src/datastore/perf_datastore_api.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2004, 2005, 2006, 2007 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 2, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20 /*
  21  * @file datastore/perf_datastore_api.c
  22  * @brief performance measurement for the datastore implementation
  23  * @author Christian Grothoff
  24  *
  25  * This testcase inserts a bunch of (variable size) data and then deletes
  26  * data until the (reported) database size drops below a given threshold.
  27  * This is iterated 10 times, with the actual size of the content stored,
  28  * the database size reported and the file size on disk being printed for
  29  * each iteration.  The code also prints a "I" for every 40 blocks
  30  * inserted and a "D" for every 40 blocks deleted.  The deletion
  31  * strategy alternates between "lowest priority" and "earliest expiration".
  32  * Priorities and expiration dates are set using a pseudo-random value
  33  * within a realistic range.
  34  */
  35
  36 #include "platform.h"
  37 #include "gnunet_util_lib.h"
  38 #include "gnunet_protocols.h"
  39 #include "gnunet_datastore_service.h"
  40
  41 static struct GNUNET_DATASTORE_Handle *datastore;
  42
  43 /**
  44  * How long until we give up on transmitting the message?
  45  */
  46 #define TIMEOUT GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 15)
  47
  48 /**
  49  * Target datastore size (in bytes).
  50  * <p>
  51  * Example impact of total size on the reported number
  52  * of operations (insert and delete) per second (once
  53  * roughly stabilized -- this is not "sound" experimental
  54  * data but just a rough idea) for a particular machine:
  55  * <pre>
  56  *    4: 60   at   7k ops total
  57  *    8: 50   at   3k ops total
  58  *   16: 48   at   8k ops total
  59  *   32: 46   at   8k ops total
  60  *   64: 61   at   9k ops total
  61  *  128: 89   at   9k ops total
  62  * 4092: 11   at 383k ops total (12 GB stored, 14.8 GB DB size on disk, 2.5 GB reported)
  63  * </pre>
  64  * Pure insertion performance into an empty DB initially peaks
  65  * at about 400 ops.  The performance seems to drop especially
  66  * once the existing (fragmented) ISAM space is filled up and
  67  * the DB needs to grow on disk.  This could be explained with
  68  * ISAM looking more carefully for defragmentation opportunities.
  69  * <p>
  70  * MySQL disk space overheads (for otherwise unused database when
  71  * run with 128 MB target data size; actual size 651 MB, useful
  72  * data stored 520 MB) are quite large in the range of 25-30%.
  73  * <p>
  74  * This kind of processing seems to be IO bound (system is roughly
  75  * at 90% wait, 10% CPU).  This is with MySQL 5.0.
  76  *
  77  */
  78 #define MAX_SIZE 1024LL * 1024 * 16
  79
  80 /**
  81  * Report progress outside of major reports? Should probably be GNUNET_YES if
  82  * size is > 16 MB.
  83  */
  84 #define REPORT_ID GNUNET_NO
  85
  86 /**
  87  * Number of put operations equivalent to 1/10th of MAX_SIZE
  88  */
  89 #define PUT_10 MAX_SIZE / 32 / 1024 / 10
  90
  91 /**
  92  * Progress report frequency.  1/10th of a put operation block.
  93  */
  94 #define REP_FREQ PUT_10 / 10
  95
  96 /**
  97  * Total number of iterations (each iteration doing
  98  * PUT_10 put operations); we report full status every
  99  * 10 iterations.  Abort with CTRL-C.
 100  */
 101 #define ITERATIONS 100
 102
 103
 104 static unsigned long long stored_bytes;
 105
 106 static unsigned long long stored_entries;
 107
 108 static unsigned long long stored_ops;
 109
 110 static struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
 111
 112 static int ok;
 113
 114 static int
 115 putValue (int i, int k)
 116 {
 117   size_t size;
 118   static GNUNET_HashCode key;
 119   static int ic;
 120   static char data[65536];
 121
 122   /* most content is 32k */
 123   size = 32 * 1024;
 124   if (GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 16) == 0)  /* but some of it is less! */
 125     size = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 32 * 1024);
 126   size = size - (size & 7);     /* always multiple of 8 */
 127
 128   GNUNET_CRYPTO_hash (&key, sizeof (GNUNET_HashCode), &key);
 129   memset (data, i, size);
 130   if (i > 255)
 131     memset (data, i - 255, size / 2);
 132   data[0] = k;
 133   GNUNET_DATASTORE_put (datastore,
 134                         0,
 135                         &key,
 136                         size,
 137                         data,
 138                         i,
 139                         GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100),
 140                         i,
 141                         GNUNET_TIME_relative_to_absolute
 142                         (GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS,
 143                                                         GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 1000))),
 144                         TIMEOUT,
 145                         NULL, NULL);
 146   ic++;
 147 #if REPORT_ID
 148   if (ic % REP_FREQ == 0)
 149     fprintf (stderr, "I");
 150 #endif
 151   stored_bytes += size;
 152   stored_ops++;
 153   stored_entries++;
 154   return GNUNET_OK;
 155 }
 156
 157
 158 static void
 159 iterate_delete (void *cls,
 160                 const GNUNET_HashCode * key,
 161                 uint32_t size,
 162                 const void *data,
 163                 uint32_t type,
 164                 uint32_t priority,
 165                 uint32_t anonymity,
 166                 struct GNUNET_TIME_Absolute
 167                 expiration, uint64_t uid)
