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-wait* :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 "/bin/sh"
 202                     '("run-compiler.sh" "-sbcl-pic" "-sbcl-shared"
 203                       "-o" "threads-foreign.so" "threads-foreign.c")
 204                     :environment (test-util::test-env))
 205 (sb-alien:load-shared-object (truename "threads-foreign.so"))
 206 (sb-alien:define-alien-routine loop-forever sb-alien:void)
 207 (delete-file "threads-foreign.c")
 208
 209
 210 ;;; elementary "can we get a lock and release it again"
 211 (with-test (:name (:mutex :basics))
 212   (let ((l (make-mutex :name "foo"))
 213         (p *current-thread*))
 214     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 215     (sb-thread:get-mutex l)
 216     (assert (eql (mutex-value l) p) nil "3")
 217     (sb-thread:release-mutex l)
 218     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "5")))
 219
 220 (with-test (:name (:with-recursive-lock :basics))
 221   (labels ((ours-p (value)
 222              (eq *current-thread* value)))
 223     (let ((l (make-mutex :name "rec")))
 224       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 225       (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 226         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "3")
 227         (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 228           (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "4"))
 229         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "5"))
 230       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "6"))))
 231
 232 (with-test (:name (:with-recursive-spinlock :basics))
 233   (labels ((ours-p (value)
 234              (eq *current-thread* value)))
 235     (let ((l (make-spinlock :name "rec")))
 236       (assert (eql (spinlock-value l) nil) nil "1")
 237       (with-recursive-spinlock (l)
 238         (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "3")
 239         (with-recursive-spinlock (l)
 240           (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "4"))
 241         (assert (ours-p (spinlock-value l)) nil "5"))
 242       (assert (eql (spinlock-value l) nil) nil "6"))))
 243
 244 (with-test (:name (:mutex :nesting-mutex-and-recursive-lock))
 245   (let ((l (make-mutex :name "a mutex")))
 246     (with-mutex (l)
 247       (with-recursive-lock (l)))))
 248
 249 (with-test (:name (:spinlock :nesting-spinlock-and-recursive-spinlock))
 250   (let ((l (make-spinlock :name "a spinlock")))
 251     (with-spinlock (l)
 252       (with-recursive-spinlock (l)))))
 253
 254 (with-test (:name (:spinlock :more-basics))
 255   (let ((l (make-spinlock :name "spinlock")))
 256     (assert (eql (spinlock-value l) nil) ((spinlock-value l))
 257             "spinlock not free (1)")
 258     (with-spinlock (l)
 259       (assert (eql (spinlock-value l) *current-thread*) ((spinlock-value l))
 260               "spinlock not taken"))
 261     (assert (eql (spinlock-value l) nil) ((spinlock-value l))
 262             "spinlock not free (2)")))
 263
 264 ;; test that SLEEP actually sleeps for at least the given time, even
 265 ;; if interrupted by another thread exiting/a gc/anything
 266 (with-test (:name (:sleep :continue-sleeping-after-interrupt))
 267   (let ((start-time (get-universal-time)))
 268     (make-thread (lambda () (sleep 1) (sb-ext:gc :full t)))
 269     (sleep 5)
 270     (assert (>= (get-universal-time) (+ 5 start-time)))))
 271
 272
 273 (with-test (:name (:condition-wait :basics-1))
 274   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 275         (lock (make-mutex :name "lock"))
 276         (n 0))
 277     (labels ((in-new-thread ()
 278                (with-mutex (lock)
 279                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 280                  (format t "~A got mutex~%" *current-thread*)
 281                  ;; now drop it and sleep
 282                  (condition-wait queue lock)
 283                  ;; after waking we should have the lock again
 284                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 285                  (assert (eql n 1))
 286                  (decf n))))
 287       (make-thread #'in-new-thread)
 288       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 289       ;; check the lock is free while it's asleep
 290       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 291       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 292       (with-mutex (lock)
 293         (incf n)
 294         (condition-notify queue))
 295       (sleep 1))))
 296
 297 (with-test (:name (:condition-wait :basics-2))
 298   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 299         (lock (make-mutex :name "lock")))
 300     (labels ((ours-p (value)
 301                (eq *current-thread* value))
 302              (in-new-thread ()
 303                (with-recursive-lock (lock)
 304                  (assert (ours-p (mutex-value lock)))
 305                  (format t "~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 306                  ;; now drop it and sleep
 307                  (condition-wait queue lock)
 308                  ;; after waking we should have the lock again
 309                  (format t "woken, ~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 310                  (assert (ours-p (mutex-value lock))))))
 311       (make-thread #'in-new-thread)
 312       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 313       ;; check the lock is free while it's asleep
 314       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 315       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 316       (with-recursive-lock (lock)
 317         (condition-notify queue))
 318       (sleep 1))))
 319
 320 (with-test (:name (:mutex :contention))
 321   (let ((mutex (make-mutex :name "contended")))
 322     (labels ((run ()
 323                (let ((me *current-thread*))
 324                  (dotimes (i 100)
 325                    (with-mutex (mutex)
 326                      (sleep .03)
 327                      (assert (eql (mutex-value mutex) me)))
 328                    (assert (not (eql (mutex-value mutex) me))))
 329                  (format t "done ~A~%" *current-thread*))))
 330       (let ((kid1 (make-thread #'run))
 331             (kid2 (make-thread #'run)))
 332         (format t "contention ~A ~A~%" kid1 kid2)
 333         (wait-for-threads (list kid1 kid2))))))
 334
 335 ;;; GRAB-MUTEX
 336
 337 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp nil))
 338   (let ((m (make-mutex)))
 339     (with-mutex (m)
 340       (assert (null (join-thread (make-thread
 341                                   #'(lambda ()
 342                                       (grab-mutex m :waitp nil)))))))))
 343
 344 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-fail))
 345   #+sb-lutex
 346   (error "Mutex timeout not supported here.")
