src/set/gnunet-set-ibf-profiler.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2012 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 3, 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 /**
  22  * @file set/gnunet-set-ibf-profiler.c
  23  * @brief tool for profiling the invertible bloom filter implementation
  24  * @author Florian Dold
  25  */
  26
  27 #include "platform.h"
  28 #include "gnunet_util_lib.h"
  29
  30 #include "ibf.h"
  31
  32 static unsigned int asize = 10;
  33 static unsigned int bsize = 10;
  34 static unsigned int csize = 10;
  35 static unsigned int hash_num = 4;
  36 static unsigned int ibf_size = 80;
  37
  38 /* FIXME: add parameter for this */
  39 static enum GNUNET_CRYPTO_Quality random_quality = GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK;
  40
  41 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *set_a;
  42 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *set_b;
  43 /* common elements in a and b */
  44 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *set_c;
  45
  46 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *key_to_hashcode;
  47
  48 static struct InvertibleBloomFilter *ibf_a;
  49 static struct InvertibleBloomFilter *ibf_b;
  50
  51
  52 static void
  53 register_hashcode (struct GNUNET_HashCode *hash)
  54 {
  55   struct GNUNET_HashCode replicated;
  56   struct IBF_Key key;
  57   key = ibf_key_from_hashcode (hash);
  58   ibf_hashcode_from_key (key, &replicated);
  59   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (key_to_hashcode, &replicated, GNUNET_memdup (hash, sizeof *hash),
  60                                      GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_MULTIPLE);
  61 }
  62
  63 static void
  64 iter_hashcodes (struct IBF_Key key, GNUNET_CONTAINER_HashMapIterator iter, void *cls)
  65 {
  66   struct GNUNET_HashCode replicated;
  67   ibf_hashcode_from_key (key, &replicated);
  68   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (key_to_hashcode, &replicated, iter, cls);
  69 }
  70
  71
  72 static int
  73 insert_iterator (void *cls,
  74                  const struct GNUNET_HashCode *key,
  75                  void *value)
  76 {
  77   struct InvertibleBloomFilter *ibf = (struct InvertibleBloomFilter *) cls;
  78   ibf_insert (ibf, ibf_key_from_hashcode (key));
  79   return GNUNET_YES;
  80 }
  81
  82
  83 static int
  84 remove_iterator (void *cls,
  85                  const struct GNUNET_HashCode *key,
  86                  void *value)
  87 {
  88   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *hashmap = cls;
  89   /* if remove fails, there just was a collision with another key */
  90   (void) GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (hashmap, value, NULL);
  91   return GNUNET_YES;
  92 }
  93
  94
  95 static void
  96 run (void *cls, char *const *args, const char *cfgfile,
  97      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
  98 {
  99   struct GNUNET_HashCode id;
 100   struct IBF_Key ibf_key;
 101   int i;
 102   int side;
 103   int res;
 104   struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
 105   struct GNUNET_TIME_Relative delta_time;
 106
 107   set_a = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((asize == 0) ? 1 : (asize + csize)),
 108                                                  GNUNET_NO);
 109   set_b = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((bsize == 0) ? 1 : (bsize + csize)),
 110                                                 GNUNET_NO);
 111   set_c = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((csize == 0) ? 1 : csize),
 112                                                 GNUNET_NO);
 113
 114   key_to_hashcode = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((asize+bsize+csize == 0) ? 1 : (asize+bsize+csize)),
 115                                                           GNUNET_NO);
 116
 117   printf ("hash-num=%u, size=%u, #(A-B)=%u, #(B-A)=%u, #(A&B)=%u\n",
 118           hash_num, ibf_size, asize, bsize, csize);
 119
 120   i = 0;
 121   while (i < asize)
 122   {
 123     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 124     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 125       continue;
 126     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (
 127         set_a, &id, NULL, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY);
 128     register_hashcode (&id);
 129     i++;
 130   }
 131   i = 0;
 132   while (i < bsize)
 133   {
 134     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 135     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 136       continue;
 137     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_b, &id))
 138       continue;
 139     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (
 140         set_b, &id, NULL, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY);
 141     register_hashcode (&id);
 142     i++;
 143   }
 144   i = 0;
 145   while (i < csize)
 146   {
 147     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 148     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 149       continue;
 150     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_b, &id))
 151       continue;
 152     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_c, &id))
 153       continue;
 154     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (
 155         set_c, &id, NULL, GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY);
 156     register_hashcode (&id);
 157     i++;
 158   }
 159
 160   ibf_a = ibf_create (ibf_size, hash_num);
 161   ibf_b = ibf_create (ibf_size, hash_num);
 162
 163   printf ("generated sets\n");
 164
 165   start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 166
 167   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_a, &insert_iterator, ibf_a);
 168   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_b, &insert_iterator, ibf_b);
 169   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_c, &insert_iterator, ibf_a);
 170   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_c, &insert_iterator, ibf_b);
 171
 172   delta_time = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_time);
 173
 174   printf ("encoded in: %s\n", GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delta_time, GNUNET_NO));
 175
 176   ibf_subtract (ibf_a, ibf_b);
 177
 178
 179   start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 180
 181   for (i = 0; i <= asize + bsize; i++)
 182   {
 183     res = ibf_decode (ibf_a, &side, &ibf_key);
 184     if (GNUNET_SYSERR == res)
 185     {
 186       printf ("decode failed, %u/%u elements left\n",
 187          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a) + GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b),
 188          asize + bsize);
 189       return;
 190     }
 191     if (GNUNET_NO == res)
 192     {
 193       if ((0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b)) &&
 194           (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a)))
 195       {
 196         delta_time = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_time);
 197         printf ("decoded successfully in: %s\n", GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delta_time, GNUNET_NO));
 198       }
 199       else
 200       {
 201         printf ("decode missed elements (should never happen)\n");
 202       }
 203       return;
 204     }
 205
 206     if (side == 1)
 207       iter_hashcodes (ibf_key, remove_iterator, set_a);
 208     if (side == -1)
 209       iter_hashcodes (ibf_key, remove_iterator, set_b);
 210   }
 211   printf("cyclic IBF, %u/%u elements left\n",
 212          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a) + GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b),
 213          asize + bsize);
 214 }
 215
 216 int
 217 main (int argc, char **argv)
 218 {
 219   static const struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 220     {'A', "asize", NULL,
 221      gettext_noop ("number of element in set A-B"), 1,
 222      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &asize},
 223     {'B', "bsize", NULL,
 224      gettext_noop ("number of element in set B-A"), 1,
 225      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &bsize},
 226     {'C', "csize", NULL,
 227      gettext_noop ("number of common elements in A and B"), 1,
 228      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &csize},
 229     {'k', "hash-num", NULL,
 230      gettext_noop ("hash num"), 1,
 231      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &hash_num},
 232     {'s', "ibf-size", NULL,
 233      gettext_noop ("ibf size"), 1,
 234      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &ibf_size},
 235     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
 236   };
 237   GNUNET_PROGRAM_run2 (argc, argv, "gnunet-consensus-ibf",
 238                       "help",
 239                       options, &run, NULL, GNUNET_YES);
 240   return 0;
 241 }
 242