summaryrefslogtreecommitdiff
path: root/libs/libmdbx/src/test/ttl.cc
blob: e3927d9cd45e2f5adceb32507bb98ef135af05c9 (plain)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
/*
 * Copyright 2017-2020 Leonid Yuriev <leo@yuriev.ru>
 * and other libmdbx authors: please see AUTHORS file.
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted only as authorized by the OpenLDAP
 * Public License.
 *
 * A copy of this license is available in the file LICENSE in the
 * top-level directory of the distribution or, alternatively, at
 * <http://www.OpenLDAP.org/license.html>.
 */

#include "test.h"
#include <cmath>
#include <deque>

/* LY: тест "эмуляцией time-to-live":
 *  - организуется "скользящее окно", которое двигается вперед вдоль
 *    числовой оси каждую транзакцию.
 *  - по переднему краю "скользящего окна" записи добавляются в таблицу,
 *    а по заднему удаляются.
 *  - количество добавляемых/удаляемых записей псевдослучайно зависит
 *    от номера транзакции, но с экспоненциальным распределением.
 *  - размер "скользящего окна" также псевдослучайно зависит от номера
 *    транзакции с "отрицательным" экспоненциальным распределением
 *    MAX_WIDTH - exp(rnd(N)), при уменьшении окна сдвигается задний
 *    край и удаляются записи позади него.
 *
 *  Таким образом имитируется поведение таблицы с TTL: записи стохастически
 *  добавляются и удаляются, но изредка происходит массивное удаление.
 */

unsigned testcase_ttl::edge2count(uint64_t edge) {
  const double rnd = u64_to_double1(prng64_map1_white(edge));
  const unsigned count = std::lrint(std::pow(sliding.max_step_size, rnd));
  // average value: (X - 1) / ln(X), where X = sliding.max_step_size
  return count;
}

unsigned testcase_ttl::edge2window(uint64_t edge) {
  const double rnd = u64_to_double1(bleach64(edge));
  const unsigned size = sliding.max_window_size -
                        std::lrint(std::pow(sliding.max_window_size, rnd));
  // average value: Y - (Y - 1) / ln(Y), where Y = sliding.max_window_size
  return size;
}

static inline double estimate(const double x, const double y) {
  /* среднее кол-во операций N = X' * Y', где X' и Y' средние значения
   * размера окна и кол-ва добавляемых за один шаг записей:
   *  X' = (X - 1) / ln(X), где X = sliding.max_step_size
   *  Y' = Y - (Y - 1) / ln(Y), где Y = sliding.max_window_size */
  return (x - 1) / std::log(x) * (y - (y - 1) / std::log(y));
}

bool testcase_ttl::setup() {
  const unsigned window_top_lower =
      7 /* нижний предел для верхней границы диапазона, в котором будет
           стохастически колебаться размер окна */
      ;
  const unsigned count_top_lower =
      7 /* нижний предел для верхней границы диапазона, в котором будет
           стохастически колебаться кол-во записей добавляемых на одном шаге */
      ;

  /* для параметризации используем подходящие параметры,
   * которые не имеют здесь смысла в первоначальном значении. */
  const double ratio =
      double(config.params.batch_read ? config.params.batch_read : 1) /
      double(config.params.batch_write ? config.params.batch_write : 1);

  /* проще найти двоичным поиском (вариация метода Ньютона) */
  double hi = config.params.test_nops, lo = 1;
  double x = std::sqrt(hi + lo) / ratio;
  while (hi > lo) {
    const double n = estimate(x, x * ratio);
    if (n > config.params.test_nops)
      hi = x - 1;
    else
      lo = x + 1;
    x = (hi + lo) / 2;
  }

  sliding.max_step_size = std::lrint(x);
  if (sliding.max_step_size < count_top_lower)
    sliding.max_step_size = count_top_lower;
  sliding.max_window_size = std::lrint(x * ratio);
  if (sliding.max_window_size < window_top_lower)
    sliding.max_window_size = window_top_lower;

  while (estimate(sliding.max_step_size, sliding.max_window_size) >
         config.params.test_nops * 2.0) {
    if (ratio * sliding.max_step_size > sliding.max_window_size) {
      if (sliding.max_step_size < count_top_lower)
        break;
      sliding.max_step_size = sliding.max_step_size * 7 / 8;
    } else {
      if (sliding.max_window_size < window_top_lower)
        break;
      sliding.max_window_size = sliding.max_window_size * 7 / 8;
    }
  }

  log_verbose("come up window_max %u from `batch_read`",
              sliding.max_window_size);
  log_verbose("come up step_max %u from `batch_write`", sliding.max_step_size);
  return inherited::setup();
}

bool testcase_ttl::run() {
  int err = db_open__begin__table_create_open_clean(dbi);
  if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
    log_notice("ttl: bailout-prepare due '%s'", mdbx_strerror(err));
    return false;
  }