 347   (let ((m (make-mutex))
 348         (w (make-semaphore)))
 349     (with-mutex (m)
 350       (let ((th (make-thread
 351                  #'(lambda ()
 352                      (prog1
 353                          (grab-mutex m :timeout 0.1)
 354                        (signal-semaphore w))))))
 355         ;; Wait for it to -- otherwise the detect the deadlock chain
 356         ;; from JOIN-THREAD.
 357         (wait-on-semaphore w)
 358         (assert (null (join-thread th)))))))
 359
 360 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-success))
 361   #+sb-lutex
 362   (error "Mutex timeout not supported here.")
 363   (let ((m (make-mutex))
 364         (child))
 365     (with-mutex (m)
 366       (setq child (make-thread #'(lambda () (grab-mutex m :timeout 1.0))))
 367       (sleep 0.2))
 368     (assert (eq (join-thread child) 't))))
 369
 370 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout+deadline))
 371   #+sb-lutex
 372   (error "Mutex timeout not supported here.")
 373   (let ((m (make-mutex))
 374         (w (make-semaphore)))
 375     (with-mutex (m)
 376       (let ((th (make-thread #'(lambda ()
 377                                  (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 378                                    (handler-case
 379                                        (grab-mutex m :timeout 0.0)
 380                                      (sb-sys:deadline-timeout ()
 381                                        (signal-semaphore w)
 382                                        :deadline)))))))
 383         (wait-on-semaphore w)
 384         (assert (eq (join-thread th) :deadline))))))
 385
 386 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp+deadline))
 387   #+sb-lutex
 388   (error "Mutex timeout not supported here.")
 389   (let ((m (make-mutex)))
 390     (with-mutex (m)
 391       (assert (eq (join-thread
 392                    (make-thread #'(lambda ()
 393                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 394                                       (handler-case
 395                                           (grab-mutex m :waitp nil)
 396                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 397                                           :deadline))))))
 398                   'nil)))))
 399
 400 ;;; semaphores
 401
 402 (defmacro raises-timeout-p (&body body)
 403   `(handler-case (progn (progn ,@body) nil)
 404     (sb-ext:timeout () t)))
 405
 406 (with-test (:name (:semaphore :wait-forever))
 407   (let ((sem (make-semaphore :count 0)))
 408     (assert (raises-timeout-p
 409               (sb-ext:with-timeout 0.1
 410                 (wait-on-semaphore sem))))))
 411
 412 (with-test (:name (:semaphore :initial-count))
 413   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 414     (sb-ext:with-timeout 0.1
 415       (wait-on-semaphore sem))))
 416
 417 (with-test (:name (:semaphore :wait-then-signal))
 418   (let ((sem (make-semaphore))
 419         (signalled-p nil))
 420     (make-thread (lambda ()
 421                    (sleep 0.1)
 422                    (setq signalled-p t)
 423                    (signal-semaphore sem)))
 424     (wait-on-semaphore sem)
 425     (assert signalled-p)))
 426
 427 (with-test (:name (:semaphore :signal-then-wait))
 428   (let ((sem (make-semaphore))
 429         (signalled-p nil))
 430     (make-thread (lambda ()
 431                    (signal-semaphore sem)
 432                    (setq signalled-p t)))
 433     (loop until signalled-p)
 434     (wait-on-semaphore sem)
 435     (assert signalled-p)))
 436
 437 (defun test-semaphore-multiple-signals (wait-on-semaphore)
 438   (let* ((sem (make-semaphore :count 5))
 439          (threads (loop repeat 20 collecting
 440                         (make-thread (lambda ()
 441                                        (funcall wait-on-semaphore sem))))))
 442     (flet ((count-live-threads ()
 443              (count-if #'thread-alive-p threads)))
 444       (sleep 0.5)
 445       (assert (= 15 (count-live-threads)))
 446       (signal-semaphore sem 10)
 447       (sleep 0.5)
 448       (assert (= 5 (count-live-threads)))
 449       (signal-semaphore sem 3)
 450       (sleep 0.5)
 451       (assert (= 2 (count-live-threads)))
 452       (signal-semaphore sem 4)
 453       (sleep 0.5)
 454       (assert (= 0 (count-live-threads))))))
 455
 456 (with-test (:name (:semaphore :multiple-signals))
 457   (test-semaphore-multiple-signals #'wait-on-semaphore))
 458
 459 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail))
 460   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 0)) 'nil)))
 461
 462 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success))
 463   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 464     (assert (try-semaphore sem))
 465     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 466
 467 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail :n>1))
 468   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 1) 2) 'nil)))
 469
 470 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success :n>1))
 471   (let ((sem (make-semaphore :count 10)))
 472     (assert (try-semaphore sem 5))
 473     (assert (try-semaphore sem 5))
 474     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 475
 476 (with-test (:name (:try-semaphore :emulate-wait-on-semaphore))
 477   (flet ((busy-wait-on-semaphore (sem)
 478            (loop until (try-semaphore sem) do (sleep 0.001))))
 479     (test-semaphore-multiple-signals #'busy-wait-on-semaphore)))
 480
 481 ;;; Here we test that interrupting TRY-SEMAPHORE does not leave a
 482 ;;; semaphore in a bad state.
 483 (with-test (:name (:try-semaphore :interrupt-safe))
 484   (flet ((make-threads (count fn)
 485            (loop repeat count collect (make-thread fn)))
 486          (kill-thread (thread)
 487            (when (thread-alive-p thread)
 488              (ignore-errors (terminate-thread thread))))
 489          (count-live-threads (threads)
 490            (count-if #'thread-alive-p threads)))
 491     ;; WAITERS will already be waiting on the semaphore while
 492     ;; threads-being-interrupted will perform TRY-SEMAPHORE on that
 493     ;; semaphore, and MORE-WAITERS are new threads trying to wait on
 494     ;; the semaphore during the interruption-fire.
