tests/threads.impure.lisp

   1 ;;;; miscellaneous tests of thread stuff
   2
   3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   4 ;;;; more information.
   5 ;;;;
   6 ;;;; While most of SBCL is derived from the CMU CL system, the test
   7 ;;;; files (like this one) were written from scratch after the fork
   8 ;;;; from CMU CL.
   9 ;;;
  10 ;;;; This software is in the public domain and is provided with
  11 ;;;; absoluely no warranty. See the COPYING and CREDITS files for
  12 ;;;; more information.
  13
  14 ; WHITE-BOX TESTS
  15
  16 (in-package "SB-THREAD")
  17 (use-package :test-util)
  18 (use-package "ASSERTOID")
  19
  20 (setf sb-unix::*on-dangerous-select* :error)
  21
  22 (defun wait-for-threads (threads)
  23   (mapc (lambda (thread) (sb-thread:join-thread thread :default nil)) threads)
  24   (assert (not (some #'sb-thread:thread-alive-p threads))))
  25
  26 (with-test (:name (:threads :trivia))
  27   (assert (eql 1 (length (list-all-threads))))
  28
  29   (assert (eq *current-thread*
  30               (find (thread-name *current-thread*) (list-all-threads)
  31                     :key #'thread-name :test #'equal)))
  32
  33   (assert (thread-alive-p *current-thread*)))
  34
  35 (with-test (:name (:with-mutex :basics))
  36   (let ((mutex (make-mutex)))
  37     (with-mutex (mutex)
  38       mutex)))
  39
  40 (with-test (:name (:with-spinlock :basics))
  41   (let ((spinlock (make-spinlock)))
  42     (with-spinlock (spinlock))))
  43
  44 (sb-alien:define-alien-routine "check_deferrables_blocked_or_lose"
  45     void
  46   (where sb-alien:unsigned-long))
  47 (sb-alien:define-alien-routine "check_deferrables_unblocked_or_lose"
  48     void
  49   (where sb-alien:unsigned-long))
  50
  51 (with-test (:name (:interrupt-thread :basics :no-unwinding))
  52   (let ((a 0))
  53     (interrupt-thread *current-thread* (lambda () (setq a 1)))
  54     (assert (eql a 1))))
  55
  56 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-blocked))
  57   (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  58                               (lambda ()
  59                                 (check-deferrables-blocked-or-lose 0))))
  60
  61 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-unblocked))
  62   (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  63                               (lambda ()
  64                                 (with-interrupts
  65                                   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0)))))
  66
  67 (with-test (:name (:interrupt-thread :nlx))
  68   (catch 'xxx
  69     (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  70                                 (lambda ()
  71                                   (check-deferrables-blocked-or-lose 0)
  72                                   (throw 'xxx nil))))
  73   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0))
  74
  75 #-sb-thread (sb-ext:quit :unix-status 104)
  76
  77 ;;;; Now the real tests...
  78
  79 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-unblocked-by-spinlock))
  80   (let ((spinlock (sb-thread::make-spinlock))
  81         (thread (sb-thread:make-thread (lambda ()
  82                                          (loop (sleep 1))))))
  83     (sb-thread::get-spinlock spinlock)
  84     (sb-thread:interrupt-thread thread
  85                                 (lambda ()
  86                                   (check-deferrables-blocked-or-lose 0)
  87                                   (sb-thread::get-spinlock spinlock)
  88                                   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0)
  89                                   (sb-ext:quit)))
  90     (sleep 1)
  91     (sb-thread::release-spinlock spinlock)))
  92
  93 ;;; compare-and-swap
  94
  95 (defmacro defincf (name accessor &rest args)
  96   `(defun ,name (x)
  97      (let* ((old (,accessor x ,@args))
  98          (new (1+ old)))
  99     (loop until (eq old (sb-ext:compare-and-swap (,accessor x ,@args) old new))
 100        do (setf old (,accessor x ,@args)
 101                 new (1+ old)))
 102     new)))
 103
 104 (defstruct cas-struct (slot 0))
 105
 106 (defincf incf-car car)
 107 (defincf incf-cdr cdr)
 108 (defincf incf-slot cas-struct-slot)
 109 (defincf incf-symbol-value symbol-value)
 110 (defincf incf-svref/1 svref 1)
 111 (defincf incf-svref/0 svref 0)
 112
 113 (defmacro def-test-cas (name init incf op)
 114   `(with-test (:name ,name)
 115      (flet ((,name (n)
 116               (declare (fixnum n))
 117               (let* ((x ,init)
 118                      (run nil)
 119                      (threads
 120                       (loop repeat 10
 121                             collect (sb-thread:make-thread
 122                                      (lambda ()
 123                                        (loop until run
 124                                              do (sb-thread:thread-yield))
 125                                        (loop repeat n do (,incf x)))))))
 126                 (setf run t)
 127                 (dolist (th threads)
 128                   (sb-thread:join-thread th))
 129                 (assert (= (,op x) (* 10 n))))))
 130        (,name 200000))))
 131
 132 (def-test-cas test-cas-car (cons 0 nil) incf-car car)
 133 (def-test-cas test-cas-cdr (cons nil 0) incf-cdr cdr)
 134 (def-test-cas test-cas-slot (make-cas-struct) incf-slot cas-struct-slot)
 135 (def-test-cas test-cas-value (let ((x '.x.))
 136                                (set x 0)
 137                                x)
 138   incf-symbol-value symbol-value)
 139 (def-test-cas test-cas-svref/0 (vector 0 nil) incf-svref/0 (lambda (x)
 140                                                              (svref x 0)))
 141 (def-test-cas test-cas-svref/1 (vector nil 0) incf-svref/1 (lambda (x)
 142                                                              (svref x 1)))
 143 (format t "~&compare-and-swap tests done~%")
 144
 145 (with-test (:name (:threads :more-trivia)))
 146 (let ((old-threads (list-all-threads))
 147       (thread (make-thread (lambda ()
 148                              (assert (find *current-thread* *all-threads*))
 149                              (sleep 2))))
 150       (new-threads (list-all-threads)))
 151   (assert (thread-alive-p thread))
 152   (assert (eq thread (first new-threads)))
 153   (assert (= (1+ (length old-threads)) (length new-threads)))
 154   (sleep 3)
 155   (assert (not (thread-alive-p thread))))
 156
 157 (with-test (:name '(:join-thread :nlx :default))
 158   (let ((sym (gensym)))
 159     (assert (eq sym (join-thread (make-thread (lambda () (sb-ext:quit)))
 160                                  :default sym)))))
 161
 162 (with-test (:name '(:join-thread :nlx :error))
 163   (raises-error? (join-thread (make-thread (lambda () (sb-ext:quit))))
 164                  join-thread-error))
 165
 166 (with-test (:name '(:join-thread :multiple-values))
 167   (assert (equal '(1 2 3)
 168                  (multiple-value-list
 169                   (join-thread (make-thread (lambda () (values 1 2 3))))))))
 170
 171 ;;; We had appalling scaling properties for a while.  Make sure they
 172 ;;; don't reappear.
