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/ Inside Multimedia 1995 July / IMM0795.ISO / share / os2 / sysbench / src / pmb_dhry.h < prev    next >
Text File  |  1994-11-05  |  16KB  |  398 lines

  1. /*
  2.  *************************************************************************
  3.  *
  4.  *                   "DHRYSTONE" Benchmark Program
  5.  *                   -----------------------------
  6.  *
  7.  *  Version:    C, Version 2.1
  8.  *
  9.  *  File:       dhry.h (part 1 of 3)
  10.  *
  11.  *  Date:       May 25, 1988
  12.  *
  13.  *  Author:     Reinhold P. Weicker
  14.  *              Siemens Nixdorf Inf. Syst.
  15.  *              STM OS 32
  16.  *              Otto-Hahn-Ring 6
  17.  *              W-8000 Muenchen 83
  18.  *              Germany
  19.  *                      Phone:    [+49]-89-636-42436
  20.  *                                (8-17 Central European Time)
  21.  *                      UUCP:     weicker@ztivax.uucp@unido.uucp
  22.  *                      Internet: weicker@ztivax.siemens.com
  23.  *
  24.  *              Original Version (in Ada) published in
  25.  *              "Communications of the ACM" vol. 27., no. 10 (Oct. 1984),
  26.  *              pp. 1013 - 1030, together with the statistics
  27.  *              on which the distribution of statements etc. is based.
  28.  *
  29.  *              In this C version, the following C library functions are
  30.  *              used:
  31.  *              - strcpy, strcmp (inside the measurement loop)
  32.  *              - printf, scanf (outside the measurement loop)
  33.  *
  34.  *  Collection of Results:
  35.  *              Reinhold Weicker (address see above) and
  36.  *              
  37.  *              Rick Richardson
  38.  *              PC Research. Inc.
  39.  *              94 Apple Orchard Drive
  40.  *              Tinton Falls, NJ 07724
  41.  *                      Phone:  (201) 834-1378 (9-17 EST)
  42.  *                      UUCP:   ...!uunet!pcrat!rick
  43.  *
  44.  *      Please send results to Rick Richardson and/or Reinhold Weicker.
  45.  *      Complete information should be given on hardware and software
  46.  *      used. Hardware information includes: Machine type, CPU, type and
  47.  *      size of caches; for microprocessors: clock frequency, memory speed
  48.  *      (number of wait states). Software information includes: Compiler
  49.  *      (and runtime library) manufacturer and version, compilation
  50.  *      switches, OS version. The Operating System version may give an
  51.  *      indication about the compiler; Dhrystone itself performs no OS
  52.  *      calls in the measurement loop.
  53.  *
  54.  *      The complete output generated by the program should be mailed
  55.  *      such that at least some checks for correctness can be made.
  56.  *
  57.  *************************************************************************
  58.  *
  59.  *  History:    This version C/2.1 has been made for two reasons:
  60.  *
  61.  *              1) There is an obvious need for a common C version of
  62.  *              Dhrystone, since C is at present the most popular system
  63.  *              programming language for the class of processors
  64.  *              (microcomputers, minicomputers) where Dhrystone is used
  65.  *              most. There should be, as far as possible, only one C
  66.  *              version of Dhrystone such that results can be compared
  67.  *              without restrictions. In the past, the C versions
  68.  *              distributed by Rick Richardson (Version 1.1) and by
  69.  *              Reinhold Weicker had small (though not significant)
  70.  *              differences.
  71.  *
  72.  *              2) As far as it is possible without changes to the
  73.  *              Dhrystone statistics, optimizing compilers should be
  74.  *              prevented from removing significant statements.
  75.  *
  76.  *              This C version has been developed in cooperation with
  77.  *              Rick Richardson (Tinton Falls, NJ), it incorporates many
  78.  *              ideas from the "Version 1.1" distributed previously by
  79.  *              him over the UNIX network Usenet.
  80.  *              I also thank Chaim Benedelac (National Semiconductor),
  81.  *              David Ditzel (SUN), Earl Killian and John Mashey (MIPS),
  82.  *              Alan Smith and Rafael Saavedra-Barrera (UC at Berkeley)
  83.  *              for their help with comments on earlier versions of the
  84.  *              benchmark.