 495     (let* ((sem (make-semaphore :count 100))
 496            (waiters (make-threads 20 #'(lambda ()
 497                                          (wait-on-semaphore sem))))
 498            (triers  (make-threads 40 #'(lambda ()
 499                                          (sleep (random 0.01))
 500                                          (try-semaphore sem (1+ (random 5))))))
 501            (more-waiters
 502             (loop repeat 10
 503                   do (kill-thread (nth (random 40) triers))
 504                   collect (make-thread #'(lambda () (wait-on-semaphore sem)))
 505                   do (kill-thread (nth (random 40) triers)))))
 506       (sleep 0.5)
 507       ;; Now ensure that the waiting threads will all be waked up,
 508       ;; i.e. that the semaphore is still working.
 509       (loop repeat (+ (count-live-threads waiters)
 510                       (count-live-threads more-waiters))
 511             do (signal-semaphore sem))
 512       (sleep 0.5)
 513       (assert (zerop (count-live-threads triers)))
 514       (assert (zerop (count-live-threads waiters)))
 515       (assert (zerop (count-live-threads more-waiters))))))
 516
 517
 518
 519 (format t "~&semaphore tests done~%")
 520
 521 (defun test-interrupt (function-to-interrupt &optional quit-p)
 522   (let ((child  (make-thread function-to-interrupt)))
 523     ;;(format t "gdb ./src/runtime/sbcl ~A~%attach ~A~%" child child)
 524     (sleep 2)
 525     (format t "interrupting child ~A~%" child)
 526     (interrupt-thread child
 527                       (lambda ()
 528                         (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
 529                         (when quit-p (sb-ext:quit))))
 530     (sleep 1)
 531     child))
 532
 533 ;; separate tests for (a) interrupting Lisp code, (b) C code, (c) a syscall,
 534 ;; (d) waiting on a lock, (e) some code which we hope is likely to be
 535 ;; in pseudo-atomic
 536
 537 (with-test (:name (:interrupt-thread :more-basics))
 538   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop)))))
 539     (terminate-thread child)))
 540
 541 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-foreign-loop))
 542   (test-interrupt #'loop-forever :quit))
 543
 544 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-sleep))
 545   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop (sleep 2000))))))
 546     (terminate-thread child)
 547     (wait-for-threads (list child))))
 548
 549 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-mutex-acquisition))
 550   (let ((lock (make-mutex :name "loctite"))
 551         child)
 552     (with-mutex (lock)
 553       (setf child (test-interrupt
 554                    (lambda ()
 555                      (with-mutex (lock)
 556                        (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 557                      (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 558                      (sleep 10))))
 559       ;;hold onto lock for long enough that child can't get it immediately
 560       (sleep 5)
 561       (interrupt-thread child (lambda () (format t "l ~A~%" (mutex-value lock))))
 562       (format t "parent releasing lock~%"))
 563     (terminate-thread child)
 564     (wait-for-threads (list child))))
 565
 566 (format t "~&locking test done~%")
 567
 568 (defun alloc-stuff () (copy-list '(1 2 3 4 5)))
 569
 570 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child))
 571   (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 572     (let ((killers
 573            (loop repeat 4 collect
 574                  (sb-thread:make-thread
 575                   (lambda ()
 576                     (loop repeat 25 do
 577                           (sleep (random 0.1d0))
 578                           (princ ".")
 579                           (force-output)
 580                           (sb-thread:interrupt-thread thread (lambda ()))))))))
 581       (wait-for-threads killers)
 582       (sb-thread:terminate-thread thread)
 583       (wait-for-threads (list thread))))
 584   (sb-ext:gc :full t))
 585
 586 (format t "~&multi interrupt test done~%")
 587
 588 #+(or x86 x86-64) ;; x86oid-only, see internal commentary.
 589 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child :again))
 590   (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 591     ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
 592     ;; pseudo-atomic atomicity
 593     (dotimes (i 100)
 594       (sleep (random 0.1d0))
 595       (interrupt-thread c
 596                         (lambda ()
 597                           (princ ".") (force-output)
 598                           (assert (thread-alive-p *current-thread*))
 599                           (assert
 600                            (not (logbitp 0 SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-BITS*))))))
 601     (terminate-thread c)
 602     (wait-for-threads (list c))))
 603
 604 (format t "~&interrupt test done~%")
 605
 606 (defstruct counter (n 0 :type sb-vm:word))
 607 (defvar *interrupt-counter* (make-counter))
 608
 609 (declaim (notinline check-interrupt-count))
 610 (defun check-interrupt-count (i)
 611   (declare (optimize (debug 1) (speed 1)))
 612   ;; This used to lose if eflags were not restored after an interrupt.
 613   (unless (typep i 'fixnum)
 614     (error "!!!!!!!!!!!")))
 615
 616 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-ATOMIC-INCF))
 617   (let ((c (make-thread
 618             (lambda ()
 619               (handler-bind ((error #'(lambda (cond)
 620                                         (princ cond)
 621                                         (sb-debug:backtrace
 622                                          most-positive-fixnum))))
 623                 (loop (check-interrupt-count
 624                        (counter-n *interrupt-counter*))))))))
 625     (let ((func (lambda ()
 626                   (princ ".")
