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 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child :again))
 586   #+darwin
 587   (error "Hangs on Darwin.")
 588   (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 589     ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
 590     ;; pseudo-atomic atomicity
 591     (dotimes (i 100)
 592       (sleep (random 0.1d0))
 593       (interrupt-thread c
 594                         (lambda ()
 595                           (princ ".") (force-output)
 596                           (assert (thread-alive-p *current-thread*))
 597                           (assert
 598                            (not (logbitp 0 SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-BITS*))))))
 599     (terminate-thread c)
 600     (wait-for-threads (list c))))
 601
 602 (format t "~&interrupt test done~%")
 603
 604 (defstruct counter (n 0 :type sb-vm:word))
 605 (defvar *interrupt-counter* (make-counter))
 606
 607 (declaim (notinline check-interrupt-count))
 608 (defun check-interrupt-count (i)
 609   (declare (optimize (debug 1) (speed 1)))
 610   ;; This used to lose if eflags were not restored after an interrupt.
 611   (unless (typep i 'fixnum)
 612     (error "!!!!!!!!!!!")))
 613
 614 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-ATOMIC-INCF))
 615   (let ((c (make-thread
 616             (lambda ()
 617               (handler-bind ((error #'(lambda (cond)
 618                                         (princ cond)
 619                                         (sb-debug:backtrace
 620                                          most-positive-fixnum))))
 621                 (loop (check-interrupt-count
 622                        (counter-n *interrupt-counter*))))))))
 623     (let ((func (lambda ()
 624                   (princ ".")
 625                   (force-output)
 626                   (sb-ext:atomic-incf (counter-n *interrupt-counter*)))))
 627       (setf (counter-n *interrupt-counter*) 0)
 628       (dotimes (i 100)
 629         (sleep (random 0.1d0))
 630         (interrupt-thread c func))
 631       (loop until (= (counter-n *interrupt-counter*) 100) do (sleep 0.1))
 632       (terminate-thread c)
 633       (wait-for-threads (list c)))))
 634
 635 (format t "~&interrupt count test done~%")
 636
 637 (defvar *runningp* nil)
 638
 639 (with-test (:name (:interrupt-thread :no-nesting))
 640   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 641                  (lambda ()
 642                    (catch 'xxx
 643                      (loop))))))
 644     (declare (special runningp))
 645     (sleep 0.2)
 646     (sb-thread:interrupt-thread thread
 647                                 (lambda ()
 648                                     (let ((*runningp* t))
 649                                       (sleep 1))))
 650     (sleep 0.2)
 651     (sb-thread:interrupt-thread thread
 652                                 (lambda ()
 653                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 654     (assert (not (sb-thread:join-thread thread)))))
 655
 656 (with-test (:name (:interrupt-thread :nesting))
 657   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 658                  (lambda ()
 659                    (catch 'xxx
 660                      (loop))))))
 661     (declare (special runningp))
 662     (sleep 0.2)
 663     (sb-thread:interrupt-thread thread
 664                                 (lambda ()
 665                                   (let ((*runningp* t))
 666                                     (sb-sys:with-interrupts
 667                                       (sleep 1)))))
 668     (sleep 0.2)
 669     (sb-thread:interrupt-thread thread
 670                                 (lambda ()
 671                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 672     (assert (sb-thread:join-thread thread))))
 673
 674 (with-test (:name (:two-threads-running-gc))
 675   #+darwin
 676   (error "Hangs on Darwin.")
