tests/src/JIT/Performance/CodeQuality/Benchstones/BenchF/Whetsto/Whetsto.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 // C# translation of Whetstone Double Precision Benchmark
   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 Whetsto
  17 {
  18 #if DEBUG
  19     public const int Iterations = 1;
  20 #else
  21     public const int Iterations = 50000;
  22 #endif
  23
  24     private static int s_j, s_k, s_l;
  25     private static double s_t, s_t2;
  26
  27     public static volatile int Volatile_out;
  28
  29     private static void Escape(int n, int j, int k, double x1, double x2, double x3, double x4)
  30     {
  31         Volatile_out = n;
  32         Volatile_out = j;
  33         Volatile_out = k;
  34         Volatile_out = (int)x1;
  35         Volatile_out = (int)x2;
  36         Volatile_out = (int)x3;
  37         Volatile_out = (int)x4;
  38     }
  39
  40     [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
  41     private static bool Bench()
  42     {
  43         double[] e1 = new double[4];
  44         double x1, x2, x3, x4, x, y, z, t1;
  45         int i, n1, n2, n3, n4, n6, n7, n8, n9, n10, n11;
  46
  47         s_t = 0.499975;
  48         t1 = 0.50025;
  49         s_t2 = 2.0;
  50         n1 = 0 * Iterations;
  51         n2 = 12 * Iterations;
  52         n3 = 14 * Iterations;
  53         n4 = 345 * Iterations;
  54         n6 = 210 * Iterations;
  55         n7 = 32 * Iterations;
  56         n8 = 899 * Iterations;
  57         n9 = 616 * Iterations;
  58         n10 = 0 * Iterations;
  59         n11 = 93 * Iterations;
  60         x1 = 1.0;
  61         x2 = x3 = x4 = -1.0;
  62
  63         for (i = 1; i <= n1; i += 1)
  64         {
  65             x1 = (x1 + x2 + x3 - x4) * s_t;
  66             x2 = (x1 + x2 - x3 - x4) * s_t;
  67             x3 = (x1 - x2 + x3 + x4) * s_t;
  68             x4 = (-x1 + x2 + x3 + x4) * s_t;
  69         }
  70         Escape(n1, n1, n1, x1, x2, x3, x4);
  71
  72         /* MODULE 2:  array elements */
  73         e1[0] = 1.0;
  74         e1[1] = e1[2] = e1[3] = -1.0;
  75         for (i = 1; i <= n2; i += 1)
  76         {
  77             e1[0] = (e1[0] + e1[1] + e1[2] - e1[3]) * s_t;
  78             e1[1] = (e1[0] + e1[1] - e1[2] + e1[3]) * s_t;
  79             e1[2] = (e1[0] - e1[1] + e1[2] + e1[3]) * s_t;
  80             e1[3] = (-e1[0] + e1[1] + e1[2] + e1[3]) * s_t;
  81         }
  82         Escape(n2, n3, n2, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
  83
  84         /* MODULE 3:  array as parameter */
  85         for (i = 1; i <= n3; i += 1)
  86         {
  87             PA(e1);
  88         }
  89         Escape(n3, n2, n2, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
  90
  91         /* MODULE 4:  conditional jumps */
  92         s_j = 1;
  93         for (i = 1; i <= n4; i += 1)
  94         {
  95             if (s_j == 1)
  96             {
  97                 s_j = 2;
  98             }
  99             else
 100             {
 101                 s_j = 3;
 102             }
 103             if (s_j > 2)
 104             {
 105                 s_j = 0;
 106             }
 107             else
 108             {
 109                 s_j = 1;
 110             }
 111             if (s_j < 1)
 112             {
 113                 s_j = 1;
 114             }
 115             else
 116             {
 117                 s_j = 0;
 118             }
 119         }
 120         Escape(n4, s_j, s_j, x1, x2, x3, x4);
 121
 122         /* MODULE 5:  omitted */
 123         /* MODULE 6:  integer Math */
 124         s_j = 1;