 627                   (force-output)
 628                   (sb-ext:atomic-incf (counter-n *interrupt-counter*)))))
 629       (setf (counter-n *interrupt-counter*) 0)
 630       (dotimes (i 100)
 631         (sleep (random 0.1d0))
 632         (interrupt-thread c func))
 633       (loop until (= (counter-n *interrupt-counter*) 100) do (sleep 0.1))
 634       (terminate-thread c)
 635       (wait-for-threads (list c)))))
 636
 637 (format t "~&interrupt count test done~%")
 638
 639 (defvar *runningp* nil)
 640
 641 (with-test (:name (:interrupt-thread :no-nesting))
 642   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 643                  (lambda ()
 644                    (catch 'xxx
 645                      (loop))))))
 646     (declare (special runningp))
 647     (sleep 0.2)
 648     (sb-thread:interrupt-thread thread
 649                                 (lambda ()
 650                                     (let ((*runningp* t))
 651                                       (sleep 1))))
 652     (sleep 0.2)
 653     (sb-thread:interrupt-thread thread
 654                                 (lambda ()
 655                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 656     (assert (not (sb-thread:join-thread thread)))))
 657
 658 (with-test (:name (:interrupt-thread :nesting))
 659   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 660                  (lambda ()
 661                    (catch 'xxx
 662                      (loop))))))
 663     (declare (special runningp))
 664     (sleep 0.2)
 665     (sb-thread:interrupt-thread thread
 666                                 (lambda ()
 667                                   (let ((*runningp* t))
 668                                     (sb-sys:with-interrupts
 669                                       (sleep 1)))))
 670     (sleep 0.2)
 671     (sb-thread:interrupt-thread thread
 672                                 (lambda ()
 673                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 674     (assert (sb-thread:join-thread thread))))
 675
 676 (with-test (:name (:two-threads-running-gc))
 677   (let (a-done b-done)
 678     (make-thread (lambda ()
 679                    (dotimes (i 100)
 680                      (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
 681                    (setf a-done t)))
 682     (make-thread (lambda ()
 683                    (dotimes (i 25)
 684                      (sb-ext:gc :full t)
 685                      (princ "/") (force-output))
 686                    (setf b-done t)))
 687     (loop
 688       (when (and a-done b-done) (return))
 689       (sleep 1))))
 690
 691 (terpri)
 692
 693 (defun waste (&optional (n 100000))
 694   (loop repeat n do (make-string 16384)))
 695
 696 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses))
 697   (loop for i below 100 do
 698         (princ "!")
 699         (force-output)
 700         (sb-thread:make-thread
 701          #'(lambda ()
 702              (waste)))
 703         (waste)
 704         (sb-ext:gc)))
 705
 706 (terpri)
 707
 708 (defparameter *aaa* nil)
 709 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses :again))
 710   (loop for i below 100 do
 711         (princ "!")
 712         (force-output)
 713         (sb-thread:make-thread
 714          #'(lambda ()
 715              (let ((*aaa* (waste)))
 716                (waste))))
 717         (let ((*aaa* (waste)))
 718           (waste))
 719         (sb-ext:gc)))
 720
 721 (format t "~&gc test done~%")
 722
 723 ;; this used to deadlock on session-lock
 724 (with-test (:name (:no-session-deadlock))
 725   (sb-thread:make-thread (lambda () (sb-ext:gc))))
 726
 727 (defun exercise-syscall (fn reference-errno)
 728   (sb-thread:make-thread
 729    (lambda ()
 730      (loop do
 731           (funcall fn)
 732           (let ((errno (sb-unix::get-errno)))
 733             (sleep (random 0.1d0))
 734             (unless (eql errno reference-errno)
 735               (format t "Got errno: ~A (~A) instead of ~A~%"
 736                       errno
 737                       (sb-unix::strerror)
 738                       reference-errno)
 739               (force-output)
 740               (sb-ext:quit :unix-status 1)))))))
 741
 742 ;; (nanosleep -1 0) does not fail on FreeBSD
 743 (with-test (:name (:exercising-concurrent-syscalls))
 744   (let* (#-freebsd
 745          (nanosleep-errno (progn
 746                             (sb-unix:nanosleep -1 0)
 747                             (sb-unix::get-errno)))
 748          (open-errno (progn
 749                        (open "no-such-file"
 750                              :if-does-not-exist nil)
 751                        (sb-unix::get-errno)))
 752          (threads
 753           (list
 754            #-freebsd
 755            (exercise-syscall (lambda () (sb-unix:nanosleep -1 0)) nanosleep-errno)
 756            (exercise-syscall (lambda () (open "no-such-file"
 757                                               :if-does-not-exist nil))
 758                              open-errno)
 759            (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (sb-ext:gc) (sleep 1)))))))
 760     (sleep 10)
 761     (princ "terminating threads")
 762     (dolist (thread threads)
 763       (sb-thread:terminate-thread thread))))
 764
 765 (format t "~&errno test done~%")
 766
 767 (with-test (:name (:terminate-thread-restart))
 768   (loop repeat 100 do
 769         (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (sleep 0.1)))))
 770           (sb-thread:interrupt-thread
 771            thread
 772            (lambda ()
 773              (assert (find-restart 'sb-thread:terminate-thread)))))))
 774
 775 (sb-ext:gc :full t)
 776
 777 (format t "~&thread startup sigmask test done~%")
 778
 779 (with-test (:name (:debugger-no-hang-on-session-lock-if-interrupted))
 780   (sb-debug::enable-debugger)
 781   (let* ((main-thread *current-thread*)
 782          (interruptor-thread
 783           (make-thread (lambda ()
 784                          (sleep 2)
 785                          (interrupt-thread main-thread
 786                                            (lambda ()
 787                                              (with-interrupts
 788                                                (break))))
 789                          (sleep 2)
 790                          (interrupt-thread main-thread #'continue))
 791                        :name "interruptor")))
 792     (with-session-lock (*session*)
 793       (sleep 3))
 794     (loop while (thread-alive-p interruptor-thread))))
 795
 796 (format t "~&session lock test done~%")
 797
 798 ;; expose thread creation races by exiting quickly
 799 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :light))
 800   (sb-thread:make-thread (lambda ())))
 801
 802 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :heavy))
 803   (loop repeat 20 do
 804         (wait-for-threads
 805          (loop for i below 100 collect
 806                (sb-thread:make-thread (lambda ()))))))
 807
 808 (format t "~&creation test done~%")
 809
 810 ;; interrupt handlers are per-thread with pthreads, make sure the
 811 ;; handler installed in one thread is global
 812 (with-test (:name (:global-interrupt-handler))
 813   (sb-thread:make-thread
 814    (lambda ()
 815      (sb-ext:run-program "sleep" '("1") :search t :wait nil))))
 816
 817 ;;;; Binding stack safety
 818
 819 (defparameter *x* nil)
 820 (defparameter *n-gcs-requested* 0)
 821 (defparameter *n-gcs-done* 0)
 822
 823 (let ((counter 0))
 824   (defun make-something-big ()
 825     (let ((x (make-string 32000)))
 826       (incf counter)
 827       (let ((counter counter))
 828         (sb-ext:finalize x (lambda () (format t " ~S" counter)
 829                                    (force-output)))))))
 830
 831 (defmacro wait-for-gc ()
 832   `(progn
 833      (incf *n-gcs-requested*)
 834      (loop while (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))))
 835
 836 (defun send-gc ()
 837   (loop until (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))
 838   (format t "G")
 839   (force-output)
 840   (sb-ext:gc)
 841   (incf *n-gcs-done*))
 842
 843 (defun exercise-binding ()
 844   (loop
 845    (let ((*x* (make-something-big)))
 846      (let ((*x* 42))
 847        ;; at this point the binding stack looks like this:
 848        ;; NO-TLS-VALUE-MARKER, *x*, SOMETHING, *x*
 849        t))
 850    (wait-for-gc)
 851    ;; sig_stop_for_gc_handler binds FREE_INTERRUPT_CONTEXT_INDEX. By
 852    ;; now SOMETHING is gc'ed and the binding stack looks like this: 0,
 853    ;; 0, SOMETHING, 0 (because the symbol slots are zeroed on
 854    ;; unbinding but values are not).
