701c3b0da5ddd1497a27e3c3cd6d90e157229398
[WebKit-https.git] / PerformanceTests / MallocBench / MallocBench / Benchmark.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2014 Apple Inc. All rights reserved.
3  *
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions
6  * are met:
7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12  *
13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY APPLE INC. ``AS IS'' AND ANY
14  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
16  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL APPLE INC. OR
17  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
18  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
19  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
20  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY
21  * OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
23  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. 
24  */
25
26 #include "Benchmark.h"
27 #include "CPUCount.h"
28 #include "balloon.h"
29 #include "big.h"
30 #include "churn.h"
31 #include "facebook.h"
32 #include "flickr.h"
33 #include "fragment.h"
34 #include "list.h"
35 #include "medium.h"
36 #include "memalign.h"
37 #include "message.h"
38 #include "reddit.h"
39 #include "realloc.h"
40 #include "stress.h"
41 #include "stress_aligned.h"
42 #include "theverge.h"
43 #include "tree.h"
44 #include <dispatch/dispatch.h>
45 #include <iostream>
46 #include <mach/mach.h>
47 #include <mach/task_info.h>
48 #include <map>
49 #include <string>
50 #include <sys/time.h>
51 #include <thread>
52 #include <unistd.h>
53
54 #include "mbmalloc.h"
55
56 using namespace std;
57
58 struct BenchmarkPair {
59     const char* const name;
60     const BenchmarkFunction function;
61 };
62
63 static const BenchmarkPair benchmarkPairs[] = {
64     { "balloon", benchmark_balloon },
65     { "big", benchmark_big },
66     { "churn", benchmark_churn },
67     { "facebook", benchmark_facebook },
68     { "flickr", benchmark_flickr },
69     { "flickr_memory_warning", benchmark_flickr_memory_warning },
70     { "fragment", benchmark_fragment },
71     { "fragment_iterate", benchmark_fragment_iterate },
72     { "list_allocate", benchmark_list_allocate },
73     { "list_traverse", benchmark_list_traverse },
74     { "medium", benchmark_medium },
75     { "memalign", benchmark_memalign },
76     { "message_many", benchmark_message_many },
77     { "message_one", benchmark_message_one },
78     { "realloc", benchmark_realloc },
79     { "reddit", benchmark_reddit },
80     { "reddit_memory_warning", benchmark_reddit_memory_warning },
81     { "stress", benchmark_stress },
82     { "stress_aligned", benchmark_stress_aligned },
83     { "theverge", benchmark_theverge },
84     { "theverge_memory_warning", benchmark_theverge_memory_warning },
85     { "tree_allocate", benchmark_tree_allocate },
86     { "tree_churn", benchmark_tree_churn },
87     { "tree_traverse", benchmark_tree_traverse },
88 };
89
90 static const size_t benchmarksPairsCount = sizeof(benchmarkPairs) / sizeof(BenchmarkPair);
91
92 static inline bool operator==(const BenchmarkPair& benchmarkPair, const string& string)
93 {
94     return string == benchmarkPair.name;
95 }
96
97 static void*** allocateHeap(size_t heapSize, size_t chunkSize, size_t objectSize)
98 {
99     if (!heapSize)
100         return 0;
101
102     size_t chunkCount = heapSize / chunkSize;
103     size_t objectCount = chunkSize / objectSize;
104     void*** chunks = (void***)mbmalloc(chunkCount * sizeof(void**));
105     for (size_t i = 0; i < chunkCount; ++i) {
106         chunks[i] = (void**)mbmalloc(objectCount * sizeof(void*));
107         for (size_t j = 0; j < objectCount; ++j) {
