source: tests/PRNG.cfa @ 8a2f7f1

ADTast-experimental
Last change on this file since 8a2f7f1 was 8a2f7f1, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 13 months ago

fix PRNG test to work correctly on ARM
  • Property mode set to 100644
File size: 7.2 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 : Sat Apr 15 16:44:31 2023
11// Update Count     : 419
12//
13
14#include <fstream.hfa>                                                                  // sout
15#include <stdlib.hfa>                                                                   // PRNG
16#include <clock.hfa>
17#include <limits.hfa>                                                                   // MAX
18#include <math.hfa>                                                                             // sqrt
19#include <malloc.h>                                                                             // malloc_stats
20#include <locale.h>                                                                             // setlocale
21#include <thread.hfa>
22#include <mutex_stmt.hfa>
23
24#define xstr(s) str(s)
25#define str(s) #s
26
27#if defined( __x86_64__ ) || defined( __aarch64__ )             // 64-bit architecture
28#define PRNG PRNG64
29#else                                                                                                   // 32-bit architecture
30#define PRNG PRNG32
31#endif // __x86_64__
32
33//#define TIME
34
35#ifdef TIME                                                                                             // use -O2 -nodebug
36#define STARTTIME start = timeHiRes()
37#define ENDTIME( extra ) sout | wd(0,1, (timeHiRes() - start)`ms / 1000.) | extra "seconds"
38enum { BUCKETS = 100_000, TRIALS = 1_000_000_000 };
39#else
40#define STARTTIME
41#define ENDTIME( extra )
42enum { BUCKETS = 100_000, TRIALS = 100_000_000 };
43#endif // TIME
44
45static void avgstd( size_t trials, size_t buckets[] ) {
46        size_t min = MAX, max = 0;
47        double sum = 0.0, diff;
48        for ( i; BUCKETS ) {
49                if ( buckets[i] < min ) min = buckets[i];
50                if ( buckets[i] > max ) max = buckets[i];
51                sum += buckets[i];
52        } // for
53
54        double avg = sum / BUCKETS;                                                     // average
55        sum = 0.0;
56        for ( i; BUCKETS ) {                                                            // sum squared differences from average
57                diff = buckets[i] - avg;
58                sum += diff * diff;
59        } // for
60        double std = sqrt( sum / BUCKETS );
61        mutex( sout ) sout | "trials"  | trials | "buckets" | BUCKETS
62                | "min" | min | "max" | max
63                | "avg" | wd(0,1, avg) | "std" | wd(0,1, std) | "rstd" | wd(0,1, (avg == 0 ? 0.0 : std / avg * 100)) | "%";
64} // avgstd
65
66
67size_t seed = 1009;
68
69thread T1 {};
70void main( T1 & ) {
71        size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                           // too big for task stack
72        for ( TRIALS / 50 ) {
73                buckets[rand() % BUCKETS] += 1;                                 // concurrent
74        } // for
75        avgstd( TRIALS / 50, buckets );
76        free( buckets );
77} // main
78
79thread T2 {};
80void main( T2 & ) {
81        PRNG prng;
82        if ( seed != 0 ) set_seed( prng, seed );
83        size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                           // too big for task stack
84        for ( TRIALS ) {
85                buckets[prng( prng ) % BUCKETS] += 1;                   // concurrent
86        } // for
87        avgstd( TRIALS, buckets );
88        free( buckets );
89} // main
90
91thread T3 {};
92void main( T3 & th ) {
93        size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                           // too big for task stack
94        for ( TRIALS / 5 ) {
95                buckets[prng() % BUCKETS] += 1;                                 // concurrent
96        } // for
97        avgstd( TRIALS / 5, buckets );
98        free( buckets );
99} // main
100
101thread T4 {};
102void main( T4 & th ) {
103        size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                           // too big for task stack
104        for ( TRIALS ) {
105                buckets[prng( th ) % BUCKETS] += 1;                             // concurrent
106        } // for
107        avgstd( TRIALS, buckets );
108        free( buckets );
109} // main
110
111// Compiler bug requires hiding declaration of th from the bucket access, otherwise the compiler thinks th is aliased
112// and continually reloads it from memory, which doubles the cost.