 173 (defun scaling-test (function &optional (nthreads 5))
 174   "Execute FUNCTION with NTHREADS lurking to slow it down."
 175   (let ((queue (sb-thread:make-waitqueue))
 176         (mutex (sb-thread:make-mutex)))
 177     ;; Start NTHREADS idle threads.
 178     (dotimes (i nthreads)
 179       (sb-thread:make-thread (lambda ()
 180                                (with-mutex (mutex)
 181                                  (sb-thread:condition-wait queue mutex))
 182                                (sb-ext:quit))))
 183     (let ((start-time (get-internal-run-time)))
 184       (funcall function)
 185       (prog1 (- (get-internal-run-time) start-time)
 186         (sb-thread:condition-broadcast queue)))))
 187 (defun fact (n)
 188   "A function that does work with the CPU."
 189   (if (zerop n) 1 (* n (fact (1- n)))))
 190 (let ((work (lambda () (fact 15000))))
 191   (let ((zero (scaling-test work 0))
 192         (four (scaling-test work 4)))
 193     ;; a slightly weak assertion, but good enough for starters.
 194     (assert (< four (* 1.5 zero)))))
 195
 196 ;;; For one of the interupt-thread tests, we want a foreign function
 197 ;;; that does not make syscalls
 198
 199 (with-open-file (o "threads-foreign.c" :direction :output :if-exists :supersede)
 200   (format o "void loop_forever() { while(1) ; }~%"))
 201 (sb-ext:run-program
 202  #-sunos "cc" #+sunos "gcc"
 203  (or #+(or linux freebsd sunos) '(#+x86-64 "-fPIC"
 204                                   "-shared" "-o" "threads-foreign.so" "threads-foreign.c")
 205      #+darwin '(#+x86-64 "-arch" #+x86-64 "x86_64"
 206                 "-dynamiclib" "-o" "threads-foreign.so" "threads-foreign.c")
 207      (error "Missing shared library compilation options for this platform"))
 208  :search t)
 209 (sb-alien:load-shared-object (truename "threads-foreign.so"))
 210 (sb-alien:define-alien-routine loop-forever sb-alien:void)
 211 (delete-file "threads-foreign.c")
 212
 213
 214 ;;; elementary "can we get a lock and release it again"
 215 (with-test (:name (:mutex :basics))
 216   (let ((l (make-mutex :name "foo"))
 217         (p *current-thread*))
 218     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 219     (sb-thread:get-mutex l)
 220     (assert (eql (mutex-value l) p) nil "3")
 221     (sb-thread:release-mutex l)
 222     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "5")))
 223
 224 (with-test (:name (:with-recursive-lock :basics))
 225   (labels ((ours-p (value)
 226              (eq *current-thread* value)))
 227     (let ((l (make-mutex :name "rec")))
 228       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 229       (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 230         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "3")
 231         (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 232           (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "4"))
 233         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "5"))
 234       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "6"))))
 235
 236 (with-test (:name (:with-recursive-spinlock :basics))
 237   (labels ((ours-p (value)
 238              (eq *current-thread* value)))
 239     (let ((l (make-spinlock :name "rec")))
 240       (assert (eql (spinlock-value l) nil) nil "1")
 241       (with-recursive-spinlock (l)
 242         (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "3")
 243         (with-recursive-spinlock (l)
 244           (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "4"))
 245         (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "5"))
 246       (assert (eql (spinlock-value l) nil) nil "6"))))
 247
 248 (with-test (:name (:mutex :nesting-mutex-and-recursive-lock))
 249   (let ((l (make-mutex :name "a mutex")))
 250     (with-mutex (l)
 251       (with-recursive-lock (l)))))
 252
 253 (with-test (:name (:spinlock :nesting-spinlock-and-recursive-spinlock))
 254   (let ((l (make-spinlock :name "a spinlock")))
 255     (with-spinlock (l)
 256       (with-recursive-spinlock (l)))))
 257
 258 (with-test (:name (:spinlock :more-basics))
 259   (let ((l (make-spinlock :name "spinlock")))
 260     (assert (eql (spinlock-value l) nil) ((spinlock-value l))
 261             "spinlock not free (1)")
 262     (with-spinlock (l)
 263       (assert (eql (spinlock-value l) *current-thread*) ((spinlock-value l))
 264               "spinlock not taken"))
 265     (assert (eql (spinlock-value l) nil) ((spinlock-value l))
 266             "spinlock not free (2)")))
 267
 268 ;; test that SLEEP actually sleeps for at least the given time, even
 269 ;; if interrupted by another thread exiting/a gc/anything
 270 (with-test (:name (:sleep :continue-sleeping-after-interrupt))
 271   (let ((start-time (get-universal-time)))
 272     (make-thread (lambda () (sleep 1) (sb-ext:gc :full t)))
 273     (sleep 5)
 274     (assert (>= (get-universal-time) (+ 5 start-time)))))
 275
 276
 277 (with-test (:name (:condition-wait :basics-1))
 278   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 279         (lock (make-mutex :name "lock"))
 280         (n 0))
 281     (labels ((in-new-thread ()
 282                (with-mutex (lock)
 283                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 284                  (format t "~A got mutex~%" *current-thread*)
 285                  ;; now drop it and sleep
 286                  (condition-wait queue lock)
 287                  ;; after waking we should have the lock again
 288                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 289                  (assert (eql n 1))
 290                  (decf n))))
 291       (make-thread #'in-new-thread)
 292       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 293       ;; check the lock is free while it's asleep
 294       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 295       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 296       (with-mutex (lock)
 297         (incf n)
 298         (condition-notify queue))
 299       (sleep 1))))
 300
 301 (with-test (:name (:condition-wait :basics-2))
 302   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 303         (lock (make-mutex :name "lock")))
 304     (labels ((ours-p (value)
 305                (eq *current-thread* value))
 306              (in-new-thread ()
 307                (with-recursive-lock (lock)
 308                  (assert (ours-p (mutex-value lock)))
 309                  (format t "~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 310                  ;; now drop it and sleep
 311                  (condition-wait queue lock)
 312                  ;; after waking we should have the lock again
 313                  (format t "woken, ~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 314                  (assert (ours-p (mutex-value lock))))))
 315       (make-thread #'in-new-thread)
 316       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 317       ;; check the lock is free while it's asleep
 318       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 319       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 320       (with-recursive-lock (lock)
 321         (condition-notify queue))
 322       (sleep 1))))
 323
 324 (with-test (:name (:mutex :contention))
 325   (let ((mutex (make-mutex :name "contended")))
 326     (labels ((run ()
 327                (let ((me *current-thread*))
 328                  (dotimes (i 100)
 329                    (with-mutex (mutex)
 330                      (sleep .03)
 331                      (assert (eql (mutex-value mutex) me)))
 332                    (assert (not (eql (mutex-value mutex) me))))
 333                  (format t "done ~A~%" *current-thread*))))
 334       (let ((kid1 (make-thread #'run))
 335             (kid2 (make-thread #'run)))
 336         (format t "contention ~A ~A~%" kid1 kid2)
 337         (wait-for-threads (list kid1 kid2))))))
 338
 339 ;;; GRAB-MUTEX
 340
 341 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp nil))
 342   (let ((m (make-mutex)))
 343     (with-mutex (m)
 344       (assert (null (join-thread (make-thread
 345                                   #'(lambda ()
 346                                       (grab-mutex m :waitp nil)))))))))
 347
 348 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-fail))
 349   #+sb-lutex
 350   (error "Mutex timeout not supported here.")
