Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/sources/formale Sprachen/C/Linux/lib/   (Open Source Betriebssystem Version 6.17.9©)  Datei vom 24.10.2025 mit Größe 9 kB image not shown  

Quelle  rbtree_test.c   Sprache: C

 
// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/rbtree_augmented.h>
#include <linux/prandom.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/timex.h>

#define __param(type, name, init, msg)  \
 static type name = init;  \
 module_param(name, type, 0444);  \
 MODULE_PARM_DESC(name, msg);

__param(int, nnodes, 100, "Number of nodes in the rb-tree");
__param(int, perf_loops, 1000, "Number of iterations modifying the rb-tree");
__param(int, check_loops, 100, "Number of iterations modifying and verifying the rb-tree");
__param(ullong, seed, 3141592653589793238ULL, "Random seed");

struct test_node {
 u32 key;
 struct rb_node rb;

 /* following fields used for testing augmented rbtree functionality */
 u32 val;
 u32 augmented;
};

static struct rb_root_cached root = RB_ROOT_CACHED;
static struct test_node *nodes = NULL;

static struct rnd_state rnd;

static void insert(struct test_node *node, struct rb_root_cached *root)
{
 struct rb_node **new = &root->rb_root.rb_node, *parent = NULL;
 u32 key = node->key;

 while (*new) {
  parent = *new;
  if (key < rb_entry(parent, struct test_node, rb)->key)
   new = &parent->rb_left;
  else
   new = &parent->rb_right;
 }

 rb_link_node(&node->rb, parent, new);
 rb_insert_color(&node->rb, &root->rb_root);
}

static void insert_cached(struct test_node *node, struct rb_root_cached *root)
{
 struct rb_node **new = &root->rb_root.rb_node, *parent = NULL;
 u32 key = node->key;
 bool leftmost = true;

 while (*new) {
  parent = *new;
  if (key < rb_entry(parent, struct test_node, rb)->key)
   new = &parent->rb_left;
  else {
   new = &parent->rb_right;
   leftmost = false;
  }
 }

 rb_link_node(&node->rb, parent, new);
 rb_insert_color_cached(&node->rb, root, leftmost);
}

static inline void erase(struct test_node *node, struct rb_root_cached *root)
{
 rb_erase(&node->rb, &root->rb_root);
}

static inline void erase_cached(struct test_node *node, struct rb_root_cached *root)
{
 rb_erase_cached(&node->rb, root);
}


#define NODE_VAL(node) ((node)->val)

RB_DECLARE_CALLBACKS_MAX(static, augment_callbacks,
    struct test_node, rb, u32, augmented, NODE_VAL)

static void insert_augmented(struct test_node *node,
        struct rb_root_cached *root)
{
 struct rb_node **new = &root->rb_root.rb_node, *rb_parent = NULL;
 u32 key = node->key;
 u32 val = node->val;
 struct test_node *parent;

 while (*new) {
  rb_parent = *new;
  parent = rb_entry(rb_parent, struct test_node, rb);
  if (parent->augmented < val)
   parent->augmented = val;
  if (key < parent->key)
   new = &parent->rb.rb_left;
  else
   new = &parent->rb.rb_right;
 }

 node->augmented = val;
 rb_link_node(&node->rb, rb_parent, new);
 rb_insert_augmented(&node->rb, &root->rb_root, &augment_callbacks);
}

static void insert_augmented_cached(struct test_node *node,
        struct rb_root_cached *root)
{
 struct rb_node **new = &root->rb_root.rb_node, *rb_parent = NULL;
 u32 key = node->key;
 u32 val = node->val;
 struct test_node *parent;
 bool leftmost = true;

 while (*new) {
  rb_parent = *new;
  parent = rb_entry(rb_parent, struct test_node, rb);
  if (parent->augmented < val)
   parent->augmented = val;
  if (key < parent->key)
   new = &parent->rb.rb_left;
  else {
   new = &parent->rb.rb_right;
   leftmost = false;
  }
 }

 node->augmented = val;
 rb_link_node(&node->rb, rb_parent, new);
 rb_insert_augmented_cached(&node->rb, root,
       leftmost, &augment_callbacks);
}


static void erase_augmented(struct test_node *node, struct rb_root_cached *root)
{
 rb_erase_augmented(&node->rb, &root->rb_root, &augment_callbacks);
}

static void erase_augmented_cached(struct test_node *node,
       struct rb_root_cached *root)
{
 rb_erase_augmented_cached(&node->rb, root, &augment_callbacks);
}

static void init(void)
{
 int i;
 for (i = 0; i < nnodes; i++) {
  nodes[i].key = prandom_u32_state(&rnd);
  nodes[i].val = prandom_u32_state(&rnd);
 }
}

static bool is_red(struct rb_node *rb)
{
 return !(rb->__rb_parent_color & 1);
}

static int black_path_count(struct rb_node *rb)
{
 int count;
 for (count = 0; rb; rb = rb_parent(rb))
  count += !is_red(rb);
 return count;
}

static void check_postorder_foreach(int nr_nodes)
{
 struct test_node *cur, *n;
 int count = 0;
 rbtree_postorder_for_each_entry_safe(cur, n, &root.rb_root, rb)
  count++;

 WARN_ON_ONCE(count != nr_nodes);
}

static void check_postorder(int nr_nodes)
{
 struct rb_node *rb;
 int count = 0;
 for (rb = rb_first_postorder(&root.rb_root); rb; rb = rb_next_postorder(rb))
  count++;