  uint64_t seed =
      prng64_map2_white(config.params.keygen.seed) + config.actor_id;
  keyvalue_maker.setup(config.params, config.actor_id, 0 /* thread_number */);
  key = keygen::alloc(config.params.keylen_max);
  data = keygen::alloc(config.params.datalen_max);
  const unsigned insert_flags = (config.params.table_flags & MDBX_DUPSORT)
                                    ? MDBX_NODUPDATA
                                    : MDBX_NODUPDATA | MDBX_NOOVERWRITE;

  std::deque<std::pair<uint64_t, unsigned>> fifo;
  uint64_t serial = 0;
  bool rc = false;
  unsigned clear_wholetable_passed = 0;
  unsigned clear_stepbystep_passed = 0;
  unsigned dbfull_passed = 0;
  unsigned loops = 0;
  bool keyspace_overflow = false;
  while (true) {
    const uint64_t salt = prng64_white(seed) /* mdbx_txn_id(txn_guard.get()) */;

    const unsigned window_width =
        (!should_continue() || flipcoin_x4()) ? 0 : edge2window(salt);
    unsigned head_count = edge2count(salt);
    log_debug("ttl: step #%" PRIu64 " (serial %" PRIu64
              ", window %u, count %u) salt %" PRIu64,
              nops_completed, serial, window_width, head_count, salt);

    if (window_width || flipcoin()) {
      clear_stepbystep_passed += window_width == 0;
      while (fifo.size() > window_width) {
        uint64_t tail_serial = fifo.back().first;
        const unsigned tail_count = fifo.back().second;
        log_trace("ttl: pop-tail (serial %" PRIu64 ", count %u)", tail_serial,
                  tail_count);
        fifo.pop_back();
        for (unsigned n = 0; n < tail_count; ++n) {
          log_trace("ttl: remove-tail %" PRIu64, tail_serial);
          generate_pair(tail_serial);
          err = remove(key, data);
          if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
            if (err == MDBX_MAP_FULL && config.params.ignore_dbfull) {
              log_notice("ttl: tail-bailout due '%s'", mdbx_strerror(err));
              goto bailout;
            }
            failure_perror("mdbx_del(tail)", err);
          }
          if (unlikely(!keyvalue_maker.increment(tail_serial, 1)))
            failure("ttl: unexpected key-space overflow on the tail");
        }
        report(tail_count);
      }
    } else {
      log_trace("ttl: purge state");
      db_table_clear(dbi);
      fifo.clear();
      clear_wholetable_passed += 1;
      report(1);
    }

    err = breakable_restart();
    if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
      log_notice("ttl: bailout at commit due '%s'", mdbx_strerror(err));
      break;
    }
    if (!speculum_verify()) {
      log_notice("ttl: bailout after tail-trim");
      return false;
    }

    if (!keyspace_overflow && (should_continue() || !clear_wholetable_passed ||
                               !clear_stepbystep_passed)) {
      unsigned underutilization_x256 =
          txn_underutilization_x256(txn_guard.get());
      if (dbfull_passed > underutilization_x256) {
        log_notice("ttl: skip head-grow to avoid one more dbfull (was %u, "
                   "underutilization %.2f%%)",
                   dbfull_passed, underutilization_x256 / 2.560);
        continue;
      }
      fifo.push_front(std::make_pair(serial, head_count));
    retry:
      for (unsigned n = 0; n < head_count; ++n) {
        log_trace("ttl: insert-head %" PRIu64, serial);
        generate_pair(serial);
        err = insert(key, data, insert_flags);
        if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
          if ((err == MDBX_TXN_FULL || err == MDBX_MAP_FULL) &&
              config.params.ignore_dbfull) {
            log_notice("ttl: head-insert skip due '%s'", mdbx_strerror(err));
            txn_restart(true, false);
            serial = fifo.front().first;
            fifo.front().second = head_count = n;
            dbfull_passed += 1;
            goto retry;
          }
          failure_perror("mdbx_put(head)", err);
        }

        if (unlikely(!keyvalue_maker.increment(serial, 1))) {
          log_notice("ttl: unexpected key-space overflow");
          keyspace_overflow = true;
          txn_restart(true, false);
          serial = fifo.front().first;
          fifo.front().second = head_count = n;
          goto retry;
        }
      }
      err = breakable_restart();
      if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
        log_notice("ttl: head-commit skip due '%s'", mdbx_strerror(err));
        serial = fifo.front().first;
        fifo.pop_front();
      }
      if (!speculum_verify()) {
        log_notice("ttl: bailout after head-grow");
        return false;
      }
      loops += 1;
    } else if (fifo.empty()) {
      log_notice("ttl: done %u whole loops, %" PRIu64 " ops, %" PRIu64 " items",
                 loops, nops_completed, serial);
      rc = true;
      break;
    } else {
      log_notice("ttl: done, wait for empty, skip head-grow");
    }
  }

bailout:
  txn_end(true);
  if (dbi) {
    if (config.params.drop_table && !mode_readonly()) {
      txn_begin(false);
      db_table_drop(dbi);
      err = breakable_commit();
      if (unlikely(err != MDBX_SUCCESS)) {
        log_notice("ttl: bailout-clean due '%s'", mdbx_strerror(err));
        return false;
      }
    } else
      db_table_close(dbi);
  }
  return rc;
}