 351   (let ((m (make-mutex)))
 352     (with-mutex (m)
 353       (assert (null (join-thread (make-thread
 354                                   #'(lambda ()
 355                                       (grab-mutex m :timeout 0.1)))))))))
 356
 357 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-success))
 358   #+sb-lutex
 359   (error "Mutex timeout not supported here.")
 360   (let ((m (make-mutex))
 361         (child))
 362     (with-mutex (m)
 363       (setq child (make-thread #'(lambda () (grab-mutex m :timeout 1.0))))
 364       (sleep 0.2))
 365     (assert (eq (join-thread child) 't))))
 366
 367 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout+deadline))
 368   #+sb-lutex
 369   (error "Mutex timeout not supported here.")
 370   (let ((m (make-mutex)))
 371     (with-mutex (m)
 372       (assert (eq (join-thread
 373                    (make-thread #'(lambda ()
 374                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 375                                       (handler-case
 376                                           (grab-mutex m :timeout 0.0)
 377                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 378                                           :deadline))))))
 379                   :deadline)))))
 380
 381 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp+deadline))
 382   #+sb-lutex
 383   (error "Mutex timeout not supported here.")
 384   (let ((m (make-mutex)))
 385     (with-mutex (m)
 386       (assert (eq (join-thread
 387                    (make-thread #'(lambda ()
 388                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 389                                       (handler-case
 390                                           (grab-mutex m :waitp nil)
 391                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 392                                           :deadline))))))
 393                   'nil)))))
 394
 395 ;;; semaphores
 396
 397 (defmacro raises-timeout-p (&body body)
 398   `(handler-case (progn (progn ,@body) nil)
 399     (sb-ext:timeout () t)))
 400
 401 (with-test (:name (:semaphore :wait-forever))
 402   (let ((sem (make-semaphore :count 0)))
 403     (assert (raises-timeout-p
 404               (sb-ext:with-timeout 0.1
 405                 (wait-on-semaphore sem))))))
 406
 407 (with-test (:name (:semaphore :initial-count))
 408   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 409     (sb-ext:with-timeout 0.1
 410       (wait-on-semaphore sem))))
 411
 412 (with-test (:name (:semaphore :wait-then-signal))
 413   (let ((sem (make-semaphore))
 414         (signalled-p nil))
 415     (make-thread (lambda ()
 416                    (sleep 0.1)
 417                    (setq signalled-p t)
 418                    (signal-semaphore sem)))
 419     (wait-on-semaphore sem)
 420     (assert signalled-p)))
 421
 422 (with-test (:name (:semaphore :signal-then-wait))
 423   (let ((sem (make-semaphore))
 424         (signalled-p nil))
 425     (make-thread (lambda ()
 426                    (signal-semaphore sem)
 427                    (setq signalled-p t)))
 428     (loop until signalled-p)
 429     (wait-on-semaphore sem)
 430     (assert signalled-p)))
 431
 432 (defun test-semaphore-multiple-signals (wait-on-semaphore)
 433   (let* ((sem (make-semaphore :count 5))
 434          (threads (loop repeat 20 collecting
 435                         (make-thread (lambda ()
 436                                        (funcall wait-on-semaphore sem))))))
 437     (flet ((count-live-threads ()
 438              (count-if #'thread-alive-p threads)))
 439       (sleep 0.5)
 440       (assert (= 15 (count-live-threads)))
 441       (signal-semaphore sem 10)
 442       (sleep 0.5)
 443       (assert (= 5 (count-live-threads)))
 444       (signal-semaphore sem 3)
 445       (sleep 0.5)
 446       (assert (= 2 (count-live-threads)))
 447       (signal-semaphore sem 4)
 448       (sleep 0.5)
 449       (assert (= 0 (count-live-threads))))))
 450
 451 (with-test (:name (:semaphore :multiple-signals))
 452   (test-semaphore-multiple-signals #'wait-on-semaphore))
 453
 454 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail))
 455   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 0)) 'nil)))
 456
 457 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success))
 458   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 459     (assert (try-semaphore sem))
 460     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 461
 462 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail :n>1))
 463   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 1) 2) 'nil)))
 464
 465 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success :n>1))
 466   (let ((sem (make-semaphore :count 10)))
 467     (assert (try-semaphore sem 5))
 468     (assert (try-semaphore sem 5))
 469     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 470
 471 (with-test (:name (:try-semaphore :emulate-wait-on-semaphore))
 472   (flet ((busy-wait-on-semaphore (sem)
 473            (loop until (try-semaphore sem) do (sleep 0.001))))
 474     (test-semaphore-multiple-signals #'busy-wait-on-semaphore)))
 475
 476 ;;; Here we test that interrupting TRY-SEMAPHORE does not leave a
 477 ;;; semaphore in a bad state.
 478 (with-test (:name (:try-semaphore :interrupt-safe))
 479   (flet ((make-threads (count fn)
 480            (loop repeat count collect (make-thread fn)))
 481          (kill-thread (thread)
 482            (when (thread-alive-p thread)
 483              (ignore-errors (terminate-thread thread))))
 484          (count-live-threads (threads)
 485            (count-if #'thread-alive-p threads)))
 486     ;; WAITERS will already be waiting on the semaphore while
 487     ;; threads-being-interrupted will perform TRY-SEMAPHORE on that
 488     ;; semaphore, and MORE-WAITERS are new threads trying to wait on
 489     ;; the semaphore during the interruption-fire.