 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      ;; bump bsp as if a BIND had just started
 857      (incf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2)
 858      (wait-for-gc)
 859      (decf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2))))
 860
 861 (with-test (:name (:binding-stack-gc-safety))
 862   (let (threads)
 863     (unwind-protect
 864          (progn
 865            (push (sb-thread:make-thread #'exercise-binding) threads)
 866            (push (sb-thread:make-thread (lambda ()
 867                                           (loop
 868                                            (sleep 0.1)
 869                                            (send-gc))))
 870                  threads)
 871            (sleep 4))
 872       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 873
 874 (format t "~&binding test done~%")
 875
 876 ;;; HASH TABLES
 877
 878 (defvar *errors* nil)
 879
 880 (defun oops (e)
 881   (setf *errors* e)
 882   (format t "~&oops: ~A in ~S~%" e *current-thread*)
 883   (sb-debug:backtrace)
 884   (catch 'done))
 885
 886 (with-test (:name (:unsynchronized-hash-table))
 887   ;; We expect a (probable) error here: parellel readers and writers
 888   ;; on a hash-table are not expected to work -- but we also don't
 889   ;; expect this to corrupt the image.
 890   (let* ((hash (make-hash-table))
 891          (*errors* nil)
 892          (threads (list (sb-thread:make-thread
 893                          (lambda ()
 894                            (catch 'done
 895                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 896                                (loop
 897                                  ;;(princ "1") (force-output)
 898                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 899                          :name "writer")
 900                         (sb-thread:make-thread
 901                          (lambda ()
 902                            (catch 'done
 903                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 904                                (loop
 905                                  ;;(princ "2") (force-output)
 906                                  (remhash (random 100) hash)))))
 907                          :name "reader")
 908                         (sb-thread:make-thread
 909                          (lambda ()
 910                            (catch 'done
 911                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 912                                (loop
 913                                  (sleep (random 1.0))
 914                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 915                          :name "collector"))))
 916     (unwind-protect
 917          (sleep 10)
 918       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 919
 920 (format t "~&unsynchronized hash table test done~%")
 921
 922 (with-test (:name (:synchronized-hash-table))
 923   (let* ((hash (make-hash-table :synchronized t))
 924          (*errors* nil)
 925          (threads (list (sb-thread:make-thread
 926                          (lambda ()
 927                            (catch 'done
 928                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 929                                (loop
 930                                  ;;(princ "1") (force-output)
 931                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 932                          :name "writer")
 933                         (sb-thread:make-thread
 934                          (lambda ()
 935                            (catch 'done
 936                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 937                                (loop
 938                                  ;;(princ "2") (force-output)
 939                                  (remhash (random 100) hash)))))
 940                          :name "reader")
 941                         (sb-thread:make-thread
 942                          (lambda ()
 943                            (catch 'done
 944                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 945                                (loop
 946                                  (sleep (random 1.0))
 947                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 948                          :name "collector"))))
 949     (unwind-protect
 950          (sleep 10)
 951       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 952     (assert (not *errors*))))
 953
 954 (format t "~&synchronized hash table test done~%")
 955
 956 (with-test (:name (:hash-table-parallel-readers))
 957   (let ((hash (make-hash-table))
 958         (*errors* nil))
 959     (loop repeat 50
 960           do (setf (gethash (random 100) hash) 'xxx))
 961     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 962                           (lambda ()
 963                             (catch 'done
 964                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 965                                 (loop
 966                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 967                           :name "reader 1")
 968                          (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 2")
 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 3")
 982                          (sb-thread:make-thread
 983                           (lambda ()
 984                             (catch 'done
 985                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 986                                (loop
 987                                  (sleep (random 1.0))
 988                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 989                           :name "collector"))))
 990       (unwind-protect
 991            (sleep 10)
 992         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 993       (assert (not *errors*)))))
 994
 995 (format t "~&multiple reader hash table test done~%")
 996
 997 (with-test (:name (:hash-table-single-accessor-parallel-gc))
 998   #+darwin
 999   (error "Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.")