  85.  *
  86.  *  Changes:    In the initialization part, this version follows mostly
  87.  *              Rick Richardson's version distributed via Usenet, not the
  88.  *              version distributed earlier via floppy disk by Reinhold
  89.  *              Weicker. As a concession to older compilers, names have
  90.  *              been made unique within the first 8 characters. Inside the
  91.  *              measurement loop, this version follows the version
  92.  *              previously distributed by Reinhold Weicker.
  93.  *
  94.  *              At several places in the benchmark, code has been added,
  95.  *              but within the measurement loop only in branches that
  96.  *              are not executed. The intention is that optimizing
  97.  *              compilers should be prevented from moving code out of the
  98.  *              measurement loop, or from removing code altogether. Since
  99.  *              the statements that are executed within the measurement
  100.  *              loop have NOT been changed, the numbers defining the
  101.  *              "Dhrystone distribution" (distribution of statements,
  102.  *              operand types and locality) still hold. Except for
  103.  *              sophisticated optimizing compilers, execution times for
  104.  *              this version should be the same as for previous versions.
  105.  *
  106.  *              Since it has proven difficult to subtract the time for the
  107.  *              measurement loop overhead in a correct way, the loop check
  108.  *              has been made a part of the benchmark. This does have
  109.  *              an impact - though a very minor one - on the distribution
  110.  *              statistics which have been updated for this version.
  111.  *
  112.  *              All changes within the measurement loop are described
  113.  *              and discussed in the companion paper "Rationale for
  114.  *              Dhrystone version 2".
  115.  *
  116.  *              Because of the self-imposed limitation that the order and
  117.  *              distribution of the executed statements should not be
  118.  *              changed, there are still cases where optimizing compilers
  119.  *              may not generate code for some statements. To a certain
  120.  *              degree, this is unavoidable for small synthetic
  121.  *              benchmarks. Users of the benchmark are advised to check
  122.  *              code listings whether code is generated for all statements
  123.  *              of Dhrystone.
  124.  *
  125.  *              Version 2.1 is identical to version 2.0 distributed via
  126.  *              the UNIX network Usenet in March 1988 except that it
  127.  *              corrects some minor deficiencies that were found by users
  128.  *              of version 2.0. The only change within the measurement
  129.  *              loop is that a non-executed "else" part was added to the
  130.  *              "if" statement in Func_3, and a non-executed "else" part
  131.  *              removed from Proc_3.
  132.  *
  133.  *************************************************************************
  134.  *
  135.  * Defines:     The following "Defines" are possible:
  136.  *              -DROPT         (default: Not defined)
  137.  *                      As an approximation to what an average C
  138.  *                      programmer might do, the "register" storage class
  139.  *                      is applied (if enabled by -DROPT)
  140.  *                      - for local variables, if they are used
  141.  *                        (dynamically) five or more times
  142.  *                      - for parameters if they are used (dynamically)
  143.  *                        six or more times
  144.  *                      Note that an optimal "register" strategy is
  145.  *                      compiler-dependent, and that "register"
  146.  *                      declarations do not necessarily lead to faster
  147.  *                      execution.
  148.  *              -DNOSTRUCTASSIGN        (default: Not defined)
  149.  *                      Define if the C compiler does not support
  150.  *                      assignment of structures.
  151.  *              -DNOENUMS               (default: Not defined)
  152.  *                      Define if the C compiler does not support
  153.  *                      enumeration types.
  154.  *
  155.  *************************************************************************
  156.  *
  157.  *  Compilation model and measurement (IMPORTANT):
  158.  *
  159.  *  This C version of Dhrystone consists of three files:
  160.  *  - dhry.h (this file, containing global definitions and comments)
  161.  *  - dhry_1.c (containing the code corresponding to Ada package Pack_1)
  162.  *  - dhry_2.c (containing the code corresponding to Ada package Pack_2)
  163.  *
  164.  *  The following "ground rules" apply for measurements:
  165.  *  - Separate compilation
  166.  *  - No procedure merging
  167.  *  - Otherwise, compiler optimizations are allowed but should be
  168.  *    indicated
  169.  *  - Default results are those without register declarations
  170.  *  See the companion paper "Rationale for Dhrystone Version 2" for a more
  171.  *  detailed discussion of these ground rules.
