[JSC] AI should not propagate AbstractValue relying on constant folding phase
[WebKit-https.git] / JSTests / microbenchmarks / getter-richards.js
1 //@ skip if not $jitTests
2 //@ defaultQuickRun
3
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6 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
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9 //
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19 //
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29 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
30 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31
32
33 // This is a JavaScript implementation of the Richards
34 // benchmark from:
35 //
36 //    http://www.cl.cam.ac.uk/~mr10/Bench.html
37 //
38 // The benchmark was originally implemented in BCPL by
39 // Martin Richards. It was then ported to JavaScript by the
40 // V8 project authors, and then subsequently it was modified
41 // to use getters and setters by WebKit authors.
42
43
44 /**
45  * The Richards benchmark simulates the task dispatcher of an
46  * operating system.
47  **/
48 function runRichards() {
49   var scheduler = new Scheduler();
50   scheduler.addIdleTask(ID_IDLE, 0, null, COUNT);
51
52   var queue = new Packet(null, ID_WORKER, KIND_WORK);
53   queue = new Packet(queue,  ID_WORKER, KIND_WORK);
54   scheduler.addWorkerTask(ID_WORKER, 1000, queue);
55
56   queue = new Packet(null, ID_DEVICE_A, KIND_DEVICE);
57   queue = new Packet(queue,  ID_DEVICE_A, KIND_DEVICE);
58   queue = new Packet(queue,  ID_DEVICE_A, KIND_DEVICE);
59   scheduler.addHandlerTask(ID_HANDLER_A, 2000, queue);
60
61   queue = new Packet(null, ID_DEVICE_B, KIND_DEVICE);
62   queue = new Packet(queue,  ID_DEVICE_B, KIND_DEVICE);
63   queue = new Packet(queue,  ID_DEVICE_B, KIND_DEVICE);
64   scheduler.addHandlerTask(ID_HANDLER_B, 3000, queue);
65
66   scheduler.addDeviceTask(ID_DEVICE_A, 4000, null);
67
68   scheduler.addDeviceTask(ID_DEVICE_B, 5000, null);
69
70   scheduler.schedule();
71
72   if (scheduler.queueCount != EXPECTED_QUEUE_COUNT ||
73       scheduler.holdCount != EXPECTED_HOLD_COUNT) {
74     var msg =
75         "Error during execution: queueCount = " + scheduler.queueCount +
76         ", holdCount = " + scheduler.holdCount + ".";
77     throw new Error(msg);
78   }
79 }
80
81 var COUNT = 1000;
82
83 /**
84  * These two constants specify how many times a packet is queued and
85  * how many times a task is put on hold in a correct run of richards.
86  * They don't have any meaning a such but are characteristic of a
87  * correct run so if the actual queue or hold count is different from
88  * the expected there must be a bug in the implementation.
89  **/
90 var EXPECTED_QUEUE_COUNT = 2322;
91 var EXPECTED_HOLD_COUNT = 928;
92
93
94 /**
95  * A scheduler can be used to schedule a set of tasks based on their relative
96  * priorities.  Scheduling is done by maintaining a list of task control blocks
97  * which holds tasks and the data queue they are processing.
98  * @constructor
99  */
100 function Scheduler() {
101   this._queueCount = 0;
102   this._holdCount = 0;
103   this._blocks = new Array(NUMBER_OF_IDS);
104   this._list = null;
105   this._currentTcb = null;
106   this._currentId = null;
107 }
108
109 var ID_IDLE       = 0;
110 var ID_WORKER     = 1;
111 var ID_HANDLER_A  = 2;
112 var ID_HANDLER_B  = 3;
113 var ID_DEVICE_A   = 4;
114 var ID_DEVICE_B   = 5;
115 var NUMBER_OF_IDS = 6;
116
117 var KIND_DEVICE   = 0;
118 var KIND_WORK     = 1;
119
120 Scheduler.prototype.__defineGetter__("queueCount", function() { return this._queueCount; });
121 Scheduler.prototype.__defineSetter__("queueCount", function(value) { this._queueCount = value; });
122 Scheduler.prototype.__defineGetter__("holdCount", function() { return this._holdCount; });
123 Scheduler.prototype.__defineSetter__("holdCount", function(value) { this._holdCount = value; });
124 Scheduler.prototype.__defineGetter__("blocks", function() { return this._blocks; });
125 Scheduler.prototype.__defineSetter__("blocks", function(value) { this._blocks = value; });
126 Scheduler.prototype.__defineGetter__("list", function() { return this._list; });
127 Scheduler.prototype.__defineSetter__("list", function(value) { this._list = value; });
128 Scheduler.prototype.__defineGetter__("currentTcb", function() { return this._currentTcb; });
129 Scheduler.prototype.__defineSetter__("currentTcb", function(value) { this._currentTcb = value; });
130 Scheduler.prototype.__defineGetter__("currentId", function() { return this._currentId; });
131 Scheduler.prototype.__defineSetter__("currentId", function(value) { this._currentId = value; });
132
133 /**
134  * Add an idle task to this scheduler.