 490     (let* ((sem (make-semaphore :count 100))
 491            (waiters (make-threads 20 #'(lambda ()
 492                                          (wait-on-semaphore sem))))
 493            (triers  (make-threads 40 #'(lambda ()
 494                                          (sleep (random 0.01))
 495                                          (try-semaphore sem (1+ (random 5))))))
 496            (more-waiters
 497             (loop repeat 10
 498                   do (kill-thread (nth (random 40) triers))
 499                   collect (make-thread #'(lambda () (wait-on-semaphore sem)))
 500                   do (kill-thread (nth (random 40) triers)))))
 501       (sleep 0.5)
 502       ;; Now ensure that the waiting threads will all be waked up,
 503       ;; i.e. that the semaphore is still working.
 504       (loop repeat (+ (count-live-threads waiters)
 505                       (count-live-threads more-waiters))
 506             do (signal-semaphore sem))
 507       (sleep 0.5)
 508       (assert (zerop (count-live-threads triers)))
 509       (assert (zerop (count-live-threads waiters)))
 510       (assert (zerop (count-live-threads more-waiters))))))
 511
 512
 513
 514 (format t "~&semaphore tests done~%")
 515
 516 (defun test-interrupt (function-to-interrupt &optional quit-p)
 517   (let ((child  (make-thread function-to-interrupt)))
 518     ;;(format t "gdb ./src/runtime/sbcl ~A~%attach ~A~%" child child)
 519     (sleep 2)
 520     (format t "interrupting child ~A~%" child)
 521     (interrupt-thread child
 522                       (lambda ()
 523                         (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
 524                         (when quit-p (sb-ext:quit))))
 525     (sleep 1)
 526     child))
 527
 528 ;; separate tests for (a) interrupting Lisp code, (b) C code, (c) a syscall,
 529 ;; (d) waiting on a lock, (e) some code which we hope is likely to be
 530 ;; in pseudo-atomic
 531
 532 (with-test (:name (:interrupt-thread :more-basics))
 533   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop)))))
 534     (terminate-thread child)))
 535
 536 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-foreign-loop))
 537   (test-interrupt #'loop-forever :quit))
 538
 539 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-sleep))
 540   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop (sleep 2000))))))
 541     (terminate-thread child)
 542     (wait-for-threads (list child))))
 543
 544 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-mutex-acquisition))
 545   (let ((lock (make-mutex :name "loctite"))
 546         child)
 547     (with-mutex (lock)
 548       (setf child (test-interrupt
 549                    (lambda ()
 550                      (with-mutex (lock)
 551                        (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 552                      (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 553                      (sleep 10))))
 554       ;;hold onto lock for long enough that child can't get it immediately
 555       (sleep 5)
 556       (interrupt-thread child (lambda () (format t "l ~A~%" (mutex-value lock))))
 557       (format t "parent releasing lock~%"))
 558     (terminate-thread child)
 559     (wait-for-threads (list child))))
 560
 561 (format t "~&locking test done~%")
 562
 563 (defun alloc-stuff () (copy-list '(1 2 3 4 5)))
 564
 565 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child))
 566   #+darwin
 567   (error "Hangs on Darwin.")
 568   (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 569     (let ((killers
 570            (loop repeat 4 collect
 571                  (sb-thread:make-thread
 572                   (lambda ()
 573                     (loop repeat 25 do
 574                           (sleep (random 0.1d0))
 575                           (princ ".")
 576                           (force-output)
 577                           (sb-thread:interrupt-thread thread (lambda ()))))))))
 578       (wait-for-threads killers)
 579       (sb-thread:terminate-thread thread)
 580       (wait-for-threads (list thread))))
 581   (sb-ext:gc :full t))
 582
 583 (format t "~&multi interrupt test done~%")
 584
 585 #+(or x86 x86-64) ;; x86oid-only, see internal commentary.
 586 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child :again))
 587   #+darwin
 588   (error "Hangs on Darwin.")
 589   (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 590     ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
 591     ;; pseudo-atomic atomicity
 592     (dotimes (i 100)
 593       (sleep (random 0.1d0))
 594       (interrupt-thread c
 595                         (lambda ()
 596                           (princ ".") (force-output)
 597                           (assert (thread-alive-p *current-thread*))
 598                           (assert
 599                            (not (logbitp 0 SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-BITS*))))))
 600     (terminate-thread c)
 601     (wait-for-threads (list c))))
 602
 603 (format t "~&interrupt test done~%")
 604
 605 (defstruct counter (n 0 :type sb-vm:word))
 606 (defvar *interrupt-counter* (make-counter))
 607
 608 (declaim (notinline check-interrupt-count))
 609 (defun check-interrupt-count (i)
 610   (declare (optimize (debug 1) (speed 1)))
 611   ;; This used to lose if eflags were not restored after an interrupt.
 612   (unless (typep i 'fixnum)
 613     (error "!!!!!!!!!!!")))
 614
 615 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-ATOMIC-INCF))
 616   (let ((c (make-thread
 617             (lambda ()
 618               (handler-bind ((error #'(lambda (cond)
 619                                         (princ cond)
 620                                         (sb-debug:backtrace
 621                                          most-positive-fixnum))))
 622                 (loop (check-interrupt-count
 623                        (counter-n *interrupt-counter*))))))))
 624     (let ((func (lambda ()
 625                   (princ ".")
 626                   (force-output)
 627                   (sb-ext:atomic-incf (counter-n *interrupt-counter*)))))
 628       (setf (counter-n *interrupt-counter*) 0)
 629       (dotimes (i 100)
 630         (sleep (random 0.1d0))
 631         (interrupt-thread c func))
 632       (loop until (= (counter-n *interrupt-counter*) 100) do (sleep 0.1))
 633       (terminate-thread c)
 634       (wait-for-threads (list c)))))
 635
 636 (format t "~&interrupt count test done~%")
 637
 638 (defvar *runningp* nil)
 639
 640 (with-test (:name (:interrupt-thread :no-nesting))
 641   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 642                  (lambda ()
 643                    (catch 'xxx
 644                      (loop))))))
 645     (declare (special runningp))
 646     (sleep 0.2)
 647     (sb-thread:interrupt-thread thread
 648                                 (lambda ()
 649                                     (let ((*runningp* t))
 650                                       (sleep 1))))
 651     (sleep 0.2)
 652     (sb-thread:interrupt-thread thread
 653                                 (lambda ()
 654                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 655     (assert (not (sb-thread:join-thread thread)))))
 656
 657 (with-test (:name (:interrupt-thread :nesting))
 658   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 659                  (lambda ()
 660                    (catch 'xxx
 661                      (loop))))))
 662     (declare (special runningp))
 663     (sleep 0.2)
 664     (sb-thread:interrupt-thread thread
 665                                 (lambda ()
 666                                   (let ((*runningp* t))
 667                                     (sb-sys:with-interrupts
 668                                       (sleep 1)))))
 669     (sleep 0.2)
 670     (sb-thread:interrupt-thread thread
 671                                 (lambda ()
 672                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 673     (assert (sb-thread:join-thread thread))))
 674
 675 (with-test (:name (:two-threads-running-gc))
 676   #+darwin
 677   (error "Hangs on Darwin.")