1000   (let ((hash (make-hash-table))
1001         (*errors* nil))
1002     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
1003                           (lambda ()
1004                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1005                               (loop
1006                                 (let ((n (random 100)))
1007                                   (if (gethash n hash)
1008                                       (remhash n hash)
1009                                       (setf (gethash n hash) 'h))))))
1010                           :name "accessor")
1011                          (sb-thread:make-thread
1012                           (lambda ()
1013                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
1014                               (loop
1015                                 (sleep (random 1.0))
1016                                 (sb-ext:gc :full t))))
1017                           :name "collector"))))
1018       (unwind-protect
1019            (sleep 10)
1020         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
1021       (assert (not *errors*)))))
1022
1023 (format t "~&single accessor hash table test~%")
1024
1025 #|  ;; a cll post from eric marsden
1026 | (defun crash ()
1027 |   (setq *debugger-hook*
1028 |         (lambda (condition old-debugger-hook)
1029 |           (debug:backtrace 10)
1030 |           (unix:unix-exit 2)))
1031 |   #+live-dangerously
1032 |   (mp::start-sigalrm-yield)
1033 |   (flet ((roomy () (loop (with-output-to-string (*standard-output*) (room)))))
1034 |     (mp:make-process #'roomy)
1035 |     (mp:make-process #'roomy)))
1036 |#
1037
1038 (with-test (:name (:condition-variable :notify-multiple))
1039   (flet ((tester (notify-fun)
1040            (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
1041                  (lock (make-mutex :name "lock"))
1042                  (data nil))
1043              (labels ((test (x)
1044                         (loop
1045                            (with-mutex (lock)
1046                              (format t "condition-wait ~a~%" x)
1047                              (force-output)
1048                              (condition-wait queue lock)
1049                              (format t "woke up ~a~%" x)
1050                              (force-output)
1051                              (push x data)))))
1052                (let ((threads (loop for x from 1 to 10
1053                                     collect
1054                                     (let ((x x))
1055                                       (sb-thread:make-thread (lambda ()
1056                                                                (test x)))))))
1057                  (sleep 5)
1058                  (with-mutex (lock)
1059                    (funcall notify-fun queue))
1060                  (sleep 5)
1061                  (mapcar #'terminate-thread threads)
1062                  ;; Check that all threads woke up at least once
1063                  (assert (= (length (remove-duplicates data)) 10)))))))
1064     (tester (lambda (queue)
1065               (format t "~&(condition-notify queue 10)~%")
1066               (force-output)
1067               (condition-notify queue 10)))
1068     (tester (lambda (queue)
1069               (format t "~&(condition-broadcast queue)~%")
1070               (force-output)
1071               (condition-broadcast queue)))))
1072
1073 (format t "waitqueue wakeup tests done~%")
1074
1075 ;;; Make sure that a deadline handler is not invoked twice in a row in
1076 ;;; CONDITION-WAIT. See LP #512914 for a detailed explanation.
1077 ;;;
1078 #-sb-lutex    ; See KLUDGE above: no deadlines for condition-wait+lutexes.
1079 (with-test (:name (:condition-wait :deadlines :LP-512914))
1080   (let ((n 2) ; was empirically enough to trigger the bug
1081         (mutex (sb-thread:make-mutex))
1082         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1083         (threads nil)
1084         (deadline-handler-run-twice? nil))
1085     (dotimes (i n)
1086       (let ((child
1087              (sb-thread:make-thread
1088               #'(lambda ()
1089                   (handler-bind
1090                       ((sb-sys:deadline-timeout
1091                         (let ((already? nil))
1092                           #'(lambda (c)
1093                               (when already?
1094                                 (setq deadline-handler-run-twice? t))
1095                               (setq already? t)
1096                               (sleep 0.2)
1097                               (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1098                               (sb-sys:defer-deadline 10.0 c)))))
1099                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1100                       (sb-thread:with-mutex (mutex)
1101                         (sb-thread:condition-wait waitq mutex))))))))
1102         (push child threads)))
1103     (mapc #'sb-thread:join-thread threads)
1104     (assert (not deadline-handler-run-twice?))))