 855    (let ((*x* nil)
 856          (binding-pointer-delta (ash 2 (- sb-vm:word-shift sb-vm:n-fixnum-tag-bits))))
 857      ;; bump bsp as if a BIND had just started
 858      (incf sb-vm::*binding-stack-pointer* binding-pointer-delta)
 859      (wait-for-gc)
 860      (decf sb-vm::*binding-stack-pointer* binding-pointer-delta))))
 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                   ;; FIXME: This test occasionally eats out craploads
 889                   ;; of heap instead of expected error early. Not 100%
 890                   ;; sure if it would finish as expected, but since it
 891                   ;; hits swap on my system I'm not likely to find out
 892                   ;; soon. Disabling for now. -- nikodemus
 893             :skipped-on :sbcl)
 894   ;; We expect a (probable) error here: parellel readers and writers
 895   ;; on a hash-table are not expected to work -- but we also don't
 896   ;; expect this to corrupt the image.
 897   (let* ((hash (make-hash-table))
 898          (*errors* nil)
 899          (threads (list (sb-thread:make-thread
 900                          (lambda ()
 901                            (catch 'done
 902                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 903                                (loop
 904                                  ;;(princ "1") (force-output)
 905                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 906                          :name "writer")
 907                         (sb-thread:make-thread
 908                          (lambda ()
 909                            (catch 'done
 910                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 911                                (loop
 912                                  ;;(princ "2") (force-output)
 913                                  (remhash (random 100) hash)))))
 914                          :name "reader")
 915                         (sb-thread:make-thread
 916                          (lambda ()
 917                            (catch 'done
 918                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 919                                (loop
 920                                  (sleep (random 1.0))
 921                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 922                          :name "collector"))))
 923     (unwind-protect
 924          (sleep 10)
 925       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 926
 927 (format t "~&unsynchronized hash table test done~%")
 928
 929 (with-test (:name (:synchronized-hash-table))
 930   (let* ((hash (make-hash-table :synchronized t))
 931          (*errors* nil)
 932          (threads (list (sb-thread:make-thread
 933                          (lambda ()
 934                            (catch 'done
 935                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 936                                (loop
 937                                  ;;(princ "1") (force-output)
 938                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 939                          :name "writer")
 940                         (sb-thread:make-thread
 941                          (lambda ()
 942                            (catch 'done
 943                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 944                                (loop
 945                                  ;;(princ "2") (force-output)
 946                                  (remhash (random 100) hash)))))
 947                          :name "reader")
 948                         (sb-thread:make-thread
 949                          (lambda ()
 950                            (catch 'done
 951                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 952                                (loop
 953                                  (sleep (random 1.0))
 954                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 955                          :name "collector"))))
 956     (unwind-protect
 957          (sleep 10)
 958       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 959     (assert (not *errors*))))
 960
 961 (format t "~&synchronized hash table test done~%")
 962
 963 (with-test (:name (:hash-table-parallel-readers))
 964   (let ((hash (make-hash-table))
 965         (*errors* nil))
 966     (loop repeat 50
 967           do (setf (gethash (random 100) hash) 'xxx))
 968     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 969                           (lambda ()
 970                             (catch 'done
 971                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 972                                 (loop
 973                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 974                           :name "reader 1")
 975                          (sb-thread:make-thread
 976                           (lambda ()
 977                             (catch 'done
 978                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 979                                 (loop
 980                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 981                           :name "reader 2")
 982                          (sb-thread:make-thread
 983                           (lambda ()
 984                             (catch 'done
 985                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 986                                 (loop
 987                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 988                           :name "reader 3")
 989                          (sb-thread:make-thread
 990                           (lambda ()
 991                             (catch 'done
 992                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 993                                (loop
 994                                  (sleep (random 1.0))
 995                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 996                           :name "collector"))))
 997       (unwind-protect
 998            (sleep 10)
 999         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
1000       (assert (not *errors*)))))
1001
1002 (format t "~&multiple reader hash table test done~%")
1003
1004 (with-test (:name (:hash-table-single-accessor-parallel-gc))
1005   (let ((hash (make-hash-table))
1006         (*errors* nil))
1007     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
1008                           (lambda ()
1009                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1010                               (loop
1011                                 (let ((n (random 100)))
1012                                   (if (gethash n hash)
1013                                       (remhash n hash)
1014                                       (setf (gethash n hash) 'h))))))
1015                           :name "accessor")
1016                          (sb-thread:make-thread
1017                           (lambda ()
1018                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1019                               (loop
1020                                 (sleep (random 1.0))
1021                                 (sb-ext:gc :full t))))
1022                           :name "collector"))))
1023       (unwind-protect
1024            (sleep 10)
