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 enum RunPhase
 115   {
 116     RP_DONE = 0,
 117     RP_PUT,
 118     RP_CUT,
 119     RP_REPORT
 120   };
 121
 122
 123 struct CpsRunContext
 124 {
 125   struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched;
 126   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 127   enum RunPhase phase;
 128   int j;
 129   unsigned long long size;
 130   int i;
 131 };
 132
 133
 134
 135 static void
 136 run_continuation (void *cls,
 137                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
 138
 139
 140
 141
 142 static void
 143 check_success (void *cls,
 144                int success,
 145                const char *msg)
 146 {
 147   static int ic;
 148
 149   struct CpsRunContext *crc = cls;
 150   if (GNUNET_OK != success)
 151     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 152                 "%s\n", msg);
 153   GNUNET_assert (GNUNET_OK == success);
 154   ic++;
 155 #if REPORT_ID
 156   if (ic % REP_FREQ == 0)
 157     fprintf (stderr, "I");
 158 #endif
 159   stored_bytes += crc->size;
 160   stored_ops++;
 161   stored_entries++;
 162   crc->j++;
 163   if (crc->j == PUT_10)
 164     {
 165       crc->j = 0;
 166       crc->i++;
 167       if (crc->i == ITERATIONS)
 168         crc->phase = RP_DONE;
 169       else
 170         crc->phase = RP_CUT;
 171     }
 172   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 173                                      GNUNET_NO,
 174                                      &run_continuation,
 175                                      crc,
 176                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 177 }
 178
 179
 180 /**
 181  * Continuation called to notify client about result of the
 182  * operation.
 183  *
 184  * @param cls closure
 185  * @param success GNUNET_SYSERR on failure
 186  * @param msg NULL on success, otherwise an error message
 187  */
 188 static void
 189 remove_next(void *cls,
 190             int success,
 191             const char *msg)
 192 {
 193   GNUNET_assert (GNUNET_OK == success);
 194 }
 195
 196
 197 static void
 198 delete_value (void *cls,
 199              const GNUNET_HashCode * key,
 200              uint32_t size,
 201              const void *data,
 202              uint32_t type,
 203              uint32_t priority,
 204              uint32_t anonymity,
 205              struct GNUNET_TIME_Absolute
 206              expiration, uint64_t uid)
 207 {
 208   struct CpsRunContext *crc = cls;
 209
 210   /* FIXME: should probably abort deletion iteration
 211      earlier (to not delete everything...) */
 212   if (key == NULL)
 213     {
 214       crc->phase = RP_REPORT;
 215       /* FIXME: should wait for all "remove_next" calls
 216          to complete before going back to the run_continuation */
 217       GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 218                                          GNUNET_NO,
 219                                          &run_continuation,
 220                                          crc,
 221                                          GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 222       return;
 223     }
 224   GNUNET_DATASTORE_remove (datastore,
 225                            key,
 226                            size,
 227                            data,
 228                            &remove_next,
 229                            crc);
 230 }
 231
 232
 233
 234 static void
 235 run_continuation (void *cls,
 236                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 237 {
 238   struct CpsRunContext *crc = cls;
 239   size_t size;
 240   static GNUNET_HashCode key;
 241   static char data[65536];
 242   int i;
 243   int k;
 244
 245   ok = (int) crc->phase;
 246   switch (crc->phase)
 247     {
 248     case RP_PUT:
 249       memset (&key, 256 - crc->i, sizeof (GNUNET_HashCode));
 250       i = crc->j;
 251       k = crc->i;
 252       /* most content is 32k */
 253       size = 32 * 1024;
 254       if (GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 16) == 0)  /* but some of it is less! */
 255         size = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 32 * 1024);
 256       crc->size = size = size - (size & 7);     /* always multiple of 8 */
 257       GNUNET_CRYPTO_hash (&key, sizeof (GNUNET_HashCode), &key);
 258       memset (data, i, size);
 259       if (i > 255)
 260         memset (data, i - 255, size / 2);
 261       data[0] = k;
 262       GNUNET_DATASTORE_put (datastore,
 263                             0,
 264                             &key,
 265                             size,
 266                             data,