  172.  *
  173.  *  For 16-Bit processors (e.g. 80186, 80286), times for all compilation
  174.  *  models ("small", "medium", "large" etc.) should be given if possible,
  175.  *  together with a definition of these models for the compiler system
  176.  *  used.
  177.  *
  178.  *************************************************************************
  179.  *
  180.  *  Dhrystone (C version) statistics:
  181.  *
  182.  *  [Comment from the first distribution, updated for version 2.
  183.  *   Note that because of language differences, the numbers are slightly
  184.  *   different from the Ada version.]
  185.  *
  186.  *  The following program contains statements of a high level programming
  187.  *  language (here: C) in a distribution considered representative:
  188.  *
  189.  *    assignments                  52 (51.0 %)
  190.  *    control statements           33 (32.4 %)
  191.  *    procedure, function calls    17 (16.7 %)
  192.  *
  193.  *  103 statements are dynamically executed. The program is balanced with
  194.  *  respect to the three aspects:
  195.  *
  196.  *    - statement type
  197.  *    - operand type
  198.  *    - operand locality
  199.  *         operand global, local, parameter, or constant.
  200.  *
  201.  *  The combination of these three aspects is balanced only approximately.
  202.  *
  203.  *  1. Statement Type:
  204.  *  -----------------             number
  205.  *
  206.  *     V1 = V2                     9
  207.  *       (incl. V1 = F(..)
  208.  *     V = Constant               12
  209.  *     Assignment,                 7
  210.  *       with array element
  211.  *     Assignment,                 6
  212.  *       with record component
  213.  *                                --
  214.  *                                34       34
  215.  *
  216.  *     X = Y +|-|"&&"|"|" Z        5
  217.  *     X = Y +|-|"==" Constant     6
  218.  *     X = X +|- 1                 3
  219.  *     X = Y *|/ Z                 2
  220.  *     X = Expression,             1
  221.  *           two operators
  222.  *     X = Expression,             1
  223.  *           three operators
  224.  *                                --
  225.  *                                18       18
  226.  *
  227.  *     if ....                    14
  228.  *       with "else"      7
  229.  *       without "else"   7
  230.  *           executed        3
  231.  *           not executed    4
  232.  *     for ...                     7  |  counted every time
  233.  *     while ...                   4  |  the loop condition
  234.  *     do ... while                1  |  is evaluated
  235.  *     switch ...                  1
  236.  *     break                       1
  237.  *     declaration with            1
  238.  *       initialization
  239.  *                                --
  240.  *                                34       34
  241.  *
  242.  *     P (...)  procedure call    11
  243.  *       user procedure      10
  244.  *       library procedure    1
  245.  *     X = F (...)
  246.  *             function  call      6
  247.  *       user function        5
  248.  *       library function     1
  249.  *                                --
  250.  *                                17       17
  251.  *                                        ---
  252.  *                                        103
  253.  *
  254.  *    The average number of parameters in procedure or function calls
  255.  *    is 1.82 (not counting the function values as implicit parameters).
