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 (sb-alien:define-alien-routine "check_deferrables_blocked_or_lose"
  41     void
  42   (where sb-alien:unsigned-long))
  43 (sb-alien:define-alien-routine "check_deferrables_unblocked_or_lose"
  44     void
  45   (where sb-alien:unsigned-long))
  46
  47 (with-test (:name (:interrupt-thread :basics :no-unwinding))
  48   (let ((a 0))
  49     (interrupt-thread *current-thread* (lambda () (setq a 1)))
  50     (assert (eql a 1))))
  51
  52 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-blocked))
  53   (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  54                               (lambda ()
  55                                 (check-deferrables-blocked-or-lose 0))))
  56
  57 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-unblocked))
  58   (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  59                               (lambda ()
  60                                 (with-interrupts
  61                                   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0)))))
  62
  63 (with-test (:name (:interrupt-thread :nlx))
  64   (catch 'xxx
  65     (sb-thread:interrupt-thread sb-thread:*current-thread*
  66                                 (lambda ()
  67                                   (check-deferrables-blocked-or-lose 0)
  68                                   (throw 'xxx nil))))
  69   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0))
  70
  71 #-sb-thread (sb-ext:quit :unix-status 104)
  72
  73 ;;;; Now the real tests...
  74
  75 (with-test (:name (:interrupt-thread :deferrables-unblocked-by-lock))
  76   (let ((lock (sb-thread::make-mutex))
  77         (thread (sb-thread:make-thread (lambda ()
  78                                          (loop (sleep 1))))))
  79     (sb-thread::grab-mutex lock)
  80     (sb-thread:interrupt-thread thread
  81                                 (lambda ()
  82                                   (check-deferrables-blocked-or-lose 0)
  83                                   (sb-thread::grab-mutex lock)
  84                                   (check-deferrables-unblocked-or-lose 0)
  85                                   (sb-ext:quit)))
  86     (sleep 1)
  87     (sb-thread::release-mutex lock)))
  88
  89 ;;; compare-and-swap
  90
  91 (defmacro defincf (name accessor &rest args)
  92   `(defun ,name (x)
  93      (let* ((old (,accessor x ,@args))
  94          (new (1+ old)))
  95     (loop until (eq old (sb-ext:compare-and-swap (,accessor x ,@args) old new))
  96        do (setf old (,accessor x ,@args)
  97                 new (1+ old)))
  98     new)))
  99
 100 (defstruct cas-struct (slot 0))
 101
 102 (defincf incf-car car)
 103 (defincf incf-cdr cdr)
 104 (defincf incf-slot cas-struct-slot)
 105 (defincf incf-symbol-value symbol-value)
 106 (defincf incf-svref/1 svref 1)
 107 (defincf incf-svref/0 svref 0)
 108
 109 (defmacro def-test-cas (name init incf op)
 110   `(with-test (:name ,name)
 111      (flet ((,name (n)
 112               (declare (fixnum n))
 113               (let* ((x ,init)
 114                      (run nil)
 115                      (threads
 116                       (loop repeat 10
 117                             collect (sb-thread:make-thread
 118                                      (lambda ()
 119                                        (loop until run
 120                                              do (sb-thread:thread-yield))
 121                                        (loop repeat n do (,incf x)))))))
 122                 (setf run t)
 123                 (dolist (th threads)
 124                   (sb-thread:join-thread th))
 125                 (assert (= (,op x) (* 10 n))))))
 126        (,name 200000))))
 127
 128 (def-test-cas test-cas-car (cons 0 nil) incf-car car)
 129 (def-test-cas test-cas-cdr (cons nil 0) incf-cdr cdr)
 130 (def-test-cas test-cas-slot (make-cas-struct) incf-slot cas-struct-slot)
 131 (def-test-cas test-cas-value (let ((x '.x.))