 168 {
 169   GNUNET_DATASTORE_remove (datastore, key, size, data, NULL, NULL);
 170 }
 171
 172
 173 enum RunPhase
 174   {
 175     RP_DONE = 0,
 176     RP_PUT,
 177     RP_CUT,
 178     RP_REPORT,
 179     RP_END
 180   };
 181
 182
 183 struct CpsRunContext
 184 {
 185   struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched;
 186   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 187   enum RunPhase phase;
 188   int j;
 189   unsigned long long size;
 190   int i;
 191
 192
 193   GNUNET_HashCode key;
 194   int *iptr;
 195 };
 196
 197
 198
 199 static void
 200 run_continuation (void *cls,
 201                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
 202
 203
 204
 205 static void
 206 run_continuation (void *cls,
 207                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 208 {
 209   struct CpsRunContext *crc = cls;
 210   ok = (int) crc->phase;
 211   switch (crc->phase)
 212     {
 213     case RP_PUT:
 214       memset (&crc->key, 256 - crc->i, sizeof (GNUNET_HashCode));
 215
 216       GNUNET_assert (GNUNET_OK == putValue (j, i));
 217       GNUNET_DATASTORE_put (datastore,
 218                             0,
 219                             &crc->key,
 220                             get_size (crc->i),
 221                             get_data (crc->i),
 222                             get_type (crc->i),
 223                             get_priority (crc->i),
 224                             get_anonymity (crc->i),
 225                             get_expiration (crc->i),
 226                             TIMEOUT,
 227                             &check_success,
 228                             crc);
 229       crc->j++;
 230       if (crc->j < PUT_10)
 231         break;
 232       crc->j = 0;
 233       crc->i++;
 234       if (crc->i == ITERATIONS)
 235         crc->phase = RP_DONE;
 236       else
 237         crc->phase = RP_CUT;
 238       break;
 239     case RP_CUT:
 240       /* trim down below MAX_SIZE again */
 241       if ((i % 2) == 0)
 242         GNUNET_DATASTORE_get_random (datastore,
 243                                      &iterate_delete,
 244                                      NULL);
 245       crc->phase = RP_REPORT;
 246       break;
 247     case RP_REPORT:
 248       size = 0;
 249       printf (
 250 #if REPORT_ID
 251                "\n"
 252 #endif
 253                "Stored %llu kB / %lluk ops / %llu ops/s\n",
 254                stored_bytes / 1024,     /* used size in k */
 255                (stored_ops * 2 - stored_entries) / 1024,        /* total operations (in k) */
 256                1000 * (stored_ops * 2 - stored_entries) / (1 + GNUNET_TIME_absolute_get_duration(start_time).value));       /* operations per second */
 257       crc->phase = RP_PUT;
 258       // fixme: trigger next round...
 259       GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 260                                          GNUNET_NO,
 261                                          &run_continuation,
 262                                          crc,
 263                                          GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 264       break;
 265     case RP_DONE:
 266       GNUNET_DATASTORE_disconnect (datastore, GNUNET_YES);
 267       ok = 0;
 268       break;
 269     }
 270 }
 271
 272
 273 static void
 274 run (void *cls,
 275      struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched,
 276      char *const *args,
 277      const char *cfgfile, struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
 278 {
 279   struct CpsRunContext *crc;
 280
 281   datastore = GNUNET_DATASTORE_connect (cfg, sched);
 282
 283   crc = GNUNET_malloc(sizeof(struct CpsRunContext));
 284   crc->sched = sched;
 285   crc->cfg = cfg;
 286   crc->phase = RP_PUT;
 287   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 288                                      GNUNET_NO,
 289                                      &run_continuation,
 290                                      crc,
 291                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 292 }
 293
 294
 295 static int
 296 check ()
 297 {
 298   pid_t pid;
 299   char *const argv[] = { "perf-datastore-api",
 300     "-c",
 301     "test_datastore_api_data.conf",
 302 #if VERBOSE
 303     "-L", "DEBUG",
 304 #endif
 305     NULL
 306   };
 307   struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 308     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
 309   };
 310   pid = GNUNET_OS_start_process ("gnunet-service-datastore",
 311                                  "gnunet-service-datastore",
 312 #if VERBOSE
 313                                  "-L", "DEBUG",
 314 #endif
 315                                  "-c", "test_datastore_api_data.conf", NULL);
 316   sleep (1);
 317   GNUNET_PROGRAM_run ((sizeof (argv) / sizeof (char *)) - 1,
 318                       argv, "perf-datastore-api", "nohelp",
 319                       options, &run, NULL);
 320   if (0 != PLIBC_KILL (pid, SIGTERM))
 321     {
 322       GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kill");
 323       ok = 1;
 324     }
 325   GNUNET_OS_process_wait(pid);
 326   if (ok != 0)
 327     fprintf (stderr, "Missed some testcases: %u\n", ok);
 328   return ok;
 329 }
 330
 331
 332 int
 333 main (int argc, char *argv[])
 334 {
 335   int ret;
 336
 337   GNUNET_log_setup ("perf-datastore-api",
 338 #if VERBOSE
 339                     "DEBUG",
 340 #else
 341                     "WARNING",
 342 #endif
 343                     NULL);
 344   ret = check ();
 345
 346   return ret;
 347 }
 348
 349
 350 /* end of perf_datastore_api.c */