1105
1106 (with-test (:name (:condition-wait :signal-deadline-with-interrupts-enabled))
1107   #+darwin
1108   (error "Bad Darwin")
1109   (let ((mutex (sb-thread:make-mutex))
1110         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1111         (A-holds? :unknown)
1112         (B-holds? :unknown)
1113         (A-interrupts-enabled? :unknown)
1114         (B-interrupts-enabled? :unknown)
1115         (A)
1116         (B))
1117     ;; W.L.O.G., we assume that A is executed first...
1118     (setq A (sb-thread:make-thread
1119              #'(lambda ()
1120                  (handler-bind
1121                      ((sb-sys:deadline-timeout
1122                        #'(lambda (c)
1123                            ;; We came here through the call to DECODE-TIMEOUT
1124                            ;; in CONDITION-WAIT; hence both here are supposed
1125                            ;; to evaluate to T.
1126                            (setq A-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1127                            (setq A-interrupts-enabled?
1128                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1129                            (sleep 0.2)
1130                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1131                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1132                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1133                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1134                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1135     (setq B (sb-thread:make-thread
1136              #'(lambda ()
1137                  (thread-yield)
1138                  (handler-bind
1139                      ((sb-sys:deadline-timeout
1140                        #'(lambda (c)
1141                            ;; We came here through the call to GET-MUTEX
1142                            ;; in CONDITION-WAIT (contended case of
1143                            ;; reaquiring the mutex) - so the former will
1144                            ;; be NIL, but interrupts should still be enabled.
1145                            (setq B-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1146                            (setq B-interrupts-enabled?
1147                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1148                            (sleep 0.2)
1149                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1150                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1151                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1152                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1153                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1154     (sb-thread:join-thread A)
1155     (sb-thread:join-thread B)
1156     (let ((A-result (list A-holds? A-interrupts-enabled?))
1157           (B-result (list B-holds? B-interrupts-enabled?)))
1158       ;; We also check some subtle behaviour w.r.t. whether a deadline
1159       ;; handler in CONDITION-WAIT got the mutex, or not. This is most
1160       ;; probably very internal behaviour (so user should not depend
1161       ;; on it) -- I added the testing here just to manifest current
1162       ;; behaviour.
1163       (cond ((equal A-result '(t t)) (assert (equal B-result '(nil t))))
1164             ((equal B-result '(t t)) (assert (equal A-result '(nil t))))
1165             (t (error "Failure: fall through."))))))
1166
1167 (with-test (:name (:mutex :finalization))
1168   (let ((a nil))
1169     (dotimes (i 500000)
1170       (setf a (make-mutex)))))
1171
1172 (format t "mutex finalization test done~%")
1173
1174 ;;; Check that INFO is thread-safe, at least when we're just doing reads.
1175
1176 (let* ((symbols (loop repeat 10000 collect (gensym)))
1177        (functions (loop for (symbol . rest) on symbols
1178                         for next = (car rest)
1179                         for fun = (let ((next next))
1180                                     (lambda (n)
1181                                       (if next
1182                                           (funcall next (1- n))
1183                                           n)))
1184                         do (setf (symbol-function symbol) fun)
1185                         collect fun)))
1186   (defun infodb-test ()
1187     (funcall (car functions) 9999)))
1188
1189 (with-test (:name (:infodb :read))
1190   (let* ((ok t)
1191          (threads (loop for i from 0 to 10
1192                         collect (sb-thread:make-thread
1193                                  (lambda ()
1194                                    (dotimes (j 100)
1195                                      (write-char #\-)
1196                                      (finish-output)
1197                                      (let ((n (infodb-test)))
1198                                        (unless (zerop n)
1199                                          (setf ok nil)
1200                                          (format t "N != 0 (~A)~%" n)
1201                                          (sb-ext:quit)))))))))
1202     (wait-for-threads threads)
1203     (assert ok)))
1204
1205 (format t "infodb test done~%")
1206
1207 (with-test (:name (:backtrace))
1208   #+darwin
1209   (error "Prone to crash on Darwin, cause unknown.")