 132                                (set x 0)
 133                                x)
 134   incf-symbol-value symbol-value)
 135 (def-test-cas test-cas-svref/0 (vector 0 nil) incf-svref/0 (lambda (x)
 136                                                              (svref x 0)))
 137 (def-test-cas test-cas-svref/1 (vector nil 0) incf-svref/1 (lambda (x)
 138                                                              (svref x 1)))
 139 (format t "~&compare-and-swap tests done~%")
 140
 141 (with-test (:name (:threads :more-trivia)))
 142 (let ((old-threads (list-all-threads))
 143       (thread (make-thread (lambda ()
 144                              (assert (find *current-thread* *all-threads*))
 145                              (sleep 2))))
 146       (new-threads (list-all-threads)))
 147   (assert (thread-alive-p thread))
 148   (assert (eq thread (first new-threads)))
 149   (assert (= (1+ (length old-threads)) (length new-threads)))
 150   (sleep 3)
 151   (assert (not (thread-alive-p thread))))
 152
 153 (with-test (:name (:join-thread :nlx :default))
 154   (let ((sym (gensym)))
 155     (assert (eq sym (join-thread (make-thread (lambda () (sb-ext:quit)))
 156                                  :default sym)))))
 157
 158 (with-test (:name (:join-thread :nlx :error))
 159   (raises-error? (join-thread (make-thread (lambda () (sb-ext:quit))))
 160                  join-thread-error))
 161
 162 (with-test (:name (:join-thread :multiple-values))
 163   (assert (equal '(1 2 3)
 164                  (multiple-value-list
 165                   (join-thread (make-thread (lambda () (values 1 2 3))))))))
 166
 167 ;;; We had appalling scaling properties for a while.  Make sure they
 168 ;;; don't reappear.
 169 (defun scaling-test (function &optional (nthreads 5))
 170   "Execute FUNCTION with NTHREADS lurking to slow it down."
 171   (let ((queue (sb-thread:make-waitqueue))
 172         (mutex (sb-thread:make-mutex)))
 173     ;; Start NTHREADS idle threads.
 174     (dotimes (i nthreads)
 175       (sb-thread:make-thread (lambda ()
 176                                (with-mutex (mutex)
 177                                  (sb-thread:condition-wait queue mutex))
 178                                (sb-ext:quit))))
 179     (let ((start-time (get-internal-run-time)))
 180       (funcall function)
 181       (prog1 (- (get-internal-run-time) start-time)
 182         (sb-thread:condition-broadcast queue)))))
 183 (defun fact (n)
 184   "A function that does work with the CPU."
 185   (if (zerop n) 1 (* n (fact (1- n)))))
 186 (let ((work (lambda () (fact 15000))))
 187   (let ((zero (scaling-test work 0))
 188         (four (scaling-test work 4)))
 189     ;; a slightly weak assertion, but good enough for starters.
 190     (assert (< four (* 1.5 zero)))))
 191
 192 ;;; For one of the interupt-thread tests, we want a foreign function
 193 ;;; that does not make syscalls
 194
 195 (with-open-file (o "threads-foreign.c" :direction :output :if-exists :supersede)
 196   (format o "void loop_forever() { while(1) ; }~%"))
 197 (sb-ext:run-program "/bin/sh"
 198                     '("run-compiler.sh" "-sbcl-pic" "-sbcl-shared"
 199                       "-o" "threads-foreign.so" "threads-foreign.c")
 200                     :environment (test-util::test-env))
 201 (sb-alien:load-shared-object (truename "threads-foreign.so"))
 202 (sb-alien:define-alien-routine loop-forever sb-alien:void)
 203 (delete-file "threads-foreign.c")
 204
 205
 206 ;;; elementary "can we get a lock and release it again"
 207 (with-test (:name (:mutex :basics))
 208   (let ((l (make-mutex :name "foo"))
 209         (p *current-thread*))
 210     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 211     (sb-thread:get-mutex l)
 212     (assert (eql (mutex-value l) p) nil "3")
 213     (sb-thread:release-mutex l)
 214     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "5")))
 215
 216 (with-test (:name (:with-recursive-lock :basics))
 217   (labels ((ours-p (value)
 218              (eq *current-thread* value)))
 219     (let ((l (make-mutex :name "rec")))
 220       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
 221       (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 222         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "3")
 223         (sb-thread:with-recursive-lock (l)
 224           (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "4"))
 225         (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "5"))
 226       (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "6"))))
 227
 228 (with-test (:name (:mutex :nesting-mutex-and-recursive-lock))