 WARN_ON_ONCE(count != nr_nodes);
}

static void check(int nr_nodes)
{
 struct rb_node *rb;
 int count = 0, blacks = 0;
 u32 prev_key = 0;

 for (rb = rb_first(&root.rb_root); rb; rb = rb_next(rb)) {
  struct test_node *node = rb_entry(rb, struct test_node, rb);
  WARN_ON_ONCE(node->key < prev_key);
  WARN_ON_ONCE(is_red(rb) &&
        (!rb_parent(rb) || is_red(rb_parent(rb))));
  if (!count)
   blacks = black_path_count(rb);
  else
   WARN_ON_ONCE((!rb->rb_left || !rb->rb_right) &&
         blacks != black_path_count(rb));
  prev_key = node->key;
  count++;
 }

 WARN_ON_ONCE(count != nr_nodes);
 WARN_ON_ONCE(count < (1 << black_path_count(rb_last(&root.rb_root))) - 1);

 check_postorder(nr_nodes);
 check_postorder_foreach(nr_nodes);
}

static void check_augmented(int nr_nodes)
{
 struct rb_node *rb;

 check(nr_nodes);
 for (rb = rb_first(&root.rb_root); rb; rb = rb_next(rb)) {
  struct test_node *node = rb_entry(rb, struct test_node, rb);
  u32 subtree, max = node->val;
  if (node->rb.rb_left) {
   subtree = rb_entry(node->rb.rb_left, struct test_node,
        rb)->augmented;
   if (max < subtree)
    max = subtree;
  }
  if (node->rb.rb_right) {
   subtree = rb_entry(node->rb.rb_right, struct test_node,
        rb)->augmented;
   if (max < subtree)
    max = subtree;
  }
  WARN_ON_ONCE(node->augmented != max);
 }
}

static int basic_check(void)
{
 int i, j;
 cycles_t time1, time2, time;
 struct rb_node *node;

 printk(KERN_ALERT "rbtree testing");

 init();

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++) {
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   insert(nodes + j, &root);
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   erase(nodes + j, &root);
 }

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 1 (latency of nnodes insert+delete): %llu cycles\n",
        (unsigned long long)time);

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++) {
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   insert_cached(nodes + j, &root);
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   erase_cached(nodes + j, &root);
 }

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 2 (latency of nnodes cached insert+delete): %llu cycles\n",
        (unsigned long long)time);

 for (i = 0; i < nnodes; i++)
  insert(nodes + i, &root);

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++) {
  for (node = rb_first(&root.rb_root); node; node = rb_next(node))
   ;
 }

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 3 (latency of inorder traversal): %llu cycles\n",
        (unsigned long long)time);

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++)
  node = rb_first(&root.rb_root);

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 4 (latency to fetch first node)\n");
 printk(" non-cached: %llu cycles\n", (unsigned long long)time);

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++)
  node = rb_first_cached(&root);

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" cached: %llu cycles\n", (unsigned long long)time);

 for (i = 0; i < nnodes; i++)
  erase(nodes + i, &root);

 /* run checks */
 for (i = 0; i < check_loops; i++) {
  init();
  for (j = 0; j < nnodes; j++) {
   check(j);
   insert(nodes + j, &root);
  }
  for (j = 0; j < nnodes; j++) {
   check(nnodes - j);
   erase(nodes + j, &root);
  }
  check(0);
 }

 return 0;
}

static int augmented_check(void)
{
 int i, j;
 cycles_t time1, time2, time;

 printk(KERN_ALERT "augmented rbtree testing");

 init();

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++) {
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   insert_augmented(nodes + j, &root);
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   erase_augmented(nodes + j, &root);
 }

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 1 (latency of nnodes insert+delete): %llu cycles\n", (unsigned long long)time);

 time1 = get_cycles();

 for (i = 0; i < perf_loops; i++) {
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   insert_augmented_cached(nodes + j, &root);
  for (j = 0; j < nnodes; j++)
   erase_augmented_cached(nodes + j, &root);
 }

 time2 = get_cycles();
 time = time2 - time1;

 time = div_u64(time, perf_loops);
 printk(" -> test 2 (latency of nnodes cached insert+delete): %llu cycles\n", (unsigned long long)time);

 for (i = 0; i < check_loops; i++) {
  init();
  for (j = 0; j < nnodes; j++) {
   check_augmented(j);
   insert_augmented(nodes + j, &root);
  }
  for (j = 0; j < nnodes; j++) {
   check_augmented(nnodes - j);
   erase_augmented(nodes + j, &root);
  }
  check_augmented(0);
 }

 return 0;
}

static int __init rbtree_test_init(void)
{
 nodes = kmalloc_array(nnodes, sizeof(*nodes), GFP_KERNEL);
 if (!nodes)
  return -ENOMEM;

 prandom_seed_state(&rnd, seed);

 basic_check();
 augmented_check();

 kfree(nodes);

 return -EAGAIN; /* Fail will directly unload the module */
}

static void __exit rbtree_test_exit(void)
{
 printk(KERN_ALERT "test exit\n");
}

module_init(rbtree_test_init)
module_exit(rbtree_test_exit)

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Michel Lespinasse");
MODULE_DESCRIPTION("Red Black Tree test");

95%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.18 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.