1210   ;; Printing backtraces from several threads at once used to hang the
1211   ;; whole SBCL process (discovered by accident due to a timer.impure
1212   ;; test misbehaving). The cause was that packages weren't even
1213   ;; thread-safe for only doing FIND-SYMBOL, and while printing
1214   ;; backtraces a loot of symbol lookups need to be done due to
1215   ;; *PRINT-ESCAPE*.
1216   (let* ((threads (loop repeat 10
1217                         collect (sb-thread:make-thread
1218                                  (lambda ()
1219                                    (dotimes (i 1000)
1220                                      (with-output-to-string (*debug-io*)
1221                                        (sb-debug::backtrace 10))))))))
1222     (wait-for-threads threads)))
1223
1224 (format t "backtrace test done~%")
1225
1226 (format t "~&starting gc deadlock test: WARNING: THIS TEST WILL HANG ON FAILURE!~%")
1227
1228 (with-test (:name (:gc-deadlock))
1229   #+darwin
1230   (error "Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.")
1231   ;; Prior to 0.9.16.46 thread exit potentially deadlocked the
1232   ;; GC due to *all-threads-lock* and session lock. On earlier
1233   ;; versions and at least on one specific box this test is good enough
1234   ;; to catch that typically well before the 1500th iteration.
1235   (loop
1236      with i = 0
1237      with n = 3000
1238      while (< i n)
1239      do
1240        (incf i)
1241        (when (zerop (mod i 100))
1242          (write-char #\.)
1243          (force-output))
1244        (handler-case
1245            (if (oddp i)
1246                (sb-thread:make-thread
1247                 (lambda ()
1248                   (sleep (random 0.001)))
1249                 :name (format nil "SLEEP-~D" i))
1250                (sb-thread:make-thread
1251                 (lambda ()
1252                   ;; KLUDGE: what we are doing here is explicit,
1253                   ;; but the same can happen because of a regular
1254                   ;; MAKE-THREAD or LIST-ALL-THREADS, and various
1255                   ;; session functions.
1256                   (sb-thread::with-all-threads-lock
1257                     (sb-thread::with-session-lock (sb-thread::*session*)
1258                       (sb-ext:gc))))
1259                 :name (format nil "GC-~D" i)))
1260          (error (e)
1261            (format t "~%error creating thread ~D: ~A -- backing off for retry~%" i e)
1262            (sleep 0.1)
1263            (incf i)))))
1264
1265 (format t "~&gc deadlock test done~%")
1266 \f
1267 (let ((count (make-array 8 :initial-element 0)))
1268   (defun closure-one ()
1269     (declare (optimize safety))
1270     (values (incf (aref count 0)) (incf (aref count 1))
1271             (incf (aref count 2)) (incf (aref count 3))
1272             (incf (aref count 4)) (incf (aref count 5))
1273             (incf (aref count 6)) (incf (aref count 7))))
1274   (defun no-optimizing-away-closure-one ()
1275     (setf count (make-array 8 :initial-element 0))))
1276
1277 (defstruct box
1278   (count 0))
1279
1280 (let ((one (make-box))
1281       (two (make-box))
1282       (three (make-box)))
1283   (defun closure-two ()
1284     (declare (optimize safety))
1285     (values (incf (box-count one)) (incf (box-count two)) (incf (box-count three))))
1286   (defun no-optimizing-away-closure-two ()
1287     (setf one (make-box)
1288           two (make-box)
1289           three (make-box))))
1290
1291 (with-test (:name (:funcallable-instances))
1292   ;; the funcallable-instance implementation used not to be threadsafe
1293   ;; against setting the funcallable-instance function to a closure
1294   ;; (because the code and lexenv were set separately).