 678   (let (a-done b-done)
 679     (make-thread (lambda ()
 680                    (dotimes (i 100)
 681                      (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
 682                    (setf a-done t)))
 683     (make-thread (lambda ()
 684                    (dotimes (i 25)
 685                      (sb-ext:gc :full t)
 686                      (princ "/") (force-output))
 687                    (setf b-done t)))
 688     (loop
 689       (when (and a-done b-done) (return))
 690       (sleep 1))))
 691
 692 (terpri)
 693
 694 (defun waste (&optional (n 100000))
 695   (loop repeat n do (make-string 16384)))
 696
 697 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses))
 698   (loop for i below 100 do
 699         (princ "!")
 700         (force-output)
 701         (sb-thread:make-thread
 702          #'(lambda ()
 703              (waste)))
 704         (waste)
 705         (sb-ext:gc)))
 706
 707 (terpri)
 708
 709 (defparameter *aaa* nil)
 710 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses :again))
 711   (loop for i below 100 do
 712         (princ "!")
 713         (force-output)
 714         (sb-thread:make-thread
 715          #'(lambda ()
 716              (let ((*aaa* (waste)))
 717                (waste))))
 718         (let ((*aaa* (waste)))
 719           (waste))
 720         (sb-ext:gc)))
 721
 722 (format t "~&gc test done~%")
 723
 724 ;; this used to deadlock on session-lock
 725 (with-test (:name (:no-session-deadlock))
 726   (sb-thread:make-thread (lambda () (sb-ext:gc))))
 727
 728 (defun exercise-syscall (fn reference-errno)
 729   (sb-thread:make-thread
 730    (lambda ()
 731      (loop do
 732           (funcall fn)
 733           (let ((errno (sb-unix::get-errno)))
 734             (sleep (random 0.1d0))
 735             (unless (eql errno reference-errno)
 736               (format t "Got errno: ~A (~A) instead of ~A~%"
 737                       errno
 738                       (sb-unix::strerror)
 739                       reference-errno)
 740               (force-output)
 741               (sb-ext:quit :unix-status 1)))))))
 742
 743 ;; (nanosleep -1 0) does not fail on FreeBSD
 744 (with-test (:name (:exercising-concurrent-syscalls))
 745   (let* (#-freebsd
 746          (nanosleep-errno (progn
 747                             (sb-unix:nanosleep -1 0)
 748                             (sb-unix::get-errno)))
 749          (open-errno (progn
 750                        (open "no-such-file"
 751                              :if-does-not-exist nil)
 752                        (sb-unix::get-errno)))
 753          (threads
 754           (list
 755            #-freebsd
 756            (exercise-syscall (lambda () (sb-unix:nanosleep -1 0)) nanosleep-errno)
 757            (exercise-syscall (lambda () (open "no-such-file"
 758                                               :if-does-not-exist nil))
 759                              open-errno)
 760            (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (sb-ext:gc) (sleep 1)))))))
 761     (sleep 10)
 762     (princ "terminating threads")
 763     (dolist (thread threads)
 764       (sb-thread:terminate-thread thread))))
 765
 766 (format t "~&errno test done~%")
 767
 768 (with-test (:name (:terminate-thread-restart))
 769   (loop repeat 100 do
 770         (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (sleep 0.1)))))
 771           (sb-thread:interrupt-thread
 772            thread
 773            (lambda ()
 774              (assert (find-restart 'sb-thread:terminate-thread)))))))
 775
 776 (sb-ext:gc :full t)
 777
 778 (format t "~&thread startup sigmask test done~%")
 779
 780 (with-test (:name (:debugger-no-hang-on-session-lock-if-interrupted))
 781   (sb-debug::enable-debugger)
 782   (let* ((main-thread *current-thread*)
 783          (interruptor-thread
 784           (make-thread (lambda ()
 785                          (sleep 2)
 786                          (interrupt-thread main-thread
 787                                            (lambda ()
 788                                              (with-interrupts
 789                                                (break))))
 790                          (sleep 2)
 791                          (interrupt-thread main-thread #'continue))
 792                        :name "interruptor")))
 793     (with-session-lock (*session*)
 794       (sleep 3))
 795     (loop while (thread-alive-p interruptor-thread))))
 796
 797 (format t "~&session lock test done~%")
 798
 799 ;; expose thread creation races by exiting quickly
 800 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :light))
 801   (sb-thread:make-thread (lambda ())))
 802
 803 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :heavy))
 804   (loop repeat 20 do
 805         (wait-for-threads
 806          (loop for i below 100 collect
 807                (sb-thread:make-thread (lambda ()))))))
 808
 809 (format t "~&creation test done~%")
 810
 811 ;; interrupt handlers are per-thread with pthreads, make sure the
 812 ;; handler installed in one thread is global
 813 (with-test (:name (:global-interrupt-handler))
 814   (sb-thread:make-thread
 815    (lambda ()
 816      (sb-ext:run-program "sleep" '("1") :search t :wait nil))))
 817
 818 ;;;; Binding stack safety
 819
 820 (defparameter *x* nil)
 821 (defparameter *n-gcs-requested* 0)
 822 (defparameter *n-gcs-done* 0)
 823
 824 (let ((counter 0))
 825   (defun make-something-big ()
 826     (let ((x (make-string 32000)))
 827       (incf counter)
 828       (let ((counter counter))
 829         (sb-ext:finalize x (lambda () (format t " ~S" counter)
 830                                    (force-output)))))))
 831
 832 (defmacro wait-for-gc ()
 833   `(progn
 834      (incf *n-gcs-requested*)
 835      (loop while (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))))
 836
 837 (defun send-gc ()
 838   (loop until (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))
 839   (format t "G")
 840   (force-output)
 841   (sb-ext:gc)
 842   (incf *n-gcs-done*))
 843
 844 (defun exercise-binding ()
 845   (loop
 846    (let ((*x* (make-something-big)))
 847      (let ((*x* 42))
 848        ;; at this point the binding stack looks like this:
 849        ;; NO-TLS-VALUE-MARKER, *x*, SOMETHING, *x*
 850        t))
 851    (wait-for-gc)
 852    ;; sig_stop_for_gc_handler binds FREE_INTERRUPT_CONTEXT_INDEX. By
 853    ;; now SOMETHING is gc'ed and the binding stack looks like this: 0,
 854    ;; 0, SOMETHING, 0 (because the symbol slots are zeroed on
 855    ;; unbinding but values are not).
