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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (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., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, 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   (void) GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (key_to_hashcode,
  60                                             &replicated,
  61                                             GNUNET_memdup (hash, sizeof *hash),
  62                                             GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_MULTIPLE);
  63 }
  64
  65
  66 static void
  67 iter_hashcodes (struct IBF_Key key,
  68                 GNUNET_CONTAINER_HashMapIterator iter,
  69                 void *cls)
  70 {
  71   struct GNUNET_HashCode replicated;
  72
  73   ibf_hashcode_from_key (key, &replicated);
  74   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (key_to_hashcode,
  75                                               &replicated,
  76                                               iter, cls);
  77 }
  78
  79
  80 static int
  81 insert_iterator (void *cls,
  82                  const struct GNUNET_HashCode *key,
  83                  void *value)
  84 {
  85   struct InvertibleBloomFilter *ibf = cls;
  86
  87   ibf_insert (ibf, ibf_key_from_hashcode (key));
  88   return GNUNET_YES;
  89 }
  90
  91
  92 static int
  93 remove_iterator (void *cls,
  94                  const struct GNUNET_HashCode *key,
  95                  void *value)
  96 {
  97   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *hashmap = cls;
  98   /* if remove fails, there just was a collision with another key */
  99   (void) GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (hashmap, value, NULL);
 100   return GNUNET_YES;
 101 }
 102
 103
 104 static void
 105 run (void *cls, char *const *args, const char *cfgfile,
 106      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
 107 {
 108   struct GNUNET_HashCode id;
 109   struct IBF_Key ibf_key;
 110   int i;
 111   int side;
 112   int res;
 113   struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
 114   struct GNUNET_TIME_Relative delta_time;
 115
 116   set_a = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((asize == 0) ? 1 : (asize + csize)),
 117                                                  GNUNET_NO);
 118   set_b = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((bsize == 0) ? 1 : (bsize + csize)),
 119                                                 GNUNET_NO);
 120   set_c = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((csize == 0) ? 1 : csize),
 121                                                 GNUNET_NO);
 122
 123   key_to_hashcode = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (((asize+bsize+csize == 0) ? 1 : (asize+bsize+csize)),
 124                                                           GNUNET_NO);
 125
 126   printf ("hash-num=%u, size=%u, #(A-B)=%u, #(B-A)=%u, #(A&B)=%u\n",
 127           hash_num, ibf_size, asize, bsize, csize);
 128
 129   i = 0;
 130   while (i < asize)
 131   {
 132     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 133     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 134       continue;
 135     GNUNET_break (GNUNET_OK ==
 136                   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (set_a, &id, NULL,
 137                                                      GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
 138     register_hashcode (&id);
 139     i++;
 140   }
 141   i = 0;
 142   while (i < bsize)
 143   {
 144     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 145     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 146       continue;
 147     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_b, &id))
 148       continue;
 149     GNUNET_break (GNUNET_OK ==
 150                   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (set_b, &id, NULL,
 151                                                      GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
 152     register_hashcode (&id);
 153     i++;
 154   }
 155   i = 0;
 156   while (i < csize)
 157   {
 158     GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (random_quality, &id);
 159     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_a, &id))
 160       continue;
 161     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_b, &id))
 162       continue;
 163     if (GNUNET_YES == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (set_c, &id))
 164       continue;
 165     GNUNET_break (GNUNET_OK ==
 166                   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (set_c, &id, NULL,
 167                                                      GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
 168     register_hashcode (&id);
 169     i++;
 170   }
 171
 172   ibf_a = ibf_create (ibf_size, hash_num);
 173   ibf_b = ibf_create (ibf_size, hash_num);
 174
 175   printf ("generated sets\n");
 176
 177   start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 178
 179   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_a, &insert_iterator, ibf_a);
 180   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_b, &insert_iterator, ibf_b);
 181   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_c, &insert_iterator, ibf_a);
 182   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (set_c, &insert_iterator, ibf_b);
 183
 184   delta_time = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_time);
 185
 186   printf ("encoded in: %s\n",
 187           GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delta_time,
 188                                                   GNUNET_NO));
 189
 190   ibf_subtract (ibf_a, ibf_b);
 191
 192
 193   start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 194
 195   for (i = 0; i <= asize + bsize; i++)
 196   {
 197     res = ibf_decode (ibf_a, &side, &ibf_key);
 198     if (GNUNET_SYSERR == res)
 199     {
 200       printf ("decode failed, %u/%u elements left\n",
 201          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a) + GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b),
 202          asize + bsize);
 203       return;
 204     }
 205     if (GNUNET_NO == res)
 206     {
 207       if ((0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b)) &&
 208           (0 == GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a)))
 209       {
 210         delta_time = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (start_time);
 211         printf ("decoded successfully in: %s\n",
 212                 GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delta_time,
 213                                                         GNUNET_NO));
 214       }
 215       else
 216       {
 217         printf ("decode missed elements (should never happen)\n");
 218       }
 219       return;
 220     }
 221
 222     if (side == 1)
 223       iter_hashcodes (ibf_key, remove_iterator, set_a);
 224     if (side == -1)
 225       iter_hashcodes (ibf_key, remove_iterator, set_b);
 226   }
 227   printf("cyclic IBF, %u/%u elements left\n",
 228          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_a) + GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (set_b),
 229          asize + bsize);
 230 }
 231
 232 int
 233 main (int argc, char **argv)
 234 {
 235   static const struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
 236     {'A', "asize", NULL,
 237      gettext_noop ("number of element in set A-B"), 1,
 238      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &asize},
 239     {'B', "bsize", NULL,
 240      gettext_noop ("number of element in set B-A"), 1,
 241      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &bsize},
 242     {'C', "csize", NULL,
 243      gettext_noop ("number of common elements in A and B"), 1,
 244      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &csize},
 245     {'k', "hash-num", NULL,
 246      gettext_noop ("hash num"), 1,
 247      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &hash_num},
 248     {'s', "ibf-size", NULL,
 249      gettext_noop ("ibf size"), 1,
 250      &GNUNET_GETOPT_set_uint, &ibf_size},
 251     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
 252   };
 253   GNUNET_PROGRAM_run2 (argc, argv, "gnunet-consensus-ibf",
 254                       "help",
 255                       options, &run, NULL, GNUNET_YES);
 256   return 0;
 257 }
 258