135  * @param {int} id the identity of the task
136  * @param {int} priority the task's priority
137  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
138  * @param {int} count the number of times to schedule the task
139  */
140 Scheduler.prototype.addIdleTask = function (id, priority, queue, count) {
141   this.addRunningTask(id, priority, queue, new IdleTask(this, 1, count));
142 };
143
144 /**
145  * Add a work task to this scheduler.
146  * @param {int} id the identity of the task
147  * @param {int} priority the task's priority
148  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
149  */
150 Scheduler.prototype.addWorkerTask = function (id, priority, queue) {
151   this.addTask(id, priority, queue, new WorkerTask(this, ID_HANDLER_A, 0));
152 };
153
154 /**
155  * Add a handler task to this scheduler.
156  * @param {int} id the identity of the task
157  * @param {int} priority the task's priority
158  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
159  */
160 Scheduler.prototype.addHandlerTask = function (id, priority, queue) {
161   this.addTask(id, priority, queue, new HandlerTask(this));
162 };
163
164 /**
165  * Add a handler task to this scheduler.
166  * @param {int} id the identity of the task
167  * @param {int} priority the task's priority
168  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
169  */
170 Scheduler.prototype.addDeviceTask = function (id, priority, queue) {
171   this.addTask(id, priority, queue, new DeviceTask(this))
172 };
173
174 /**
175  * Add the specified task and mark it as running.
176  * @param {int} id the identity of the task
177  * @param {int} priority the task's priority
178  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
179  * @param {Task} task the task to add
180  */
181 Scheduler.prototype.addRunningTask = function (id, priority, queue, task) {
182   this.addTask(id, priority, queue, task);
183   this.currentTcb.setRunning();
184 };
185
186 /**
187  * Add the specified task to this scheduler.
188  * @param {int} id the identity of the task
189  * @param {int} priority the task's priority
190  * @param {Packet} queue the queue of work to be processed by the task
191  * @param {Task} task the task to add
192  */
193 Scheduler.prototype.addTask = function (id, priority, queue, task) {
194   this.currentTcb = new TaskControlBlock(this.list, id, priority, queue, task);
195   this.list = this.currentTcb;
196   this.blocks[id] = this.currentTcb;
197 };
198
199 /**
200  * Execute the tasks managed by this scheduler.
201  */
202 Scheduler.prototype.schedule = function () {
203   this.currentTcb = this.list;
204   while (this.currentTcb != null) {
205     if (this.currentTcb.isHeldOrSuspended()) {
206       this.currentTcb = this.currentTcb.link;
207     } else {
208       this.currentId = this.currentTcb.id;
209       this.currentTcb = this.currentTcb.run();
210     }
211   }
212 };
213
214 /**
215  * Release a task that is currently blocked and return the next block to run.
216  * @param {int} id the id of the task to suspend
217  */
218 Scheduler.prototype.release = function (id) {
219   var tcb = this.blocks[id];
220   if (tcb == null) return tcb;
221   tcb.markAsNotHeld();
222   if (tcb.priority > this.currentTcb.priority) {
223     return tcb;
224   } else {
225     return this.currentTcb;
226   }
227 };
228
229 /**
230  * Block the currently executing task and return the next task control block
231  * to run.  The blocked task will not be made runnable until it is explicitly
232  * released, even if new work is added to it.
233  */
234 Scheduler.prototype.holdCurrent = function () {
235   this.holdCount++;
236   this.currentTcb.markAsHeld();
237   return this.currentTcb.link;
238 };
239
240 /**
241  * Suspend the currently executing task and return the next task control block
242  * to run.  If new work is added to the suspended task it will be made runnable.