113static void dummy( thread$ & th ) __attribute__(( noinline ));
114static void dummy( thread$ & th ) {
115        size_t * buckets = (size_t *)calloc( BUCKETS, sizeof(size_t) ); // too big for task stack
116        for ( size_t i = 0; i < TRIALS; i += 1 ) {
117                buckets[prng( th ) % BUCKETS] += 1;                             // sequential
118        } // for
119        avgstd( TRIALS, buckets );
120        free( buckets );
121} // dummy
122
123
124int main() {
125        // causes leaked storage message
126        // setlocale( LC_NUMERIC, getenv( "LANG" ) );                   // print digit separator
127        // locale_t loc = newlocale( LC_NUMERIC_MASK, getenv( "LANG" ), (locale_t)0p );
128        // if ( loc == (locale_t)0p ) abort( "newlocale" );
129        // uselocale( loc );
130
131        enum { TASKS = 4 };
132        Time start;
133
134#ifdef TIME                                                                                             // too slow for test and generates non-repeatable results
135#if 1
136        sout | "glib rand" | nl | nl;
137
138        size_t rseed;
139        if ( seed != 0 ) rseed = seed;
140        else rseed = rdtscl();
141        srand( rseed );
142
143        sout | sepDisable;
144        sout | nl | wd(26, "rand()" ) | wd(12, "rand(5)") | wd(12, "rand(0,5)" );
145        for ( 20 ) {
146                sout | wd(26, rand()) | nonl;
147                sout | wd(12, rand() % 5) | nonl;
148                sout | wd(12, rand() % (5 - 0 + 1) + 0);
149        } // for
150        sout | sepEnable;
151        sout | "seed" | rseed;
152
153        sout | nl | "Sequential";
154        STARTTIME;
155        {
156                size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                   // too big for task stack
157                for ( i; TRIALS / 5 ) {
158                        buckets[rand() % BUCKETS] += 1;                         // sequential
159                } // for
160                avgstd( TRIALS / 5, buckets );
161                free( buckets );
162        }
163        ENDTIME( " x 5 " );
164
165        sout | nl | "Concurrent";
166        STARTTIME;
167        {
168                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
169                {
170                        T1 t[TASKS];
171                } // wait for threads to complete
172        }
173        ENDTIME( " x 50 " );
174#endif // 0
175#endif // TIME
176
177        sout | nl | "CFA " xstr(PRNG_NAME);
178
179#if 1
180        PRNG prng;
181
182        if ( seed != 0 ) set_seed( prng, seed );
183
184        sout | sepDisable;
185        sout | nl | wd(26, "PRNG()" ) | wd(12, "PRNG(5)") | wd(12, "PRNG(0,5)" );
186        for ( 20 ) {
187                sout | wd(26, prng( prng )) | nonl;                             // cascading => side-effect functions called in arbitary order
188                sout | wd(12, prng( prng, 5 )) | nonl;
189                sout | wd(12, prng( prng, 0, 5 ));
190        } // for
191        sout | sepEnable;
192        sout | "seed" | get_seed( prng );
193
194        sout | nl | "Sequential";
195        STARTTIME;
196        {
197                size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                   // too big for task stack
198                for ( TRIALS ) {
199                        buckets[prng( prng ) % BUCKETS] += 1;           // sequential
200                } // for
201                avgstd( TRIALS, buckets );
202                free( buckets );
203        }
204        ENDTIME();
205
206        sout | nl | "Concurrent";
207        STARTTIME;
208        {
209                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
210                {
211                        T2 t[TASKS];
212                } // wait for threads to complete
213        }
214        ENDTIME();
215#endif // 0
216#if 1
217        if ( seed != 0 ) set_seed( seed );
218
219        sout | sepDisable;
220        sout | nl | wd(26, "prng()" ) | wd(12, "prng(5)") | wd(12, "prng(0,5)" );
221        for ( 20 ) {
222                sout | wd(26, prng()) | nonl;                                   // cascading => side-effect functions called in arbitary order
223                sout | wd(12, prng( 5 )) | nonl;
224                sout | wd(12, prng( 0, 5 ));
225        } // for
226        sout | sepEnable;
227        sout | "seed" | get_seed( prng );
228
229        sout | nl | "Sequential";
230        STARTTIME;
231        {
232                size_t * buckets = calloc( BUCKETS );                   // too big for task stack
233                for ( TRIALS / 5 ) {
234                        buckets[prng() % BUCKETS] += 1;
235                } // for
236                avgstd( TRIALS / 5, buckets );
237                free( buckets );
238        }
239        ENDTIME( " x 5 " );
240
241        sout | nl | "Concurrent";
242        STARTTIME;
243        {
244                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
245                {
246                        T3 t[TASKS];
247                } // wait for threads to complete
248        }
249        ENDTIME( " x 5 " );
250#endif // 0
251#if 1
252        if ( seed != 0 ) set_seed( seed );
253        thread$ & th = *active_thread();
254
255        sout | sepDisable;
256        sout | nl | wd(26, "prng(t)" ) | wd(12, "prng(t,5)") | wd(12, "prng(t,0,5)" );
257        for ( 20 ) {
258                sout | wd(26, prng( th )) | nonl;                               // cascading => side-effect functions called in arbitary order
259                sout | wd(12, prng( th, 5 )) | nonl;
260                sout | wd(12, prng( th, 0, 5 ));
261        } // for
262        sout | sepEnable;
263        sout | "seed" | get_seed( prng );
264
265        sout | nl | "Sequential";
266        STARTTIME;
267        {
268                dummy( th );
269        }
270        ENDTIME();
271
272        sout | nl | "Concurrent";
273        STARTTIME;
274        {
275                processor p[TASKS - 1];                                                 // already 1 processor
276                {
277                        T4 t[TASKS];
278                } // wait for threads to complete
279        }
280        ENDTIME();
281#endif // 0
282//      malloc_stats();
283        // freelocale( loc );
284} // main
285
286
287// Local Variables: //
288// compile-command: "cfa -DTIME -O2 -nodebug PRNG.cfa" //
289// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.