 856    (let ((*x* nil))
 857      ;; bump bsp as if a BIND had just started
 858      (incf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2)
 859      (wait-for-gc)
 860      (decf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2))))
 861
 862 (with-test (:name (:binding-stack-gc-safety))
 863   (let (threads)
 864     (unwind-protect
 865          (progn
 866            (push (sb-thread:make-thread #'exercise-binding) threads)
 867            (push (sb-thread:make-thread (lambda ()
 868                                           (loop
 869                                            (sleep 0.1)
 870                                            (send-gc))))
 871                  threads)
 872            (sleep 4))
 873       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 874
 875 (format t "~&binding test done~%")
 876
 877 ;;; HASH TABLES
 878
 879 (defvar *errors* nil)
 880
 881 (defun oops (e)
 882   (setf *errors* e)
 883   (format t "~&oops: ~A in ~S~%" e *current-thread*)
 884   (sb-debug:backtrace)
 885   (catch 'done))
 886
 887 (with-test (:name (:unsynchronized-hash-table))
 888   ;; We expect a (probable) error here: parellel readers and writers
 889   ;; on a hash-table are not expected to work -- but we also don't
 890   ;; expect this to corrupt the image.
 891   (let* ((hash (make-hash-table))
 892          (*errors* nil)
 893          (threads (list (sb-thread:make-thread
 894                          (lambda ()
 895                            (catch 'done
 896                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 897                                (loop
 898                                  ;;(princ "1") (force-output)
 899                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 900                          :name "writer")
 901                         (sb-thread:make-thread
 902                          (lambda ()
 903                            (catch 'done
 904                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 905                                (loop
 906                                  ;;(princ "2") (force-output)
 907                                  (remhash (random 100) hash)))))
 908                          :name "reader")
 909                         (sb-thread:make-thread
 910                          (lambda ()
 911                            (catch 'done
 912                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 913                                (loop
 914                                  (sleep (random 1.0))
 915                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 916                          :name "collector"))))
 917     (unwind-protect
 918          (sleep 10)
 919       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 920
 921 (format t "~&unsynchronized hash table test done~%")
 922
 923 (with-test (:name (:synchronized-hash-table))
 924   (let* ((hash (make-hash-table :synchronized t))
 925          (*errors* nil)
 926          (threads (list (sb-thread:make-thread
 927                          (lambda ()
 928                            (catch 'done
 929                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 930                                (loop
 931                                  ;;(princ "1") (force-output)
 932                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 933                          :name "writer")
 934                         (sb-thread:make-thread
 935                          (lambda ()
 936                            (catch 'done
 937                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 938                                (loop
 939                                  ;;(princ "2") (force-output)
 940                                  (remhash (random 100) hash)))))
 941                          :name "reader")
 942                         (sb-thread:make-thread
 943                          (lambda ()
 944                            (catch 'done
 945                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 946                                (loop
 947                                  (sleep (random 1.0))
 948                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 949                          :name "collector"))))
 950     (unwind-protect
 951          (sleep 10)
 952       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 953     (assert (not *errors*))))
 954
 955 (format t "~&synchronized hash table test done~%")
 956
 957 (with-test (:name (:hash-table-parallel-readers))
 958   (let ((hash (make-hash-table))
 959         (*errors* nil))
 960     (loop repeat 50
 961           do (setf (gethash (random 100) hash) 'xxx))
 962     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 963                           (lambda ()
 964                             (catch 'done
 965                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 966                                 (loop
 967                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 968                           :name "reader 1")
 969                          (sb-thread:make-thread
 970                           (lambda ()
 971                             (catch 'done
 972                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 973                                 (loop
 974                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 975                           :name "reader 2")
 976                          (sb-thread:make-thread
 977                           (lambda ()
 978                             (catch 'done
 979                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 980                                 (loop
 981                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 982                           :name "reader 3")
 983                          (sb-thread:make-thread
 984                           (lambda ()
 985                             (catch 'done
 986                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 987                                (loop
 988                                  (sleep (random 1.0))
 989                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 990                           :name "collector"))))
 991       (unwind-protect
 992            (sleep 10)
 993         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 994       (assert (not *errors*)))))
 995
 996 (format t "~&multiple reader hash table test done~%")
 997
 998 (with-test (:name (:hash-table-single-accessor-parallel-gc))
 999   #+darwin
1000   (error "Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.")
1001   (let ((hash (make-hash-table))
1002         (*errors* nil))
1003     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
1004                           (lambda ()
1005                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1006                               (loop
1007                                 (let ((n (random 100)))
1008                                   (if (gethash n hash)
1009                                       (remhash n hash)
1010                                       (setf (gethash n hash) 'h))))))
1011                           :name "accessor")
1012                          (sb-thread:make-thread
1013                           (lambda ()
1014                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1015                               (loop
1016                                 (sleep (random 1.0))
1017                                 (sb-ext:gc :full t))))
1018                           :name "collector"))))
1019       (unwind-protect
1020            (sleep 10)
1021         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
1022       (assert (not *errors*)))))
1023
1024 (format t "~&single accessor hash table test~%")
1025
1026 #|  ;; a cll post from eric marsden
1027 | (defun crash ()
1028 |   (setq *debugger-hook*
1029 |         (lambda (condition old-debugger-hook)
1030 |           (debug:backtrace 10)
1031 |           (unix:unix-exit 2)))
1032 |   #+live-dangerously
1033 |   (mp::start-sigalrm-yield)
1034 |   (flet ((roomy () (loop (with-output-to-string (*standard-output*) (room)))))
1035 |     (mp:make-process #'roomy)
1036 |     (mp:make-process #'roomy)))
1037 |#
1038
1039 (with-test (:name (:condition-variable :notify-multiple))
1040   (flet ((tester (notify-fun)
1041            (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
1042                  (lock (make-mutex :name "lock"))
1043                  (data nil))
1044              (labels ((test (x)
1045                         (loop
1046                            (with-mutex (lock)
1047                              (format t "condition-wait ~a~%" x)
1048                              (force-output)
1049                              (condition-wait queue lock)
1050                              (format t "woke up ~a~%" x)
1051                              (force-output)
1052                              (push x data)))))
1053                (let ((threads (loop for x from 1 to 10
1054                                     collect
1055                                     (let ((x x))
1056                                       (sb-thread:make-thread (lambda ()
1057                                                                (test x)))))))
1058                  (sleep 5)
1059                  (with-mutex (lock)
1060                    (funcall notify-fun queue))
1061                  (sleep 5)
1062                  (mapcar #'terminate-thread threads)
1063                  ;; Check that all threads woke up at least once
1064                  (assert (= (length (remove-duplicates data)) 10)))))))
1065     (tester (lambda (queue)
1066               (format t "~&(condition-notify queue 10)~%")
1067               (force-output)
1068               (condition-notify queue 10)))
1069     (tester (lambda (queue)
1070               (format t "~&(condition-broadcast queue)~%")
1071               (force-output)
1072               (condition-broadcast queue)))))
1073
1074 (format t "waitqueue wakeup tests done~%")
1075
1076 ;;; Make sure that a deadline handler is not invoked twice in a row in
1077 ;;; CONDITION-WAIT. See LP #512914 for a detailed explanation.