1025         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
1026       (assert (not *errors*)))))
1027
1028 (format t "~&single accessor hash table test~%")
1029
1030 #|  ;; a cll post from eric marsden
1031 | (defun crash ()
1032 |   (setq *debugger-hook*
1033 |         (lambda (condition old-debugger-hook)
1034 |           (debug:backtrace 10)
1035 |           (unix:unix-exit 2)))
1036 |   #+live-dangerously
1037 |   (mp::start-sigalrm-yield)
1038 |   (flet ((roomy () (loop (with-output-to-string (*standard-output*) (room)))))
1039 |     (mp:make-process #'roomy)
1040 |     (mp:make-process #'roomy)))
1041 |#
1042
1043 (with-test (:name (:condition-variable :notify-multiple))
1044   (flet ((tester (notify-fun)
1045            (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
1046                  (lock (make-mutex :name "lock"))
1047                  (data nil))
1048              (labels ((test (x)
1049                         (loop
1050                            (with-mutex (lock)
1051                              (format t "condition-wait ~a~%" x)
1052                              (force-output)
1053                              (condition-wait queue lock)
1054                              (format t "woke up ~a~%" x)
1055                              (force-output)
1056                              (push x data)))))
1057                (let ((threads (loop for x from 1 to 10
1058                                     collect
1059                                     (let ((x x))
1060                                       (sb-thread:make-thread (lambda ()
1061                                                                (test x)))))))
1062                  (sleep 5)
1063                  (with-mutex (lock)
1064                    (funcall notify-fun queue))
1065                  (sleep 5)
1066                  (mapcar #'terminate-thread threads)
1067                  ;; Check that all threads woke up at least once
1068                  (assert (= (length (remove-duplicates data)) 10)))))))
1069     (tester (lambda (queue)
1070               (format t "~&(condition-notify queue 10)~%")
1071               (force-output)
1072               (condition-notify queue 10)))
1073     (tester (lambda (queue)
1074               (format t "~&(condition-broadcast queue)~%")
1075               (force-output)
1076               (condition-broadcast queue)))))
1077
1078 (format t "waitqueue wakeup tests done~%")
1079
1080 ;;; Make sure that a deadline handler is not invoked twice in a row in
1081 ;;; CONDITION-WAIT. See LP #512914 for a detailed explanation.
1082 ;;;
1083 #-sb-lutex    ; See KLUDGE above: no deadlines for condition-wait+lutexes.
1084 (with-test (:name (:condition-wait :deadlines :LP-512914))
1085   (let ((n 2) ; was empirically enough to trigger the bug
1086         (mutex (sb-thread:make-mutex))
1087         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1088         (threads nil)
1089         (deadline-handler-run-twice? nil))
1090     (dotimes (i n)
1091       (let ((child
1092              (sb-thread:make-thread
1093               #'(lambda ()
1094                   (handler-bind
1095                       ((sb-sys:deadline-timeout
1096                         (let ((already? nil))
1097                           #'(lambda (c)
1098                               (when already?
1099                                 (setq deadline-handler-run-twice? t))
1100                               (setq already? t)
1101                               (sleep 0.2)
1102                               (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1103                               (sb-sys:defer-deadline 10.0 c)))))
1104                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1105                       (sb-thread:with-mutex (mutex)
1106                         (sb-thread:condition-wait waitq mutex))))))))
1107         (push child threads)))
1108     (mapc #'sb-thread:join-thread threads)
1109     (assert (not deadline-handler-run-twice?))))
1110
1111 (with-test (:name (:condition-wait :signal-deadline-with-interrupts-enabled))
1112   #+darwin
1113   (error "Bad Darwin")
1114   (let ((mutex (sb-thread:make-mutex))
1115         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1116         (A-holds? :unknown)
1117         (B-holds? :unknown)
1118         (A-interrupts-enabled? :unknown)
1119         (B-interrupts-enabled? :unknown)
1120         (A)
1121         (B))
1122     ;; W.L.O.G., we assume that A is executed first...
1123     (setq A (sb-thread:make-thread
1124              #'(lambda ()
1125                  (handler-bind
1126                      ((sb-sys:deadline-timeout
1127                        #'(lambda (c)
1128                            ;; We came here through the call to DECODE-TIMEOUT
1129                            ;; in CONDITION-WAIT; hence both here are supposed
1130                            ;; to evaluate to T.
1131                            (setq A-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1132                            (setq A-interrupts-enabled?
1133                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1134                            (sleep 0.2)
1135                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1136                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1137                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1138                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1139                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1140     (setq B (sb-thread:make-thread
1141              #'(lambda ()
1142                  (thread-yield)
1143                  (handler-bind
1144                      ((sb-sys:deadline-timeout
1145                        #'(lambda (c)
1146                            ;; We came here through the call to GET-MUTEX
1147                            ;; in CONDITION-WAIT (contended case of
1148                            ;; reaquiring the mutex) - so the former will
1149                            ;; be NIL, but interrupts should still be enabled.
1150                            (setq B-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1151                            (setq B-interrupts-enabled?
1152                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1153                            (sleep 0.2)
1154                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1155                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1156                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1157                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1158                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1159     (sb-thread:join-thread A)
1160     (sb-thread:join-thread B)
1161     (let ((A-result (list A-holds? A-interrupts-enabled?))
1162           (B-result (list B-holds? B-interrupts-enabled?)))
1163       ;; We also check some subtle behaviour w.r.t. whether a deadline
1164       ;; handler in CONDITION-WAIT got the mutex, or not. This is most
1165       ;; probably very internal behaviour (so user should not depend
1166       ;; on it) -- I added the testing here just to manifest current
1167       ;; behaviour.
