add SIMD implementation for DETI coin mining using AVX and AVX2, changes needed
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RubenCGomes
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7e901dbfb7
commit
845884a11c
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@ -0,0 +1,287 @@
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// Arquiteturas de Alto Desempenho 2025/2026
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// DETI Coin Miner - SIMD implementation (AVX/AVX2/AVX512F)
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#include <time.h>
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include <signal.h>
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#include "aad_data_types.h"
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#include "aad_utilities.h"
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#include "aad_sha1_cpu.h"
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#include "aad_vault.h"
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static volatile int keep_running = 1;
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void signal_handler(int signum)
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{
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(void)signum;
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keep_running = 0;
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}
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// check if a hash starts with aad20250
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static int is_valid_coin(u32_t *hash)
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{
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return hash[0] == 0xAAD20250u;
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}
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// prepare interleaved data for SIMD processing
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static void prepare_coins(u32_t base_coin[14], u32_t *interleaved_data, int simd_width, u64_t base_counter)
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{
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for(int lane = 0; lane < simd_width; lane++)
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{
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u32_t coin[14];
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memcpy(coin, base_coin, sizeof(coin));
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// Modify the coin for this lane (encode counter in the variable part)
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u64_t counter = base_counter + lane;
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for(int i = 12; i < 20 && i < 54; i++)
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{
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int shift = (19 - i) * 8;
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if(shift >= 0 && shift < 64)
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{
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u08_t byte = (counter >> shift) & 0xFF;
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// Map to ASCII printable range (32-126, excluding newline position)
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if(byte == '\n' || byte >= 0x80)
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byte = 'X';
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// Ensure byte is in printable ASCII range (32-126)
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// Map all values to ASCII printable characters: space (32) to tilde (126)
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// byte = 32 + (byte % 95);
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((u08_t *)coin)[i ^ 3] = byte;
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}
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}
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// Interleave the data
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for(int idx = 0; idx < 14; idx++)
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{
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interleaved_data[idx * simd_width + lane] = coin[idx];
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}
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}
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}
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//
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// extract individual hashes from interleaved hash data
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//
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static void extract_hashes(u32_t *interleaved_hash, u32_t hashes[][5], int simd_width)
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{
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for(int lane = 0; lane < simd_width; lane++)
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{
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for(int idx = 0; idx < 5; idx++)
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{
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hashes[lane][idx] = interleaved_hash[idx * simd_width + lane];
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}
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}
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}
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//
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// extract individual coins from interleaved data
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//
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static void extract_coins(u32_t *interleaved_data, u32_t coins[][14], int simd_width)
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{
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||||||
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for(int lane = 0; lane < simd_width; lane++)
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{
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for(int idx = 0; idx < 14; idx++)
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|
{
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|
coins[lane][idx] = interleaved_data[idx * simd_width + lane];
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|
}
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}
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}
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#if defined(__AVX__)
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//
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// mine DETI coins using AVX (4-way SIMD)
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//
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__attribute__((unused))
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static void mine_coins_avx(u64_t max_attempts)
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{
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|
const int SIMD_WIDTH = 4;
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u32_t base_coin[14];
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|
u32_t interleaved_data[14 * SIMD_WIDTH] __attribute__((aligned(16)));
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||||||
|
u32_t interleaved_hash[5 * SIMD_WIDTH] __attribute__((aligned(16)));
|
||||||
|
u64_t attempts = 0;
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|
u32_t coins_found = 0;
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// Initialize base coin template
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memset(base_coin, 0, sizeof(base_coin));
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|
((u08_t *)base_coin)[0x0 ^ 3] = 'D';
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||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x1 ^ 3] = 'E';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x2 ^ 3] = 'T';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x3 ^ 3] = 'I';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x4 ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x5 ^ 3] = 'c';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x6 ^ 3] = 'o';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x7 ^ 3] = 'i';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x8 ^ 3] = 'n';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x9 ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0xa ^ 3] = '2';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0xb ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x36 ^ 3] = '\n';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x37 ^ 3] = 0x80;
|
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|
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|
// Initialize variable part
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|
for(int i = 12; i < 54; i++)
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|
((u08_t *)base_coin)[i ^ 3] = 'A';
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|
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||||||
|
printf("Mining DETI coins using AVX (4-way SIMD)...\n");
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|
printf("Press Ctrl+C to stop\n\n");
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|
time_measurement();
|
||||||
|
|
||||||
|
