tests/src/JIT/Performance/CodeQuality/Benchstones/BenchF/Lorenz/Lorenz.cs

   1 // Licensed to the .NET Foundation under one or more agreements.
   2 // The .NET Foundation licenses this file to you under the MIT license.
   3 // See the LICENSE file in the project root for more information.
   4 //
   5 // This program solves the "lorenz" equations using Runge-Kutta 4
   6
   7 using Microsoft.Xunit.Performance;
   8 using System;
   9 using System.Runtime.CompilerServices;
  10 using Xunit;
  11
  12 [assembly: OptimizeForBenchmarks]
  13
  14 namespace Benchstone.BenchF
  15 {
  16 public static class Lorenz
  17 {
  18 #if DEBUG
  19     public const int Iterations = 1;
  20 #else
  21     public const int Iterations = 8000000;
  22 #endif
  23
  24     private static double s_t = 0.0;
  25     private static double s_x = 5.0;
  26     private static double s_y = 2.0;
  27     private static double s_z = 27.0;
  28
  29     private static int s_nsteps = Iterations;
  30     private static double s_h = -1.0;
  31     private static int s_printDerivative = -1;
  32
  33     [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
  34     private static bool Bench()
  35     {
  36         double k1, k2, k3, k4;
  37         double l1, l2, l3, l4;
  38         double m1, m2, m3, m4;
  39         double hdiv2, hdiv6;
  40         int i;
  41
  42         if (s_h < 0.0)
  43         {
  44             s_h = 20.0 / (double)s_nsteps;
  45         }
  46         if (s_printDerivative < 0)
  47         {
  48             s_printDerivative = s_nsteps;
  49         }
  50
  51         hdiv2 = s_h / 2.0;
  52         hdiv6 = s_h / 6.0;
  53
  54         for (i = 0; i < s_nsteps; ++i)
  55         {
  56             double t_arg, x_arg, y_arg, z_arg;
  57
  58             k1 = F(s_t, s_x, s_y, s_z);
  59             l1 = G(s_t, s_x, s_y, s_z);
  60             m1 = H(s_t, s_x, s_y, s_z);
  61
  62             t_arg = s_t + hdiv2;
  63             x_arg = s_x + hdiv2 * k1;
  64             y_arg = s_y + hdiv2 * l1;
  65             z_arg = s_z + hdiv2 * m1;
  66
  67             k2 = F(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  68             l2 = G(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  69             m2 = H(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  70
  71             x_arg = s_x + hdiv2 * k2;
  72             y_arg = s_y + hdiv2 * l2;
  73             z_arg = s_z + hdiv2 * m2;
  74
  75             k3 = F(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  76             l3 = G(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  77             m3 = H(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  78
  79             t_arg = s_t + s_h;
  80             x_arg = s_x + s_h * k3;
  81             y_arg = s_y + s_h * l3;
  82             z_arg = s_z + s_h * m3;
  83
  84             k4 = F(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  85             l4 = G(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  86             m4 = H(t_arg, x_arg, y_arg, z_arg);
  87
  88             s_x = s_x + hdiv6 * (k1 + 2.0 * k2 + 2.0 * k3 + k4);
  89             s_y = s_y + hdiv6 * (l1 + 2.0 * l2 + 2.0 * l3 + l4);
  90             s_z = s_z + hdiv6 * (m1 + 2.0 * m2 + 2.0 * m3 + m4);
  91             s_t = t_arg;
  92         }
  93
  94         return true;
  95     }
  96
  97     private static double F(double t, double x, double y, double z)
  98     {
  99         return (10.0 * (y - x));
 100     }
 101
 102     private static double G(double t, double x, double y, double z)
 103     {
 104         return (x * (28.0 - z) - y);
 105     }
 106
 107     private static double H(double t, double x, double y, double z)
 108     {
 109         return (x * y - (8.0 * z) / 3.0);
 110     }
 111
 112     [Benchmark]
 113     public static void Test()
 114     {
 115         foreach (var iteration in Benchmark.Iterations)
 116         {
 117             using (iteration.StartMeasurement())
 118             {
 119                 Bench();
 120             }
 121         }
 122     }
 123
 124     private static bool TestBase()
 125     {
 126         bool result = Bench();
 127         return result;
 128     }
 129
 130     public static int Main()
 131     {
 132         bool result = TestBase();
 133         return (result ? 100 : -1);
 134     }
 135 }
 136 }