Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // *****************************************************************************
       2                 :            : /*!
       3                 :            :   \file      src/RNGTest/TestU01Suite.hpp
       4                 :            :   \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
       5                 :            :              2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
       6                 :            :              2019-2021 Triad National Security, LLC.
       7                 :            :              All rights reserved. See the LICENSE file for details.
       8                 :            :   \brief     TestU01 random number generator test suite
       9                 :            :   \details   This file declares the TestU01 random number generator test suite,
      10                 :            :     which facilitates subjecting any supported random number generator to a
      11                 :            :     battery of statistical tests interfaced to the TestU01 library.
      12                 :            : */
      13                 :            : // *****************************************************************************
      14                 :            : #ifndef TestU01Suite_h
      15                 :            : #define TestU01Suite_h
      16                 :            : 
      17                 :            : #include <vector>
      18                 :            : #include <map>
      19                 :            : #include <utility>
      20                 :            : #include <functional>
      21                 :            : #include <iosfwd>
      22                 :            : #include <cstddef>
      23                 :            : #include <type_traits>
      24                 :            : 
      25                 :            : #include "Tags.hpp"
      26                 :            : #include "Types.hpp"
      27                 :            : #include "Exception.hpp"
      28                 :            : #include "StatTest.hpp"
      29                 :            : #include "RNGTestPrint.hpp"
      30                 :            : #include "RNGTest/InputDeck/InputDeck.hpp"
      31                 :            : #include "RNGTest/Options/Battery.hpp"
      32                 :            : #include "NoWarning/testu01suite.decl.h"
      33                 :            : 
      34                 :            : extern "C" {
      35                 :            :   #include <swrite.h>
      36                 :            :   #include <gdef.h>
      37                 :            : }
      38                 :            : 
      39                 :            : namespace rngtest {
      40                 :            : 
      41                 :            : extern ctr::InputDeck g_inputdeck;
      42                 :            : extern ctr::InputDeck g_inputdeck_defaults;
      43                 :            : 
      44                 :            : //! \brief TestU01 random number generator test suite used polymorphically with
      45                 :            : //!   Battery
      46                 :            : //! \details This class is a Charm++ chare and does the asynchronous
      47                 :            : //!   distribution, run, and evaluation of all statistical tests within a
      48                 :            : //!   TestU01 battery.
      49                 :            : class TestU01Suite : public CBase_TestU01Suite {
      50                 :            : 
      51                 :            :   public:
      52                 :            :     using Proxy = CProxy_TestU01Suite;
      53                 :            : 
      54                 :            :     //! \brief Configure all instances of the TestU01 library running on a node
      55                 :            :     //! \details The Charm++ runtime system executes the nodeInit routine below
      56                 :            :     //!   exactly once on every logical node early on in the Charm++ init
      57                 :            :     //!   sequence. Must be static as it is called without and object. See also:
      58                 :            :     //!   Section "Initializations at Program Startup" at in the Charm++ manual
      59                 :            :     //!   http://charm.cs.illinois.edu/manuals/html/charm++/manual.html.
      60                 :         88 :     static void nodeInit() {
      61                 :         88 :       swrite_Basic = FALSE;     // want no screen output from TestU01 library
      62                 :         88 :     }
      63                 :            : 
      64                 :            :     //! Constructor
      65                 :            :     explicit TestU01Suite( ctr::BatteryType suite );
      66                 :            : 
      67                 :            :     //! Collect number of p-values from a test
      68                 :            :     void npval( std::size_t n );
      69                 :            : 
      70                 :            :     //! Collect test name(s) from a test
      71                 :            :     void names( std::vector< std::string > n );
      72                 :            : 
      73                 :            :     //! Evaluate a statistical test
      74                 :            :     void evaluate( std::vector< std::vector< std::string > > status );
      75                 :            : 
      76                 :            :     //! Collect test run time from a test
      77                 :            :     void time( std::pair< std::string, tk::real > t );
      78                 :            : 
      79                 :            :  private:
      80                 :            :     std::vector< std::function< StatTest() > > m_ctrs; //! Tests constructors
      81                 :            :     std::vector< StatTest > m_tests;   //!< Constructed statistical tests
      82                 :            :     std::string m_name;                //!< Test suite name
      83                 :            :     std::size_t m_npval;               //!< Number of results from all tests
      84                 :            :     std::size_t m_ncomplete;           //!< Number of completed tests
      85                 :            :     std::size_t m_ntest;               //!< Number of tests info received from
      86                 :            :     std::map< std::string, std::size_t > m_nfail; //! Number of failed tests/RNG
      87                 :            :     std::map< std::string, tk::real > m_time;     //!< Measured time/RNG
      88                 :            : 
      89                 :            :     //! Information bundle for a failed test
      90                 :            :     struct Failed {
      91                 :            :       std::string test;         //!< Test name
      92                 :            :       std::string rng;          //!< RNG tested
      93                 :            :       std::string pval;         //!< Resulting p-value
      94                 :            :       //! Constructor
      95                 :         18 :       Failed( std::string t, std::string r, std::string p ) :
      96                 :         18 :         test( std::move(t) ), rng( std::move(r) ), pval( std::move(p) ) {}
      97                 :            :     };
      98                 :            :     std::vector< Failed > m_failed;    //!< Details of failed tests
      99                 :            : 
     100                 :            :     //! Add all statistical tests to suite, return suite name
     101                 :            :     //! \return Test suite name
     102                 :            :     template< class Suite >
     103                 :          4 :     std::string addTests() {
     104         [ +  - ]:          8 :       const auto rngs = g_inputdeck.get< tag::selected, tag::rng >();
     105 [ -  + ][ -  - ]:          4 :       ErrChk( !rngs.empty(), "No RNGs selected" );
         [ -  - ][ -  - ]
     106                 :            :       Suite suite;
     107 [ +  + ][ +  - ]:         12 :       for (const auto& r : rngs) suite.addTests( m_ctrs, r, thisProxy );
     108         [ +  - ]:          8 :       return suite.name();
     109                 :            :     }
     110                 :            : 
     111                 :            :     //! Return number of statistical tests
     112                 :            :     std::size_t ntest() const;
     113                 :            : 
     114                 :            :     //! Output final assessment
     115                 :            :     void assess();
     116                 :            : 
     117                 :            :     //! Create pretty printer specialized to RNGTest
     118                 :            :     //! \return Pretty printer
     119                 :        496 :     RNGTestPrint printer() const {
     120                 :            :       const auto& def =
     121                 :        496 :         g_inputdeck_defaults.get< tag::cmd, tag::io, tag::screen >();
     122                 :        496 :       auto nrestart = g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::io, tag::nrestart >();
     123                 :        992 :       return RNGTestPrint( g_inputdeck.get< tag::cmd >().logname( def, nrestart ),
     124                 :        496 :         g_inputdeck.get< tag::cmd, tag::verbose >() ? std::cout : std::clog,
     125 [ +  - ][ +  - ]:       1488 :         std::ios_base::app );
     126                 :            :     }
     127                 :            : };
     128                 :            : 
     129                 :            : } // rngtest::
     130                 :            : 
     131                 :            : #endif // TestU01Suite_h