while(keep_running && (max_attempts == 0 || attempts < max_attempts))
|
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|
{
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||||||
|
// Prepare coins for this batch
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|
prepare_coins(base_coin, interleaved_data, SIMD_WIDTH, attempts);
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|
// Compute SHA1 hashes
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|
sha1_avx((v4si *)interleaved_data, (v4si *)interleaved_hash);
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|
attempts += SIMD_WIDTH;
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|
|
||||||
|
// Check each lane for valid coins
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|
u32_t hashes[SIMD_WIDTH][5];
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||||||
|
extract_hashes(interleaved_hash, hashes, SIMD_WIDTH);
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|
|
||||||
|
for(int lane = 0; lane < SIMD_WIDTH; lane++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(is_valid_coin(hashes[lane]))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
coins_found++;
|
||||||
|
u32_t coins[SIMD_WIDTH][14];
|
||||||
|
extract_coins(interleaved_data, coins, SIMD_WIDTH);
|
||||||
|
printf("COIN FOUND! (attempt %llu, lane %d)\n",
|
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|
(unsigned long long)(attempts - SIMD_WIDTH + lane), lane);
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||||||
|
save_coin(coins[lane]);
|
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|
}
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||||||
|
}
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|
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// Print progress every 1M attempts
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if(attempts % 1000000 < SIMD_WIDTH)
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|
{
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|
printf("Attempts: %llu, Coins: %u\n",
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|
(unsigned long long)attempts, coins_found);
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|
}
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|
}
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|
time_measurement();
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|
double total_time = wall_time_delta();
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|
printf("\n=== Mining Statistics ===\n");
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|
printf("Total attempts: %llu\n", (unsigned long long)attempts);
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|
printf("Total time: %.2f seconds\n", total_time);
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|
printf("Average rate: %.2f attempts/second\n", attempts / total_time);
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printf("Coins found: %u\n", coins_found);
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|
save_coin(NULL);
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|
}
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|
#endif
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#if defined(__AVX2__)
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//
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// mine DETI coins using AVX2 (8-way SIMD)
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|
//
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__attribute__((unused))
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static void mine_coins_avx2(u64_t max_attempts)
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|
{
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|
const int SIMD_WIDTH = 8;
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||||||
|
u32_t base_coin[14];
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||||||
|
u32_t interleaved_data[14 * SIMD_WIDTH] __attribute__((aligned(32)));
|
||||||
|
u32_t interleaved_hash[5 * SIMD_WIDTH] __attribute__((aligned(32)));
|
||||||
|
u64_t attempts = 0;
|
||||||
|
u32_t coins_found = 0;
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||||||
|
|
||||||
|
// Initialize base coin template
|
||||||
|
memset(base_coin, 0, sizeof(base_coin));
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x0 ^ 3] = 'D';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x1 ^ 3] = 'E';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x2 ^ 3] = 'T';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x3 ^ 3] = 'I';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x4 ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x5 ^ 3] = 'c';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x6 ^ 3] = 'o';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x7 ^ 3] = 'i';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x8 ^ 3] = 'n';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x9 ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0xa ^ 3] = '2';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0xb ^ 3] = ' ';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x36 ^ 3] = '\n';
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[0x37 ^ 3] = 0x80;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 12; i < 54; i++)
|
||||||
|
((u08_t *)base_coin)[i ^ 3] = 'A';
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Mining DETI coins using AVX2 (8-way SIMD)...\n");
|
||||||
|
printf("Press Ctrl+C to stop\n\n");
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|
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|
time_measurement();
|
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|
|
||||||
|
while(keep_running && (max_attempts == 0 || attempts < max_attempts))
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|
{
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||||||
|
prepare_coins(base_coin, interleaved_data, SIMD_WIDTH, attempts);
|
||||||
|
sha1_avx2((v8si *)interleaved_data, (v8si *)interleaved_hash);
|
||||||
|
attempts += SIMD_WIDTH;
|
||||||
|
|
||||||
|
u32_t hashes[SIMD_WIDTH][5];
|
||||||
|
extract_hashes(interleaved_hash, hashes, SIMD_WIDTH);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int lane = 0; lane < SIMD_WIDTH; lane++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(is_valid_coin(hashes[lane]))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
coins_found++;
|
||||||
|
u32_t coins[SIMD_WIDTH][14];
|
||||||
|
extract_coins(interleaved_data, coins, SIMD_WIDTH);
|
||||||
|
printf("COIN FOUND! (attempt %llu, lane %d)\n",
|
||||||
|
(unsigned long long)(attempts - SIMD_WIDTH + lane), lane);
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||||||
|
save_coin(coins[lane]);
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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|
|
||||||
|
if(attempts % 1000000 < SIMD_WIDTH)
|
||||||
|
{
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||||||
|
printf("Attempts: %llu, Coins: %u\n",
|
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|
(unsigned long long)attempts, coins_found);
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
time_measurement();
|
||||||
|
double total_time = wall_time_delta();
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("\n=== Mining Statistics ===\n");
|
||||||
|
printf("Total attempts: %llu\n", (unsigned long long)attempts);
|
||||||
|
printf("Total time: %.2f seconds\n", total_time);
|
||||||
|
printf("Average rate: %.2f attempts/second\n", attempts / total_time);
|
||||||
|
printf("Coins found: %u\n", coins_found);
|
||||||
|
|
||||||
|
save_coin(NULL);
|
||||||
|
}
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|
#endif
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int main(int argc, char *argv[])
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{
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u64_t max_attempts = 0;
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||||||
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signal(SIGINT, signal_handler);
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if(argc > 1)
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max_attempts = strtoull(argv[1], NULL, 10);
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||||||
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||||||
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#if defined(__AVX2__)
|
||||||
|
printf("Using AVX2 implementation\n");
|
||||||
|
mine_coins_avx2(max_attempts);
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||||||
|
#elif defined(__AVX__)
|
||||||
|
printf("Using AVX implementation\n");
|
||||||
|
mine_coins_avx(max_attempts);
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||||||
|
#else
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||||||
|
printf("Error: No SIMD instruction set available. Compile with -mavx or -mavx2\n");
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||||||
|
return 1;
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||||||
|
#endif
|
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|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
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||||||
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|
||||||
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