1168       (cond ((equal A-result '(t t)) (assert (equal B-result '(nil t))))
1169             ((equal B-result '(t t)) (assert (equal A-result '(nil t))))
1170             (t (error "Failure: fall through."))))))
1171
1172 (with-test (:name (:mutex :finalization))
1173   (let ((a nil))
1174     (dotimes (i 500000)
1175       (setf a (make-mutex)))))
1176
1177 (format t "mutex finalization test done~%")
1178
1179 ;;; Check that INFO is thread-safe, at least when we're just doing reads.
1180
1181 (let* ((symbols (loop repeat 10000 collect (gensym)))
1182        (functions (loop for (symbol . rest) on symbols
1183                         for next = (car rest)
1184                         for fun = (let ((next next))
1185                                     (lambda (n)
1186                                       (if next
1187                                           (funcall next (1- n))
1188                                           n)))
1189                         do (setf (symbol-function symbol) fun)
1190                         collect fun)))
1191   (defun infodb-test ()
1192     (funcall (car functions) 9999)))
1193
1194 (with-test (:name (:infodb :read))
1195   (let* ((ok t)
1196          (threads (loop for i from 0 to 10
1197                         collect (sb-thread:make-thread
1198                                  (lambda ()
1199                                    (dotimes (j 100)
1200                                      (write-char #\-)
1201                                      (finish-output)
1202                                      (let ((n (infodb-test)))
1203                                        (unless (zerop n)
1204                                          (setf ok nil)
1205                                          (format t "N != 0 (~A)~%" n)
1206                                          (sb-ext:quit)))))))))
1207     (wait-for-threads threads)
1208     (assert ok)))
1209
1210 (format t "infodb test done~%")
1211
1212 (with-test (:name (:backtrace))
1213   #+darwin
1214   (error "Prone to crash on Darwin, cause unknown.")
1215   ;; Printing backtraces from several threads at once used to hang the
1216   ;; whole SBCL process (discovered by accident due to a timer.impure
1217   ;; test misbehaving). The cause was that packages weren't even
1218   ;; thread-safe for only doing FIND-SYMBOL, and while printing
1219   ;; backtraces a loot of symbol lookups need to be done due to
1220   ;; *PRINT-ESCAPE*.
1221   (let* ((threads (loop repeat 10
1222                         collect (sb-thread:make-thread
1223                                  (lambda ()
1224                                    (dotimes (i 1000)
1225                                      (with-output-to-string (*debug-io*)
1226                                        (sb-debug::backtrace 10))))))))
1227     (wait-for-threads threads)))
1228
1229 (format t "backtrace test done~%")
1230
1231 (format t "~&starting gc deadlock test: WARNING: THIS TEST WILL HANG ON FAILURE!~%")
1232
1233 (with-test (:name (:gc-deadlock))
1234   #+darwin
1235   (error "Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.")
1236   ;; Prior to 0.9.16.46 thread exit potentially deadlocked the
1237   ;; GC due to *all-threads-lock* and session lock. On earlier
1238   ;; versions and at least on one specific box this test is good enough
1239   ;; to catch that typically well before the 1500th iteration.
1240   (loop
1241      with i = 0
1242      with n = 3000
1243      while (< i n)
1244      do
1245        (incf i)
1246        (when (zerop (mod i 100))
1247          (write-char #\.)
1248          (force-output))
1249        (handler-case
1250            (if (oddp i)
1251                (sb-thread:make-thread
1252                 (lambda ()
1253                   (sleep (random 0.001)))
1254                 :name (format nil "SLEEP-~D" i))
1255                (sb-thread:make-thread
1256                 (lambda ()
1257                   ;; KLUDGE: what we are doing here is explicit,
1258                   ;; but the same can happen because of a regular
1259                   ;; MAKE-THREAD or LIST-ALL-THREADS, and various
1260                   ;; session functions.
1261                   (sb-thread::with-all-threads-lock
1262                     (sb-thread::with-session-lock (sb-thread::*session*)
1263                       (sb-ext:gc))))
1264                 :name (format nil "GC-~D" i)))
1265          (error (e)
1266            (format t "~%error creating thread ~D: ~A -- backing off for retry~%" i e)
1267            (sleep 0.1)
1268            (incf i)))))
1269
1270 (format t "~&gc deadlock test done~%")
1271 \f
1272 (let ((count (make-array 8 :initial-element 0)))
1273   (defun closure-one ()
1274     (declare (optimize safety))
1275     (values (incf (aref count 0)) (incf (aref count 1))
1276             (incf (aref count 2)) (incf (aref count 3))
1277             (incf (aref count 4)) (incf (aref count 5))
1278             (incf (aref count 6)) (incf (aref count 7))))
1279   (defun no-optimizing-away-closure-one ()
1280     (setf count (make-array 8 :initial-element 0))))
1281
1282 (defstruct box
1283   (count 0))
1284
1285 (let ((one (make-box))
1286       (two (make-box))
1287       (three (make-box)))
1288   (defun closure-two ()
1289     (declare (optimize safety))
1290     (values (incf (box-count one)) (incf (box-count two)) (incf (box-count three))))
1291   (defun no-optimizing-away-closure-two ()
1292     (setf one (make-box)
1293           two (make-box)
1294           three (make-box))))
1295
1296 (with-test (:name (:funcallable-instances))
1297   ;; the funcallable-instance implementation used not to be threadsafe
1298   ;; against setting the funcallable-instance function to a closure
1299   ;; (because the code and lexenv were set separately).
1300   (let ((fun (sb-kernel:%make-funcallable-instance 0))
1301         (condition nil))
1302     (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1303     (flet ((changer ()
1304              (loop (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1305                    (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-two)))
1306            (test ()
1307              (handler-case (loop (funcall fun))
1308                (serious-condition (c) (setf condition c)))))
1309       (let ((changer (make-thread #'changer))
1310             (test (make-thread #'test)))
1311         (handler-case
1312             (progn
1313               ;; The two closures above are fairly carefully crafted
1314               ;; so that if given the wrong lexenv they will tend to
1315               ;; do some serious damage, but it is of course difficult
1316               ;; to predict where the various bits and pieces will be
1317               ;; allocated.  Five seconds failed fairly reliably on
1318               ;; both my x86 and x86-64 systems.  -- CSR, 2006-09-27.