243  */
244 Scheduler.prototype.suspendCurrent = function () {
245   this.currentTcb.markAsSuspended();
246   return this.currentTcb;
247 };
248
249 /**
250  * Add the specified packet to the end of the worklist used by the task
251  * associated with the packet and make the task runnable if it is currently
252  * suspended.
253  * @param {Packet} packet the packet to add
254  */
255 Scheduler.prototype.queue = function (packet) {
256   var t = this.blocks[packet.id];
257   if (t == null) return t;
258   this.queueCount++;
259   packet.link = null;
260   packet.id = this.currentId;
261   return t.checkPriorityAdd(this.currentTcb, packet);
262 };
263
264 /**
265  * A task control block manages a task and the queue of work packages associated
266  * with it.
267  * @param {TaskControlBlock} link the preceding block in the linked block list
268  * @param {int} id the id of this block
269  * @param {int} priority the priority of this block
270  * @param {Packet} queue the queue of packages to be processed by the task
271  * @param {Task} task the task
272  * @constructor
273  */
274 function TaskControlBlock(link, id, priority, queue, task) {
275   this._link = link;
276   this._id = id;
277   this._priority = priority;
278   this._queue = queue;
279   this._task = task;
280   if (queue == null) {
281     this.state = STATE_SUSPENDED;
282   } else {
283     this.state = STATE_SUSPENDED_RUNNABLE;
284   }
285 }
286
287 /**
288  * The task is running and is currently scheduled.
289  */
290 var STATE_RUNNING = 0;
291
292 /**
293  * The task has packets left to process.
294  */
295 var STATE_RUNNABLE = 1;
296
297 /**
298  * The task is not currently running.  The task is not blocked as such and may
299 * be started by the scheduler.
300  */
301 var STATE_SUSPENDED = 2;
302
303 /**
304  * The task is blocked and cannot be run until it is explicitly released.
305  */
306 var STATE_HELD = 4;
307
308 var STATE_SUSPENDED_RUNNABLE = STATE_SUSPENDED | STATE_RUNNABLE;
309 var STATE_NOT_HELD = ~STATE_HELD;
310
311 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("link", function() { return this._link; });
312 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("id", function() { return this._id; });
313 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("priority", function() { return this._priority; });
314 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("queue", function() { return this._queue; });
315 TaskControlBlock.prototype.__defineSetter__("queue", function(value) { this._queue = value; });
316 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("task", function() { return this._task; });
317 TaskControlBlock.prototype.__defineGetter__("state", function() { return this._state; });
318 TaskControlBlock.prototype.__defineSetter__("state", function(value) { this._state = value; });
319
320 TaskControlBlock.prototype.setRunning = function () {
321   this.state = STATE_RUNNING;
322 };
323
324 TaskControlBlock.prototype.markAsNotHeld = function () {
325   this.state = this.state & STATE_NOT_HELD;
326 };
327
328 TaskControlBlock.prototype.markAsHeld = function () {
329   this.state = this.state | STATE_HELD;
330 };
331
332 TaskControlBlock.prototype.isHeldOrSuspended = function () {
333   return (this.state & STATE_HELD) != 0 || (this.state == STATE_SUSPENDED);
334 };
335
336 TaskControlBlock.prototype.markAsSuspended = function () {
337   this.state = this.state | STATE_SUSPENDED;
338 };
339
340 TaskControlBlock.prototype.markAsRunnable = function () {
341   this.state = this.state | STATE_RUNNABLE;
342 };
343
344 /**
345  * Runs this task, if it is ready to be run, and returns the next task to run.
346  */
347 TaskControlBlock.prototype.run = function () {
348   var packet;
349   if (this.state == STATE_SUSPENDED_RUNNABLE) {
350     packet = this.queue;
351     this.queue = packet.link;
352     if (this.queue == null) {
353       this.state = STATE_RUNNING;
354     } else {
355       this.state = STATE_RUNNABLE;
356     }
357   } else {
358     packet = null;
359   }
360   return this.task.run(packet);
361 };
362
363 /**
364  * Adds a packet to the worklist of this block's task, marks this as runnable if
365  * necessary, and returns the next runnable object to run (the one
366  * with the highest priority).
