tests/slice-test.c

   1 /* GLIB sliced memory - fast threaded memory chunk allocator
   2  * Copyright (C) 2005 Tim Janik
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  17  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  18  */
  19 #include <glib.h>
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <sys/time.h> // gettimeofday
  24
  25 #define quick_rand32()  (rand_accu = 1664525 * rand_accu + 1013904223, rand_accu)
  26 static guint    prime_size = 1021; // 769; // 509
  27 static gboolean clean_memchunks = FALSE;
  28 static guint    number_of_blocks = 10000;          /* total number of blocks allocated */
  29 static guint    number_of_repetitions = 10000;     /* number of alloc+free repetitions */
  30
  31 /* --- old memchunk prototypes (memchunks.c) --- */
  32 void            old_mem_chunks_init     (void);
  33 GMemChunk*      old_mem_chunk_new       (const gchar  *name,
  34                                          gint          atom_size,
  35                                          gulong        area_size,
  36                                          gint          type);
  37 void            old_mem_chunk_destroy   (GMemChunk *mem_chunk);
  38 gpointer        old_mem_chunk_alloc     (GMemChunk *mem_chunk);
  39 gpointer        old_mem_chunk_alloc0    (GMemChunk *mem_chunk);
  40 void            old_mem_chunk_free      (GMemChunk *mem_chunk,
  41                                          gpointer   mem);
  42 void            old_mem_chunk_clean     (GMemChunk *mem_chunk);
  43 void            old_mem_chunk_reset     (GMemChunk *mem_chunk);
  44 void            old_mem_chunk_print     (GMemChunk *mem_chunk);
  45 void            old_mem_chunk_info      (void);
  46 #ifndef G_ALLOC_AND_FREE
  47 #define G_ALLOC_AND_FREE  2
  48 #endif
  49
  50 /* --- functions --- */
  51 static inline gpointer
  52 memchunk_alloc (GMemChunk **memchunkp,
  53                 guint       size)
  54 {
  55   size = MAX (size, 1);
  56   if (G_UNLIKELY (!*memchunkp))
  57     *memchunkp = old_mem_chunk_new ("", size, 4096, G_ALLOC_AND_FREE);
  58   return old_mem_chunk_alloc (*memchunkp);
  59 }
  60
  61 static inline void
  62 memchunk_free (GMemChunk *memchunk,
  63                gpointer   chunk)
  64 {
  65   old_mem_chunk_free (memchunk, chunk);
  66   if (clean_memchunks)
  67     old_mem_chunk_clean (memchunk);
  68 }
  69
  70 static gpointer
  71 test_memchunk_thread (gpointer data)
  72 {
  73   guint32 rand_accu = 2147483563;
  74   /* initialize random numbers */
  75   if (data)
  76     rand_accu = *(guint32*) data;
  77   else
  78     {
  79       struct timeval rand_tv;
  80       gettimeofday (&rand_tv, NULL);
  81       rand_accu = rand_tv.tv_usec + (rand_tv.tv_sec << 16);
  82     }
  83
  84   /* prepare for memchunk creation */
  85   GMemChunk **memchunks = g_alloca (sizeof (memchunks[0]) * prime_size);
  86   memset (memchunks, 0, sizeof (memchunks[0]) * prime_size);
  87
  88   guint i, j;
  89   guint8 **ps = g_new (guint8*, number_of_blocks);
  90   guint   *ss = g_new (guint, number_of_blocks);
  91   /* create number_of_blocks random sizes */
  92   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
  93     ss[i] = quick_rand32() % prime_size;
  94   /* allocate number_of_blocks blocks */
  95   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
  96     ps[i] = memchunk_alloc (&memchunks[ss[i]], ss[i]);
  97   for (j = 0; j < number_of_repetitions; j++)
  98     {
  99       /* free number_of_blocks/2 blocks */
 100       for (i = 0; i < number_of_blocks; i += 2)
 101         memchunk_free (memchunks[ss[i]], ps[i]);
 102       /* allocate number_of_blocks/2 blocks with new sizes */
 103       for (i = 0; i < number_of_blocks; i += 2)
 104         {
 105           ss[i] = quick_rand32() % prime_size;
 106           ps[i] = memchunk_alloc (&memchunks[ss[i]], ss[i]);
 107         }
 108     }
 109   /* free number_of_blocks blocks */
 110   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
 111     memchunk_free (memchunks[ss[i]], ps[i]);
 112   /* alloc and free many equally sized chunks in a row */
 113   for (i = 0; i < number_of_repetitions; i++)
 114     {
 115       guint sz = quick_rand32() % prime_size;
 116       guint k = number_of_blocks / 100;
 117       for (j = 0; j < k; j++)
 118         ps[j] = memchunk_alloc (&memchunks[sz], sz);
 119       for (j = 0; j < k; j++)
 120         memchunk_free (memchunks[sz], ps[j]);
 121     }
 122   /* cleanout memchunks */
 123   for (i = 0; i < prime_size; i++)
 124     if (memchunks[i])
 125       old_mem_chunk_destroy (memchunks[i]);
 126
 127   return NULL;
 128 }
 129
 130 static gpointer
 131 test_sliced_mem_thread (gpointer data)
 132 {
 133   guint32 rand_accu = 2147483563;
 134   /* initialize random numbers */
 135   if (data)
 136     rand_accu = *(guint32*) data;
 137   else
 138     {
 139       struct timeval rand_tv;
 140       gettimeofday (&rand_tv, NULL);
 141       rand_accu = rand_tv.tv_usec + (rand_tv.tv_sec << 16);
 142     }
 143
 144   guint i, j;