  256.  *
  257.  *
  258.  *  2. Operators
  259.  *  ------------
  260.  *                          number    approximate
  261.  *                                    percentage
  262.  *
  263.  *    Arithmetic             32          50.8
  264.  *
  265.  *       +                     21          33.3
  266.  *       -                      7          11.1
  267.  *       *                      3           4.8
  268.  *       / (int div)            1           1.6
  269.  *
  270.  *    Comparison             27           42.8
  271.  *
  272.  *       ==                     9           14.3
  273.  *       /=                     4            6.3
  274.  *       >                      1            1.6
  275.  *       <                      3            4.8
  276.  *       >=                     1            1.6
  277.  *       <=                     9           14.3
  278.  *
  279.  *    Logic                   4            6.3
  280.  *
  281.  *       && (AND-THEN)          1            1.6
  282.  *       |  (OR)                1            1.6
  283.  *       !  (NOT)               2            3.2
  284.  * 
  285.  *                           --          -----
  286.  *                           63          100.1
  287.  *
  288.  *
  289.  *  3. Operand Type (counted once per operand reference):
  290.  *  ---------------
  291.  *                          number    approximate
  292.  *                                    percentage
  293.  *
  294.  *     Integer               175        72.3 %
  295.  *     Character              45        18.6 %
  296.  *     Pointer                12         5.0 %
  297.  *     String30                6         2.5 %
  298.  *     Array                   2         0.8 %
  299.  *     Record                  2         0.8 %
  300.  *                           ---       -------
  301.  *                           242       100.0 %
  302.  *
  303.  *  When there is an access path leading to the final operand (e.g. a
  304.  *  record component), only the final data type on the access path is
  305.  *  counted.
  306.  *
  307.  *
  308.  *  4. Operand Locality:
  309.  *  -------------------
  310.  *                                number    approximate
  311.  *                                          percentage
  312.  *
  313.  *     local variable              114        47.1 %
  314.  *     global variable              22         9.1 %
  315.  *     parameter                    45        18.6 %
  316.  *        value                        23         9.5 %
  317.  *        reference                    22         9.1 %
  318.  *     function result               6         2.5 %
  319.  *     constant                     55        22.7 %
  320.  *                                 ---       -------
  321.  *                                 242       100.0 %
  322.  *
  323.  *
  324.  *  The program does not compute anything meaningful, but it is
  325.  *  syntactically and semantically correct. All variables have a value
  326.  *  assigned to them before they are used as a source operand.
  327.  *
  328.  *  There has been no explicit effort to account for the effects of a
  329.  *  cache, or to balance the use of long or short displacements for code
  330.  *  or data.
  331.  *
  332.  *************************************************************************
  333.  */
  334.  
  335. /* Compiler and system dependent definitions: */
  336.  
  337. #define Mic_secs_Per_Second     1000000.0
  338.                 /* Berkeley UNIX C returns process times in seconds/HZ */
  339.  
  340. #ifdef  NOSTRUCTASSIGN
  341. #define structassign(d, s)      memcpy(&(d), &(s), sizeof(d))
  342. #else
  343. #define structassign(d, s)      d = s
  344. #endif
  345.  
  346. #ifdef  NOENUM
  347. #define Ident_1 0
  348. #define Ident_2 1
  349. #define Ident_3 2
  350. #define Ident_4 3
  351. #define Ident_5 4
  352.   typedef int   Enumeration;
  353. #else
  354.   typedef       enum    {Ident_1, Ident_2, Ident_3, Ident_4, Ident_5}
  355.                 Enumeration;
  356. #endif
  357.         /* for boolean and enumeration types in Ada, Pascal */
  358.  
  359. /* General definitions: */
  360.  
  361. #include <stdio.h>
  362.                 /* for strcpy, strcmp */
  363.  
  364. #define Null 0 
  365.                 /* Value of a Null pointer */
  366. #define true  1
  367. #define false 0
  368.  
  369. typedef int     One_Thirty;
  370. typedef int     One_Fifty;
  371. typedef char    Capital_Letter;
  372. typedef int     Boolean;
  373. typedef char    Str_30 [31];
  374. typedef int     Arr_1_Dim [50];
  375. typedef int     Arr_2_Dim [50] [50];
  376.  
  377. typedef struct record 
  378.     {
  379.     struct record *Ptr_Comp;
  380.     Enumeration    Discr;
  381.     union {
  382.           struct {
  383.                   Enumeration Enum_Comp;
  384.                   int         Int_Comp;
  385.                   char        Str_Comp [31];
  386.                   } var_1;
  387.           struct {
  388.                   Enumeration E_Comp_2;
  389.                   char        Str_2_Comp [31];
  390.                   } var_2;
  391.           struct {
  392.                   char        Ch_1_Comp;
  393.                   char        Ch_2_Comp;
  394.                   } var_3;
  395.           } variant;
  396.       } Rec_Type, *Rec_Pointer;
  397.  
  398.