108             chunks[i][j] = (void*)mbmalloc(objectSize);
109             bzero(chunks[i][j], objectSize);
110         }
111     }
112     return chunks;
113 }
114
115 static void deallocateHeap(void*** chunks, size_t heapSize, size_t chunkSize, size_t objectSize)
116 {
117     if (!heapSize)
118         return;
119
120     size_t chunkCount = heapSize / chunkSize;
121     size_t objectCount = chunkSize / objectSize;
122     for (size_t i = 0; i < chunkCount; ++i) {
123         for (size_t j = 0; j < objectCount; ++j)
124             mbfree(chunks[i][j], objectSize);
125         mbfree(chunks[i], objectCount * sizeof(void*));
126     }
127     mbfree(chunks, chunkCount * sizeof(void**));
128 }
129
130 Benchmark::Benchmark(const string& benchmarkName, bool isParallel, size_t runs, size_t heapSize)
131     : m_benchmarkPair()
132     , m_elapsedTime()
133     , m_isParallel(isParallel)
134     , m_heapSize(heapSize)
135     , m_runs(runs)
136 {
137     const BenchmarkPair* benchmarkPair = std::find(
138         benchmarkPairs, benchmarkPairs + benchmarksPairsCount, benchmarkName);
139     if (benchmarkPair == benchmarkPairs + benchmarksPairsCount)
140         return;
141     
142     m_benchmarkPair = benchmarkPair;
143 }
144     
145 void Benchmark::printBenchmarks()
146 {
147     cout << "Benchmarks: " << endl;
148     for (size_t i = 0; i < benchmarksPairsCount; ++i)
149         cout << "\t" << benchmarkPairs[i].name << endl;
150 }
151
152 void Benchmark::runOnce()
153 {
154     if (!m_isParallel) {
155         m_benchmarkPair->function(m_isParallel);
156         return;
157     }
158
159     dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
160
161     for (size_t i = 0; i < cpuCount(); ++i) {
162         dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
163             m_benchmarkPair->function(m_isParallel);
164         });
165     }
166
167     dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
168
169     dispatch_release(group);
170 }
171
172 void Benchmark::run()
173 {
174     static const size_t objectSize = 32;
175     static const size_t chunkSize = 1024 * 1024;
176     
177     void*** heap = allocateHeap(m_heapSize, chunkSize, objectSize);
178
179     runOnce(); // Warmup run.
180
181     for (size_t i = 0; i < m_runs; ++i) {
182         double start = currentTimeMS();
183         runOnce();
184         double end = currentTimeMS();
185         double elapsed = end - start;
186         m_elapsedTime += elapsed;
187     }
188     m_elapsedTime /= m_runs;
189
190     deallocateHeap(heap, m_heapSize, chunkSize, objectSize);
191     
192     mbscavenge();
193     m_memory = currentMemoryBytes();
194 }
195
196 void Benchmark::printReport()
197 {
198     size_t kB = 1024;
199
200     cout << "Time:       \t" << m_elapsedTime << "ms" << endl;
201     cout << "Memory:     \t" << m_memory.resident / kB << "kB" << endl;
202     cout << "Peak Memory:\t" << m_memory.residentMax / kB << "kB" << endl;
203 }
204
205 double Benchmark::currentTimeMS()
206 {
207     struct timeval now;
208     gettimeofday(&now, 0);
209     return (now.tv_sec * 1000.0) + now.tv_usec / 1000.0;
210 }
211
212 Benchmark::Memory Benchmark::currentMemoryBytes()
213 {
214     Memory memory;
215
216     task_vm_info_data_t vm_info;
217     mach_msg_type_number_t vm_size = TASK_VM_INFO_COUNT;
218     if (KERN_SUCCESS != task_info(mach_task_self(), TASK_VM_INFO_PURGEABLE, (task_info_t)(&vm_info), &vm_size)) {
219         cout << "Failed to get mach task info" << endl;
220         exit(1);
221     }
222
223     memory.resident = vm_info.internal - vm_info.purgeable_volatile_pmap;
224     memory.residentMax = vm_info.resident_size_peak;
225     return memory;
226 }