 125         s_k = 2;
 126         s_l = 3;
 127         for (i = 1; i <= n6; i += 1)
 128         {
 129             s_j = s_j * (s_k - s_j) * (s_l - s_k);
 130             s_k = s_l * s_k - (s_l - s_j) * s_k;
 131             s_l = (s_l - s_k) * (s_k + s_j);
 132             e1[s_l - 2] = s_j + s_k + s_l;
 133             e1[s_k - 2] = s_j * s_k * s_l;
 134         }
 135         Escape(n6, s_j, s_k, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
 136
 137         /* MODULE 7:  trig. functions */
 138         x = y = 0.5;
 139         for (i = 1; i <= n7; i += 1)
 140         {
 141             x = s_t * System.Math.Atan(s_t2 * System.Math.Sin(x) * System.Math.Cos(x) / (System.Math.Cos(x + y) + System.Math.Cos(x - y) - 1.0));
 142             y = s_t * System.Math.Atan(s_t2 * System.Math.Sin(y) * System.Math.Cos(y) / (System.Math.Cos(x + y) + System.Math.Cos(x - y) - 1.0));
 143         }
 144         Escape(n7, s_j, s_k, x, x, y, y);
 145
 146         /* MODULE 8:  procedure calls */
 147         x = y = z = 1.0;
 148         for (i = 1; i <= n8; i += 1)
 149         {
 150             P3(x, y, out z);
 151         }
 152         Escape(n8, s_j, s_k, x, y, z, z);
 153
 154         /* MODULE9:  array references */
 155         s_j = 1;
 156         s_k = 2;
 157         s_l = 3;
 158         e1[0] = 1.0;
 159         e1[1] = 2.0;
 160         e1[2] = 3.0;
 161         for (i = 1; i <= n9; i += 1)
 162         {
 163             P0(e1);
 164         }
 165         Escape(n9, s_j, s_k, e1[0], e1[1], e1[2], e1[3]);
 166
 167         /* MODULE10:  integer System.Math */
 168         s_j = 2;
 169         s_k = 3;
 170         for (i = 1; i <= n10; i += 1)
 171         {
 172             s_j = s_j + s_k;
 173             s_k = s_j + s_k;
 174             s_j = s_k - s_j;
 175             s_k = s_k - s_j - s_j;
 176         }
 177         Escape(n10, s_j, s_k, x1, x2, x3, x4);
 178
 179         /* MODULE11:  standard functions */
 180         x = 0.75;
 181         for (i = 1; i <= n11; i += 1)
 182         {
 183             x = System.Math.Sqrt(System.Math.Exp(System.Math.Log(x) / t1));
 184         }
 185         Escape(n11, s_j, s_k, x, x, x, x);
 186
 187         return true;
 188     }
 189
 190     private static void PA(double[] e)
 191     {
 192         int j;
 193         j = 0;
 194     lab:
 195         e[0] = (e[0] + e[1] + e[2] - e[3]) * s_t;
 196         e[1] = (e[0] + e[1] - e[2] + e[3]) * s_t;
 197         e[2] = (e[0] - e[1] + e[2] + e[3]) * s_t;
 198         e[3] = (-e[0] + e[1] + e[2] + e[3]) / s_t2;
 199         j += 1;
 200         if (j < 6)
 201         {
 202             goto lab;
 203         }
 204     }
 205
 206     private static void P3(double x, double y, out double z)
 207     {
 208         x = s_t * (x + y);
 209         y = s_t * (x + y);
 210         z = (x + y) / s_t2;
 211     }
 212
 213     private static void P0(double[] e1)
 214     {
 215         e1[s_j] = e1[s_k];
 216         e1[s_k] = e1[s_l];
 217         e1[s_l] = e1[s_j];
 218     }
 219
 220     [Benchmark]
 221     public static void Test()
 222     {
 223         foreach (var iteration in Benchmark.Iterations)
 224         {
 225             using (iteration.StartMeasurement())
 226             {
 227                 Bench();
 228             }
 229         }
 230     }
 231
 232     private static bool TestBase()
 233     {
 234         bool result = Bench();
 235         return result;
 236     }
 237
 238     public static int Main()
 239     {
 240         bool result = TestBase();
 241         return (result ? 100 : -1);
 242     }
 243 }
 244 }