367  */
368 TaskControlBlock.prototype.checkPriorityAdd = function (task, packet) {
369   if (this.queue == null) {
370     this.queue = packet;
371     this.markAsRunnable();
372     if (this.priority > task.priority) return this;
373   } else {
374     this.queue = packet.addTo(this.queue);
375   }
376   return task;
377 };
378
379 TaskControlBlock.prototype.toString = function () {
380   return "tcb { " + this.task + "@" + this.state + " }";
381 };
382
383 /**
384  * An idle task doesn't do any work itself but cycles control between the two
385  * device tasks.
386  * @param {Scheduler} scheduler the scheduler that manages this task
387  * @param {int} v1 a seed value that controls how the device tasks are scheduled
388  * @param {int} count the number of times this task should be scheduled
389  * @constructor
390  */
391 function IdleTask(scheduler, v1, count) {
392   this._scheduler = scheduler;
393   this._v1 = v1;
394   this._count = count;
395 }
396
397 IdleTask.prototype.__defineGetter__("scheduler", function() { return this._scheduler; });
398 IdleTask.prototype.__defineGetter__("v1", function() { return this._v1; });
399 IdleTask.prototype.__defineSetter__("v1", function(value) { this._v1 = value; });
400 IdleTask.prototype.__defineGetter__("count", function() { return this._count; });
401 IdleTask.prototype.__defineSetter__("count", function(value) { this._count = value; });
402
403 IdleTask.prototype.run = function (packet) {
404   this.count--;
405   if (this.count == 0) return this.scheduler.holdCurrent();
406   if ((this.v1 & 1) == 0) {
407     this.v1 = this.v1 >> 1;
408     return this.scheduler.release(ID_DEVICE_A);
409   } else {
410     this.v1 = (this.v1 >> 1) ^ 0xD008;
411     return this.scheduler.release(ID_DEVICE_B);
412   }
413 };
414
415 IdleTask.prototype.toString = function () {
416   return "IdleTask"
417 };
418
419 /**
420  * A task that suspends itself after each time it has been run to simulate
421  * waiting for data from an external device.
422  * @param {Scheduler} scheduler the scheduler that manages this task
423  * @constructor
424  */
425 function DeviceTask(scheduler) {
426   this._scheduler = scheduler;
427   this._v1 = null;
428 }
429
430 DeviceTask.prototype.__defineGetter__("scheduler", function() { return this._scheduler; });
431 DeviceTask.prototype.__defineGetter__("v1", function() { return this._v1; });
432 DeviceTask.prototype.__defineSetter__("v1", function(value) { this._v1 = value; });
433
434 DeviceTask.prototype.run = function (packet) {
435   if (packet == null) {
436     if (this.v1 == null) return this.scheduler.suspendCurrent();
437     var v = this.v1;
438     this.v1 = null;
439     return this.scheduler.queue(v);
440   } else {
441     this.v1 = packet;
442     return this.scheduler.holdCurrent();
443   }
444 };
445
446 DeviceTask.prototype.toString = function () {
447   return "DeviceTask";
448 };
449
450 /**
451  * A task that manipulates work packets.
452  * @param {Scheduler} scheduler the scheduler that manages this task
453  * @param {int} v1 a seed used to specify how work packets are manipulated
454  * @param {int} v2 another seed used to specify how work packets are manipulated
455  * @constructor
456  */
457 function WorkerTask(scheduler, v1, v2) {
458   this._scheduler = scheduler;
459   this._v1 = v1;
460   this._v2 = v2;
461 }
462
463 WorkerTask.prototype.__defineGetter__("scheduler", function() { return this._scheduler; });
464 WorkerTask.prototype.__defineGetter__("v1", function() { return this._v1; });
465 WorkerTask.prototype.__defineSetter__("v1", function(value) { this._v1 = value; });
466 WorkerTask.prototype.__defineGetter__("v2", function() { return this._v2; });
467 WorkerTask.prototype.__defineSetter__("v2", function(value) { this._v2 = value; });
468
469 WorkerTask.prototype.run = function (packet) {
470   if (packet == null) {
471     return this.scheduler.suspendCurrent();
472   } else {
473     if (this.v1 == ID_HANDLER_A) {
474       this.v1 = ID_HANDLER_B;
475     } else {
476       this.v1 = ID_HANDLER_A;
477     }
478     packet.id = this.v1;
479     packet.a1 = 0;
480     for (var i = 0; i < DATA_SIZE; i++) {
481       this.v2++;
482       if (this.v2 > 26) this.v2 = 1;
483       packet.a2[i] = this.v2;
484     }
485     return this.scheduler.queue(packet);
486   }
487 };
488
489 WorkerTask.prototype.toString = function () {
490   return "WorkerTask";
491 };
492
493 /**
494  * A task that manipulates work packets and then suspends itself.