1078 ;;;
1079 #-sb-lutex    ; See KLUDGE above: no deadlines for condition-wait+lutexes.
1080 (with-test (:name (:condition-wait :deadlines :LP-512914))
1081   (let ((n 2) ; was empirically enough to trigger the bug
1082         (mutex (sb-thread:make-mutex))
1083         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1084         (threads nil)
1085         (deadline-handler-run-twice? nil))
1086     (dotimes (i n)
1087       (let ((child
1088              (sb-thread:make-thread
1089               #'(lambda ()
1090                   (handler-bind
1091                       ((sb-sys:deadline-timeout
1092                         (let ((already? nil))
1093                           #'(lambda (c)
1094                               (when already?
1095                                 (setq deadline-handler-run-twice? t))
1096                               (setq already? t)
1097                               (sleep 0.2)
1098                               (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1099                               (sb-sys:defer-deadline 10.0 c)))))
1100                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1101                       (sb-thread:with-mutex (mutex)
1102                         (sb-thread:condition-wait waitq mutex))))))))
1103         (push child threads)))
1104     (mapc #'sb-thread:join-thread threads)
1105     (assert (not deadline-handler-run-twice?))))
1106
1107 (with-test (:name (:condition-wait :signal-deadline-with-interrupts-enabled))
1108   #+darwin
1109   (error "Bad Darwin")
1110   (let ((mutex (sb-thread:make-mutex))
1111         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1112         (A-holds? :unknown)
1113         (B-holds? :unknown)
1114         (A-interrupts-enabled? :unknown)
1115         (B-interrupts-enabled? :unknown)
1116         (A)
1117         (B))
1118     ;; W.L.O.G., we assume that A is executed first...
1119     (setq A (sb-thread:make-thread
1120              #'(lambda ()
1121                  (handler-bind
1122                      ((sb-sys:deadline-timeout
1123                        #'(lambda (c)
1124                            ;; We came here through the call to DECODE-TIMEOUT
1125                            ;; in CONDITION-WAIT; hence both here are supposed
1126                            ;; to evaluate to T.
1127                            (setq A-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1128                            (setq A-interrupts-enabled?
1129                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1130                            (sleep 0.2)
1131                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1132                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1133                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1134                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1135                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1136     (setq B (sb-thread:make-thread
1137              #'(lambda ()
1138                  (thread-yield)
1139                  (handler-bind
1140                      ((sb-sys:deadline-timeout
1141                        #'(lambda (c)
1142                            ;; We came here through the call to GET-MUTEX
1143                            ;; in CONDITION-WAIT (contended case of
1144                            ;; reaquiring the mutex) - so the former will
1145                            ;; be NIL, but interrupts should still be enabled.
1146                            (setq B-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1147                            (setq B-interrupts-enabled?
1148                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1149                            (sleep 0.2)
1150                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1151                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1152                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1153                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1154                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1155     (sb-thread:join-thread A)
1156     (sb-thread:join-thread B)
1157     (let ((A-result (list A-holds? A-interrupts-enabled?))
1158           (B-result (list B-holds? B-interrupts-enabled?)))
1159       ;; We also check some subtle behaviour w.r.t. whether a deadline
1160       ;; handler in CONDITION-WAIT got the mutex, or not. This is most
1161       ;; probably very internal behaviour (so user should not depend
1162       ;; on it) -- I added the testing here just to manifest current
1163       ;; behaviour.
1164       (cond ((equal A-result '(t t)) (assert (equal B-result '(nil t))))
1165             ((equal B-result '(t t)) (assert (equal A-result '(nil t))))
1166             (t (error "Failure: fall through."))))))
1167
1168 (with-test (:name (:mutex :finalization))
1169   (let ((a nil))
1170     (dotimes (i 500000)
1171       (setf a (make-mutex)))))
1172
1173 (format t "mutex finalization test done~%")
1174
1175 ;;; Check that INFO is thread-safe, at least when we're just doing reads.
1176
1177 (let* ((symbols (loop repeat 10000 collect (gensym)))
1178        (functions (loop for (symbol . rest) on symbols
1179                         for next = (car rest)
1180                         for fun = (let ((next next))
1181                                     (lambda (n)
1182                                       (if next
1183                                           (funcall next (1- n))
1184                                           n)))
1185                         do (setf (symbol-function symbol) fun)
1186                         collect fun)))
1187   (defun infodb-test ()
1188     (funcall (car functions) 9999)))
1189
1190 (with-test (:name (:infodb :read))
1191   (let* ((ok t)
1192          (threads (loop for i from 0 to 10
1193                         collect (sb-thread:make-thread
1194                                  (lambda ()
1195                                    (dotimes (j 100)
1196                                      (write-char #\-)
1197                                      (finish-output)
1198                                      (let ((n (infodb-test)))
1199                                        (unless (zerop n)
1200                                          (setf ok nil)
1201                                          (format t "N != 0 (~A)~%" n)
1202                                          (sb-ext:quit)))))))))
1203     (wait-for-threads threads)
1204     (assert ok)))
1205
1206 (format t "infodb test done~%")
1207
1208 (with-test (:name (:backtrace))
1209   #+darwin
1210   (error "Prone to crash on Darwin, cause unknown.")
1211   ;; Printing backtraces from several threads at once used to hang the
1212   ;; whole SBCL process (discovered by accident due to a timer.impure
1213   ;; test misbehaving). The cause was that packages weren't even
1214   ;; thread-safe for only doing FIND-SYMBOL, and while printing
1215   ;; backtraces a loot of symbol lookups need to be done due to
1216   ;; *PRINT-ESCAPE*.
1217   (let* ((threads (loop repeat 10
1218                         collect (sb-thread:make-thread
1219                                  (lambda ()
1220                                    (dotimes (i 1000)
1221                                      (with-output-to-string (*debug-io*)
1222                                        (sb-debug::backtrace 10))))))))
1223     (wait-for-threads threads)))
1224
1225 (format t "backtrace test done~%")
1226
1227 (format t "~&starting gc deadlock test: WARNING: THIS TEST WILL HANG ON FAILURE!~%")
1228
1229 (with-test (:name (:gc-deadlock))
1230   #+darwin
1231   (error "Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.")
