepEnable;
139        sout | "seed" | rseed;
140
141        sout | nl | "Sequential";
142        STARTTIME;
143        {
144                unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );             // too big for task stack
145                for ( i; TRIALS / 10 ) {
146                        buckets[rand() % BUCKETS] += 1;                         // sequential
147                } // for
148                avgstd( buckets );
149                free( buckets );
150        }
151        ENDTIME( " x 10 " );
152
153        sout | nl | "Concurrent";
154        STARTTIME;
155        {
156                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
157                {
158                        T1 t[TASKS];
159                } // wait for threads to complete
160        }
161        ENDTIME( " x 100 " );
162#endif // 0
163#endif // TIME
164#if 1
165        PRNG prng;
166
167        if ( seed != 0 ) set_seed( prng, seed );
168
169        sout | sepDisable;
170        sout | nl | wd(13, "PRNG()" ) | wd(10, "PRNG(5)") | wd(13, "PRNG(0,5)" );
171        for ( 20 ) {
172                sout | wd(13, prng( prng )) | nonl;                             // cascading => side-effect functions called in arbitary order
173                sout | wd(10, prng( prng, 5 )) | nonl;
174                sout | wd(13, prng( prng, 0, 5 ));
175        } // for
176        sout | sepEnable;
177        sout | "seed" | get_seed( prng );
178
179        sout | nl | "Sequential";
180        STARTTIME;
181        {
182                unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );             // too big for task stack
183                for ( TRIALS ) {
184                        buckets[prng( prng ) % BUCKETS] += 1;           // sequential
185                } // for
186                avgstd( buckets );
187                free( buckets );
188        }
189        ENDTIME();
190
191        sout | nl | "Concurrent";
192        STARTTIME;
193        {
194                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
195                {
196                        T2 t[TASKS];
197                } // wait for threads to complete
198        }
199        ENDTIME();
200#endif // 0
201#if 1
202        if ( seed != 0 ) set_seed( seed );
203
204        sout | sepDisable;
205        sout | nl | wd(13, "prng()" ) | wd(10, "prng(5)") | wd(13, "prng(0,5)" );
206        for ( 20 ) {
207                sout | wd(13, prng()) | nonl;                                   // cascading => side-effect functions called in arbitary order
208                sout | wd(10, prng( 5 )) | nonl;
209                sout | wd(13, prng( 0, 5 ));
210        } // for
211        sout | sepEnable;
212        sout | "seed" | get_seed( prng );
213
214        sout | nl | "Sequential";
215        STARTTIME;
216        {
217                unsigned int * buckets = calloc( BUCKETS );             // too big for task stack
218                for ( TRIALS ) {
219                        buckets[prng() % BUCKETS] += 1;
220                } // for
221                avgstd( buckets );
222                free( buckets );
223        }
224        ENDTIME();
225
226        sout | nl | "Concurrent";
227        STARTTIME;
228        {
229                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
230                {
231                        T3 t[TASKS];
232                } // wait for threads to complete
233        }
234        ENDTIME();
235#endif // 0
236#if 1
237        if ( seed != 0 ) set_seed( seed );
238        thread$ & th = *active_thread();
239
240        sout | sepDisable;
241        sout | nl | wd(13, "prng(t)" ) | wd(10, "prng(t,5)") | wd(13, "prng(t,0,5)" );
242        for ( 20 ) {
243                sout | wd(13, prng( th )) | nonl;                               // cascading => side-effect functions called in arbitary order
244                sout | wd(10, prng( th, 5 )) | nonl;
245                sout | wd(13, prng( th, 0, 5 ));
246        } // for
247        sout | sepEnable;
248        sout | "seed" | get_seed( prng );
249
250        sout | nl | "Sequential";
251        STARTTIME;
252        {
253                dummy( th );
254        }
255        ENDTIME();
256
257        sout | nl | "Concurrent";
258        STARTTIME;
259        {
260                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
261                {
262                        T4 t[TASKS];
263                } // wait for threads to complete
264        }
265        ENDTIME();
266#endif // 0
267//      malloc_stats();
268} // main
269
270
271// Local Variables: //
272// compile-command: "cfa -DTIME -O2 -nodebug PRNG.cfa" //
273// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.