495  * @param {Scheduler} scheduler the scheduler that manages this task
496  * @constructor
497  */
498 function HandlerTask(scheduler) {
499   this._scheduler = scheduler;
500   this._v1 = null;
501   this._v2 = null;
502 }
503
504 HandlerTask.prototype.__defineGetter__("scheduler", function() { return this._scheduler; });
505 HandlerTask.prototype.__defineGetter__("v1", function() { return this._v1; });
506 HandlerTask.prototype.__defineSetter__("v1", function(value) { this._v1 = value; });
507 HandlerTask.prototype.__defineGetter__("v2", function() { return this._v2; });
508 HandlerTask.prototype.__defineSetter__("v2", function(value) { this._v2 = value; });
509
510 HandlerTask.prototype.run = function (packet) {
511   if (packet != null) {
512     if (packet.kind == KIND_WORK) {
513       this.v1 = packet.addTo(this.v1);
514     } else {
515       this.v2 = packet.addTo(this.v2);
516     }
517   }
518   if (this.v1 != null) {
519     var count = this.v1.a1;
520     var v;
521     if (count < DATA_SIZE) {
522       if (this.v2 != null) {
523         v = this.v2;
524         this.v2 = this.v2.link;
525         v.a1 = this.v1.a2[count];
526         this.v1.a1 = count + 1;
527         return this.scheduler.queue(v);
528       }
529     } else {
530       v = this.v1;
531       this.v1 = this.v1.link;
532       return this.scheduler.queue(v);
533     }
534   }
535   return this.scheduler.suspendCurrent();
536 };
537
538 HandlerTask.prototype.toString = function () {
539   return "HandlerTask";
540 };
541
542 /* --- *
543  * P a c k e t
544  * --- */
545
546 var DATA_SIZE = 4;
547
548 /**
549  * A simple package of data that is manipulated by the tasks.  The exact layout
550  * of the payload data carried by a packet is not importaint, and neither is the
551  * nature of the work performed on packets by the tasks.
552  *
553  * Besides carrying data, packets form linked lists and are hence used both as
554  * data and worklists.
555  * @param {Packet} link the tail of the linked list of packets
556  * @param {int} id an ID for this packet
557  * @param {int} kind the type of this packet
558  * @constructor
559  */
560 function Packet(link, id, kind) {
561   this._link = link;
562   this._id = id;
563   this._kind = kind;
564   this._a1 = 0;
565   this._a2 = new Array(DATA_SIZE);
566 }
567
568 Packet.prototype.__defineGetter__("link", function() { return this._link; });
569 Packet.prototype.__defineSetter__("link", function(value) { this._link = value; });
570 Packet.prototype.__defineGetter__("id", function() { return this._id; });
571 Packet.prototype.__defineSetter__("id", function(value) { this._id = value; });
572 Packet.prototype.__defineGetter__("kind", function() { return this._kind; });
573 Packet.prototype.__defineGetter__("a1", function() { return this._a1; });
574 Packet.prototype.__defineSetter__("a1", function(value) { this._a1 = value; });
575 Packet.prototype.__defineGetter__("a2", function() { return this._a2; });
576
577 /**
578  * Add this packet to the end of a worklist, and return the worklist.
579  * @param {Packet} queue the worklist to add this packet to
580  */
581 Packet.prototype.addTo = function (queue) {
582   this.link = null;
583   if (queue == null) return this;
584   var peek, next = queue;
585   while ((peek = next.link) != null)
586     next = peek;
587   next.link = this;
588   return queue;
589 };
590
591 Packet.prototype.toString = function () {
592   return "Packet";
593 };
594
595 for (var i = 0; i < 350; ++i)
596   runRichards();