1232   ;; Prior to 0.9.16.46 thread exit potentially deadlocked the
1233   ;; GC due to *all-threads-lock* and session lock. On earlier
1234   ;; versions and at least on one specific box this test is good enough
1235   ;; to catch that typically well before the 1500th iteration.
1236   (loop
1237      with i = 0
1238      with n = 3000
1239      while (< i n)
1240      do
1241        (incf i)
1242        (when (zerop (mod i 100))
1243          (write-char #\.)
1244          (force-output))
1245        (handler-case
1246            (if (oddp i)
1247                (sb-thread:make-thread
1248                 (lambda ()
1249                   (sleep (random 0.001)))
1250                 :name (format nil "SLEEP-~D" i))
1251                (sb-thread:make-thread
1252                 (lambda ()
1253                   ;; KLUDGE: what we are doing here is explicit,
1254                   ;; but the same can happen because of a regular
1255                   ;; MAKE-THREAD or LIST-ALL-THREADS, and various
1256                   ;; session functions.
1257                   (sb-thread::with-all-threads-lock
1258                     (sb-thread::with-session-lock (sb-thread::*session*)
1259                       (sb-ext:gc))))
1260                 :name (format nil "GC-~D" i)))
1261          (error (e)
1262            (format t "~%error creating thread ~D: ~A -- backing off for retry~%" i e)
1263            (sleep 0.1)
1264            (incf i)))))
1265
1266 (format t "~&gc deadlock test done~%")
1267 \f
1268 (let ((count (make-array 8 :initial-element 0)))
1269   (defun closure-one ()
1270     (declare (optimize safety))
1271     (values (incf (aref count 0)) (incf (aref count 1))
1272             (incf (aref count 2)) (incf (aref count 3))
1273             (incf (aref count 4)) (incf (aref count 5))
1274             (incf (aref count 6)) (incf (aref count 7))))
1275   (defun no-optimizing-away-closure-one ()
1276     (setf count (make-array 8 :initial-element 0))))
1277
1278 (defstruct box
1279   (count 0))
1280
1281 (let ((one (make-box))
1282       (two (make-box))
1283       (three (make-box)))
1284   (defun closure-two ()
1285     (declare (optimize safety))
1286     (values (incf (box-count one)) (incf (box-count two)) (incf (box-count three))))
1287   (defun no-optimizing-away-closure-two ()
1288     (setf one (make-box)
1289           two (make-box)
1290           three (make-box))))
1291
1292 (with-test (:name (:funcallable-instances))
1293   ;; the funcallable-instance implementation used not to be threadsafe
1294   ;; against setting the funcallable-instance function to a closure
1295   ;; (because the code and lexenv were set separately).
1296   (let ((fun (sb-kernel:%make-funcallable-instance 0))
1297         (condition nil))
1298     (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1299     (flet ((changer ()
1300              (loop (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1301                    (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-two)))
1302            (test ()
1303              (handler-case (loop (funcall fun))
1304                (serious-condition (c) (setf condition c)))))
1305       (let ((changer (make-thread #'changer))
1306             (test (make-thread #'test)))
1307         (handler-case
1308             (progn
1309               ;; The two closures above are fairly carefully crafted
1310               ;; so that if given the wrong lexenv they will tend to
1311               ;; do some serious damage, but it is of course difficult
1312               ;; to predict where the various bits and pieces will be
1313               ;; allocated.  Five seconds failed fairly reliably on
1314               ;; both my x86 and x86-64 systems.  -- CSR, 2006-09-27.
1315               (sb-ext:with-timeout 5
1316                 (wait-for-threads (list test)))
1317               (error "~@<test thread got condition:~2I~_~A~@:>" condition))
1318           (sb-ext:timeout ()
1319             (terminate-thread changer)
1320             (terminate-thread test)
1321             (wait-for-threads (list changer test))))))))
1322
1323 (format t "~&funcallable-instance test done~%")
1324
1325 (defun random-type (n)
1326   `(integer ,(random n) ,(+ n (random n))))
1327
1328 (defun subtypep-hash-cache-test ()
1329   (dotimes (i 10000)
1330     (let ((type1 (random-type 500))
1331           (type2 (random-type 500)))
1332       (let ((a (subtypep type1 type2)))
1333         (dotimes (i 100)
1334           (assert (eq (subtypep type1 type2) a))))))
1335   (format t "ok~%")
1336   (force-output))
1337
1338 (with-test (:name '(:hash-cache :subtypep))
1339   (dotimes (i 10)
1340     (sb-thread:make-thread #'subtypep-hash-cache-test)))
1341 (format t "hash-cache tests done~%")
1342
1343 ;;;; BLACK BOX TESTS
1344
1345 (in-package :cl-user)
1346 (use-package :test-util)
1347 (use-package "ASSERTOID")
1348
1349 (format t "parallel defclass test -- WARNING, WILL HANG ON FAILURE!~%")
1350 (with-test (:name :parallel-defclass)
1351   (defclass test-1 () ((a :initform :orig-a)))
1352   (defclass test-2 () ((b :initform :orig-b)))
1353   (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :orig-c)))
1354   (let* ((run t)
1355          (d1 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1356                                       (loop while run
1357                                             do (defclass test-1 () ((a :initform :new-a)))
1358                                             (write-char #\1)
1359                                             (force-output)))
1360                                     :name "d1"))
1361          (d2 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1362                                       (loop while run
1363                                             do (defclass test-2 () ((b :initform :new-b)))
1364                                                (write-char #\2)
1365                                                (force-output)))
1366                                     :name "d2"))
1367          (d3 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1368                                       (loop while run
1369                                             do (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :new-c)))
1370                                                (write-char #\3)
1371                                                (force-output)))
1372                                     :name "d3"))
1373          (i (sb-thread:make-thread (lambda ()
1374                                      (loop while run
1375                                            do (let ((i (make-instance 'test-3)))
1376                                                 (assert (member (slot-value i 'a) '(:orig-a :new-a)))
1377                                                 (assert (member (slot-value i 'b) '(:orig-b :new-b)))
1378                                                 (assert (member (slot-value i 'c) '(:orig-c :new-c))))
1379                                               (write-char #\i)
1380                                               (force-output)))
1381                                    :name "i")))
1382     (format t "~%sleeping!~%")
1383     (sleep 2.0)
1384     (format t "~%stopping!~%")
1385     (setf run nil)
1386     (mapc (lambda (th)
1387             (sb-thread:join-thread th)
1388             (format t "~%joined ~S~%" (sb-thread:thread-name th)))
1389           (list d1 d2 d3 i))))
1390 (format t "parallel defclass test done~%")