1295   (let ((fun (sb-kernel:%make-funcallable-instance 0))
1296         (condition nil))
1297     (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1298     (flet ((changer ()
1299              (loop (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1300                    (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-two)))
1301            (test ()
1302              (handler-case (loop (funcall fun))
1303                (serious-condition (c) (setf condition c)))))
1304       (let ((changer (make-thread #'changer))
1305             (test (make-thread #'test)))
1306         (handler-case
1307             (progn
1308               ;; The two closures above are fairly carefully crafted
1309               ;; so that if given the wrong lexenv they will tend to
1310               ;; do some serious damage, but it is of course difficult
1311               ;; to predict where the various bits and pieces will be
1312               ;; allocated.  Five seconds failed fairly reliably on
1313               ;; both my x86 and x86-64 systems.  -- CSR, 2006-09-27.
1314               (sb-ext:with-timeout 5
1315                 (wait-for-threads (list test)))
1316               (error "~@<test thread got condition:~2I~_~A~@:>" condition))
1317           (sb-ext:timeout ()
1318             (terminate-thread changer)
1319             (terminate-thread test)
1320             (wait-for-threads (list changer test))))))))
1321
1322 (format t "~&funcallable-instance test done~%")
1323
1324 (defun random-type (n)
1325   `(integer ,(random n) ,(+ n (random n))))
1326
1327 (defun subtypep-hash-cache-test ()
1328   (dotimes (i 10000)
1329     (let ((type1 (random-type 500))
1330           (type2 (random-type 500)))
1331       (let ((a (subtypep type1 type2)))
1332         (dotimes (i 100)
1333           (assert (eq (subtypep type1 type2) a))))))
1334   (format t "ok~%")
1335   (force-output))
1336
1337 (with-test (:name '(:hash-cache :subtypep))
1338   (dotimes (i 10)
1339     (sb-thread:make-thread #'subtypep-hash-cache-test)))
1340 (format t "hash-cache tests done~%")
1341
1342 ;;;; BLACK BOX TESTS
1343
1344 (in-package :cl-user)
1345 (use-package :test-util)
1346 (use-package "ASSERTOID")
1347
1348 (format t "parallel defclass test -- WARNING, WILL HANG ON FAILURE!~%")
1349 (with-test (:name :parallel-defclass)
1350   (defclass test-1 () ((a :initform :orig-a)))
1351   (defclass test-2 () ((b :initform :orig-b)))
1352   (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :orig-c)))
1353   (let* ((run t)
1354          (d1 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1355                                       (loop while run
1356                                             do (defclass test-1 () ((a :initform :new-a)))
1357                                             (write-char #\1)
1358                                             (force-output)))
1359                                     :name "d1"))
1360          (d2 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1361                                       (loop while run
1362                                             do (defclass test-2 () ((b :initform :new-b)))
1363                                                (write-char #\2)
1364                                                (force-output)))
1365                                     :name "d2"))
1366          (d3 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1367                                       (loop while run
1368                                             do (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :new-c)))
1369                                                (write-char #\3)
1370                                                (force-output)))
1371                                     :name "d3"))
1372          (i (sb-thread:make-thread (lambda ()
1373                                      (loop while run
1374                                            do (let ((i (make-instance 'test-3)))
1375                                                 (assert (member (slot-value i 'a) '(:orig-a :new-a)))
1376                                                 (assert (member (slot-value i 'b) '(:orig-b :new-b)))
1377                                                 (assert (member (slot-value i 'c) '(:orig-c :new-c))))
1378                                               (write-char #\i)
1379                                               (force-output)))
1380                                    :name "i")))
1381     (format t "~%sleeping!~%")
1382     (sleep 2.0)
1383     (format t "~%stopping!~%")
1384     (setf run nil)
1385     (mapc (lambda (th)
1386             (sb-thread:join-thread th)
1387             (format t "~%joined ~S~%" (sb-thread:thread-name th)))
1388           (list d1 d2 d3 i))))
1389 (format t "parallel defclass test done~%")