1319               (sb-ext:with-timeout 5
1320                 (wait-for-threads (list test)))
1321               (error "~@<test thread got condition:~2I~_~A~@:>" condition))
1322           (sb-ext:timeout ()
1323             (terminate-thread changer)
1324             (terminate-thread test)
1325             (wait-for-threads (list changer test))))))))
1326
1327 (format t "~&funcallable-instance test done~%")
1328
1329 (defun random-type (n)
1330   `(integer ,(random n) ,(+ n (random n))))
1331
1332 (defun subtypep-hash-cache-test ()
1333   (dotimes (i 10000)
1334     (let ((type1 (random-type 500))
1335           (type2 (random-type 500)))
1336       (let ((a (subtypep type1 type2)))
1337         (dotimes (i 100)
1338           (assert (eq (subtypep type1 type2) a))))))
1339   (format t "ok~%")
1340   (force-output))
1341
1342 (with-test (:name (:hash-cache :subtypep))
1343   (dotimes (i 10)
1344     (sb-thread:make-thread #'subtypep-hash-cache-test)))
1345 (format t "hash-cache tests done~%")
1346
1347 ;;;; BLACK BOX TESTS
1348
1349 (in-package :cl-user)
1350 (use-package :test-util)
1351 (use-package "ASSERTOID")
1352
1353 (format t "parallel defclass test -- WARNING, WILL HANG ON FAILURE!~%")
1354 (with-test (:name :parallel-defclass)
1355   (defclass test-1 () ((a :initform :orig-a)))
1356   (defclass test-2 () ((b :initform :orig-b)))
1357   (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :orig-c)))
1358   (let* ((run t)
1359          (d1 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1360                                       (loop while run
1361                                             do (defclass test-1 () ((a :initform :new-a)))
1362                                             (write-char #\1)
1363                                             (force-output)))
1364                                     :name "d1"))
1365          (d2 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1366                                       (loop while run
1367                                             do (defclass test-2 () ((b :initform :new-b)))
1368                                                (write-char #\2)
1369                                                (force-output)))
1370                                     :name "d2"))
1371          (d3 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1372                                       (loop while run
1373                                             do (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :new-c)))
1374                                                (write-char #\3)
1375                                                (force-output)))
1376                                     :name "d3"))
1377          (i (sb-thread:make-thread (lambda ()
1378                                      (loop while run
1379                                            do (let ((i (make-instance 'test-3)))
1380                                                 (assert (member (slot-value i 'a) '(:orig-a :new-a)))
1381                                                 (assert (member (slot-value i 'b) '(:orig-b :new-b)))
1382                                                 (assert (member (slot-value i 'c) '(:orig-c :new-c))))
1383                                               (write-char #\i)
1384                                               (force-output)))
1385                                    :name "i")))
1386     (format t "~%sleeping!~%")
1387     (sleep 2.0)
1388     (format t "~%stopping!~%")
1389     (setf run nil)
1390     (mapc (lambda (th)
1391             (sb-thread:join-thread th)
1392             (format t "~%joined ~S~%" (sb-thread:thread-name th)))
1393           (list d1 d2 d3 i))))
1394 (format t "parallel defclass test done~%")
1395
1396 (with-test (:name (:deadlock-detection :interrupts))
1397   (let* ((m1 (sb-thread:make-mutex :name "M1"))
1398          (m2 (sb-thread:make-mutex :name "M2"))
1399          (t1 (sb-thread:make-thread
1400               (lambda ()
1401                 (sb-thread:with-mutex (m1)
1402                   (sleep 0.3)
1403                   :ok))
1404               :name "T1"))
1405          (t2 (sb-thread:make-thread
1406               (lambda ()
1407                 (sleep 0.1)
1408                 (sb-thread:with-mutex (m1 :wait-p t)
1409                   (sleep 0.2)
1410                   :ok))
1411               :name "T2")))
1412     (sleep 0.2)
1413     (sb-thread:interrupt-thread t2 (lambda ()
1414                                      (sb-thread:with-mutex (m2 :wait-p t)
1415                                        (sleep 0.3))))
1416     (sleep 0.05)
1417     (sb-thread:interrupt-thread t1 (lambda ()
1418                                      (sb-thread:with-mutex (m2 :wait-p t)
1419                                        (sleep 0.3))))
1420     ;; both threads should finish without a deadlock or deadlock
1421     ;; detection error
1422     (let ((res (list (sb-thread:join-thread t1)
1423                      (sb-thread:join-thread t2))))
1424       (assert (equal '(:ok :ok) res)))))
1425
1426 (with-test (:name (:deadlock-detection :gc))
1427   ;; To semi-reliably trigger the error (in SBCL's where)
1428   ;; it was present you had to run this for > 30 seconds,
1429   ;; but that's a bit long for a single test.
1430   (let* ((stop (+ 5 (get-universal-time)))
1431          (m1 (sb-thread:make-mutex :name "m1"))
1432          (t1 (sb-thread:make-thread
1433               (lambda ()
1434                 (loop until (> (get-universal-time) stop)
1435                       do (sb-thread:with-mutex (m1)
1436                            (eval `(make-array 24))))
1437                 :ok)))
1438          (t2 (sb-thread:make-thread
1439               (lambda ()
1440                 (loop until (> (get-universal-time) stop)
1441                       do (sb-thread:with-mutex (m1)
1442                            (eval `(make-array 24))))
1443                 :ok))))
1444     (let ((res (list (sb-thread:join-thread t1)
1445                      (sb-thread:join-thread t2))))
1446       (assert (equal '(:ok :ok) res)))))