 145   guint8 **ps = g_new (guint8*, number_of_blocks);
 146   guint   *ss = g_new (guint, number_of_blocks);
 147   /* create number_of_blocks random sizes */
 148   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
 149     ss[i] = quick_rand32() % prime_size;
 150   /* allocate number_of_blocks blocks */
 151   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
 152     ps[i] = g_slice_alloc (ss[i]);
 153   for (j = 0; j < number_of_repetitions; j++)
 154     {
 155       /* free number_of_blocks/2 blocks */
 156       for (i = 0; i < number_of_blocks; i += 2)
 157         g_slice_free1 (ss[i], ps[i]);
 158       /* allocate number_of_blocks/2 blocks with new sizes */
 159       for (i = 0; i < number_of_blocks; i += 2)
 160         {
 161           ss[i] = quick_rand32() % prime_size;
 162           ps[i] = g_slice_alloc (ss[i]);
 163         }
 164     }
 165   /* free number_of_blocks blocks */
 166   for (i = 0; i < number_of_blocks; i++)
 167     g_slice_free1 (ss[i], ps[i]);
 168   /* alloc and free many equally sized chunks in a row */
 169   for (i = 0; i < number_of_repetitions; i++)
 170     {
 171       guint sz = quick_rand32() % prime_size;
 172       guint k = number_of_blocks / 100;
 173       for (j = 0; j < k; j++)
 174         ps[j] = g_slice_alloc (sz);
 175       for (j = 0; j < k; j++)
 176         g_slice_free1 (sz, ps[j]);
 177     }
 178
 179   return NULL;
 180 }
 181
 182 static void
 183 usage (void)
 184 {
 185   g_print ("Usage: gslicedmemory [n_threads] [G|S|M|O][f][c] [maxblocksize] [seed]\n");
 186 }
 187
 188 int
 189 main (int   argc,
 190       char *argv[])
 191 {
 192   guint seed32, *seedp = NULL;
 193   gboolean ccounters = FALSE, use_memchunks = FALSE;
 194   guint n_threads = 1;
 195   const gchar *mode = "slab allocator + magazine cache", *emode = " ";
 196   if (argc > 1)
 197     n_threads = g_ascii_strtoull (argv[1], NULL, 10);
 198   if (argc > 2)
 199     {
 200       guint i, l = strlen (argv[2]);
 201       for (i = 0; i < l; i++)
 202         switch (argv[2][i])
 203           {
 204           case 'G': /* GLib mode */
 205             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_ALWAYS_MALLOC, FALSE);
 206             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_BYPASS_MAGAZINES, FALSE);
 207             mode = "slab allocator + magazine cache";
 208             break;
 209           case 'S': /* slab mode */
 210             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_ALWAYS_MALLOC, FALSE);
 211             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_BYPASS_MAGAZINES, TRUE);
 212             mode = "slab allocator";
 213             break;
 214           case 'M': /* malloc mode */
 215             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_ALWAYS_MALLOC, TRUE);
 216             mode = "system malloc";
 217             break;
 218           case 'O': /* old memchunks */
 219             use_memchunks = TRUE;
 220             mode = "old memchunks";
 221             break;
 222           case 'f': /* eager freeing */
 223             g_slice_set_config (G_SLICE_CONFIG_WORKING_SET_MSECS, 0);
 224             clean_memchunks = TRUE;
 225             emode = " with eager freeing";
 226             break;
 227           case 'c': /* print contention counters */
 228             ccounters = TRUE;
 229             break;
 230           default:
 231             usage();
 232             return 1;
 233           }
 234     }
 235   if (argc > 3)
 236     prime_size = g_ascii_strtoull (argv[3], NULL, 10);
 237   if (argc > 4)
 238     {
 239       seed32 = g_ascii_strtoull (argv[4], NULL, 10);
 240       seedp = &seed32;
 241     }
 242
 243   g_thread_init (NULL);
 244
 245   if (argc <= 1)
 246     usage();
 247
 248   gchar strseed[64] = "<random>";
 249   if (seedp)
 250     g_snprintf (strseed, 64, "%u", *seedp);
 251   g_print ("Starting %d threads allocating random blocks <= %u bytes with seed=%s using %s%s\n", n_threads, prime_size, strseed, mode, emode);
 252
 253   GThread *threads[n_threads];
 254   guint i;
 255   if (!use_memchunks)
 256     for (i = 0; i < n_threads; i++)
 257       threads[i] = g_thread_create_full (test_sliced_mem_thread, seedp, 0, TRUE, FALSE, 0, NULL);
 258   else
 259     {
 260       old_mem_chunks_init();
 261       for (i = 0; i < n_threads; i++)
 262         threads[i] = g_thread_create_full (test_memchunk_thread, seedp, 0, TRUE, FALSE, 0, NULL);
 263     }
 264   for (i = 0; i < n_threads; i++)
 265     g_thread_join (threads[i]);
 266
 267   if (ccounters)
 268     {
 269       guint n, n_chunks = g_slice_get_config (G_SLICE_CONFIG_CHUNK_SIZES);
 270       g_print ("    ChunkSize | MagazineSize | Contention\n");
 271       for (i = 0; i < n_chunks; i++)
 272         {
 273           gint64 *vals = g_slice_get_config_state (G_SLICE_CONFIG_CONTENTION_COUNTER, i, &n);
 274           g_print ("  %9llu   |  %9llu   |  %9llu\n", vals[0], vals[2], vals[1]);
 275           g_free (vals);
 276         }
 277     }
 278   else
 279     g_print ("Done.\n");
 280   return 0;
 281 }