 267                             i,
 268                             GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 100),
 269                             i,
 270                             GNUNET_TIME_relative_to_absolute
 271                             (GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS,
 272                                                             GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, 1000))),
 273                             TIMEOUT,
 274                             &check_success,
 275                             crc);
 276       break;
 277     case RP_CUT:
 278       /* trim down below MAX_SIZE again */
 279       if ((i % 2) == 0)
 280         {
 281           GNUNET_DATASTORE_get_random (datastore,
 282                                        &delete_value,
 283                                        crc);
 284           break;
 285         }
 286       crc->phase = RP_REPORT;
 287       GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 288                                          GNUNET_NO,
 289                                          &run_continuation,
 290                                          crc,
 291                                          GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 292       break;
 293     case RP_REPORT:
 294       size = 0;
 295       printf (
 296 #if REPORT_ID
 297                "\n"
 298 #endif
 299                "Stored %llu kB / %lluk ops / %llu ops/s\n",
 300                stored_bytes / 1024,     /* used size in k */
 301                (stored_ops * 2 - stored_entries) / 1024,        /* total operations (in k) */
 302                1000 * (stored_ops * 2 - stored_entries) / (1 + GNUNET_TIME_absolute_get_duration(start_time).value));       /* operations per second */
 303       crc->phase = RP_PUT;
 304       GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 305                                          GNUNET_NO,
 306                                          &run_continuation,
 307                                          crc,
 308                                          GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 309       break;
 310     case RP_DONE:
 311       GNUNET_DATASTORE_disconnect (datastore, GNUNET_YES);
 312       ok = 0;
 313       break;
 314     }
 315 }
 316
 317
 318 static void
 319 run (void *cls,
 320      struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched,
 321      char *const *args,
 322      const char *cfgfile, struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
 323 {
 324   struct CpsRunContext *crc;
 325
 326   datastore = GNUNET_DATASTORE_connect (cfg, sched);
 327
 328   crc = GNUNET_malloc(sizeof(struct CpsRunContext));
 329   crc->sched = sched;
 330   crc->cfg = cfg;
 331   crc->phase = RP_PUT;
 332   GNUNET_SCHEDULER_add_continuation (crc->sched,
 333                                      GNUNET_NO,
 334                                      &run_continuation,
 335                                      crc,
 336                                      GNUNET_SCHEDULER_REASON_PREREQ_DONE);
 337 }
 338
 339
 340 static int
 341 check ()
 342 {
 343   pid_t pid;
 344   char *const argv[] = { "perf-datastore-api",
 345     "-c",
 346     "test_datastore_api_data.conf",
 347 #if VERBOSE
 348     "-L", "DEBUG",
 349 #endif
 350     NULL
 351   };
 352   struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 353     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
 354   };
 355   pid = GNUNET_OS_start_process ("gnunet-service-datastore",
 356                                  "gnunet-service-datastore",
 357 #if VERBOSE
 358                                  "-L", "DEBUG",
 359 #endif
 360                                  "-c", "test_datastore_api_data.conf", NULL);
 361   sleep (1);
 362   GNUNET_PROGRAM_run ((sizeof (argv) / sizeof (char *)) - 1,
 363                       argv, "perf-datastore-api", "nohelp",
 364                       options, &run, NULL);
 365   if (0 != PLIBC_KILL (pid, SIGTERM))
 366     {
 367       GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kill");
 368       ok = 1;
 369     }
 370   GNUNET_OS_process_wait(pid);
 371   if (ok != 0)
 372     fprintf (stderr, "Missed some testcases: %u\n", ok);
 373   return ok;
 374 }
 375
 376
 377 int
 378 main (int argc, char *argv[])
 379 {
 380   int ret;
 381
 382   GNUNET_log_setup ("perf-datastore-api",
 383 #if VERBOSE
 384                     "DEBUG",
 385 #else
 386                     "WARNING",
 387 #endif
 388                     NULL);
 389   ret = check ();
 390
 391   return ret;
 392 }
 393
 394
 395 /* end of perf_datastore_api.c */