 229   (let ((l (make-mutex :name "a mutex")))
 230     (with-mutex (l)
 231       (with-recursive-lock (l)))))
 232
 233 ;; test that SLEEP actually sleeps for at least the given time, even
 234 ;; if interrupted by another thread exiting/a gc/anything
 235 (with-test (:name (:sleep :continue-sleeping-after-interrupt))
 236   (let ((start-time (get-universal-time)))
 237     (make-thread (lambda () (sleep 1) (sb-ext:gc :full t)))
 238     (sleep 5)
 239     (assert (>= (get-universal-time) (+ 5 start-time)))))
 240
 241
 242 (with-test (:name (:condition-wait :basics-1))
 243   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 244         (lock (make-mutex :name "lock"))
 245         (n 0))
 246     (labels ((in-new-thread ()
 247                (with-mutex (lock)
 248                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 249                  (format t "~A got mutex~%" *current-thread*)
 250                  ;; now drop it and sleep
 251                  (condition-wait queue lock)
 252                  ;; after waking we should have the lock again
 253                  (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
 254                  (assert (eql n 1))
 255                  (decf n))))
 256       (make-thread #'in-new-thread)
 257       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 258       ;; check the lock is free while it's asleep
 259       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 260       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 261       (with-mutex (lock)
 262         (incf n)
 263         (condition-notify queue))
 264       (sleep 1))))
 265
 266 (with-test (:name (:condition-wait :basics-2))
 267   (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
 268         (lock (make-mutex :name "lock")))
 269     (labels ((ours-p (value)
 270                (eq *current-thread* value))
 271              (in-new-thread ()
 272                (with-recursive-lock (lock)
 273                  (assert (ours-p (mutex-value lock)))
 274                  (format t "~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 275                  ;; now drop it and sleep
 276                  (condition-wait queue lock)
 277                  ;; after waking we should have the lock again
 278                  (format t "woken, ~A got mutex~%" (mutex-value lock))
 279                  (assert (ours-p (mutex-value lock))))))
 280       (make-thread #'in-new-thread)
 281       (sleep 2)            ; give it  a chance to start
 282       ;; check the lock is free while it's asleep
 283       (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
 284       (assert (eql (mutex-value lock) nil))
 285       (with-recursive-lock (lock)
 286         (condition-notify queue))
 287       (sleep 1))))
 288
 289 (with-test (:name (:mutex :contention))
 290   (let ((mutex (make-mutex :name "contended")))
 291     (labels ((run ()
 292                (let ((me *current-thread*))
 293                  (dotimes (i 100)
 294                    (with-mutex (mutex)
 295                      (sleep .03)
 296                      (assert (eql (mutex-value mutex) me)))
 297                    (assert (not (eql (mutex-value mutex) me))))
 298                  (format t "done ~A~%" *current-thread*))))
 299       (let ((kid1 (make-thread #'run))
 300             (kid2 (make-thread #'run)))
 301         (format t "contention ~A ~A~%" kid1 kid2)
 302         (wait-for-threads (list kid1 kid2))))))
 303
 304 ;;; GRAB-MUTEX
 305
 306 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp nil))
 307   (let ((m (make-mutex)))
 308     (with-mutex (m)
 309       (assert (null (join-thread (make-thread
 310                                   #'(lambda ()
 311                                       (grab-mutex m :waitp nil)))))))))
 312
 313 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-fail))
 314   (let ((m (make-mutex))
 315         (w (make-semaphore)))
 316     (with-mutex (m)
 317       (let ((th (make-thread
 318                  #'(lambda ()
 319                      (prog1
 320                          (grab-mutex m :timeout 0.1)
 321                        (signal-semaphore w))))))
 322         ;; Wait for it to -- otherwise the detect the deadlock chain
 323         ;; from JOIN-THREAD.
 324         (wait-on-semaphore w)
 325         (assert (null (join-thread th)))))))
 326
 327 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-success))
 328   (let ((m (make-mutex))
 329         (child))
 330     (with-mutex (m)
 331       (setq child (make-thread #'(lambda () (grab-mutex m :timeout 1.0))))
 332       (sleep 0.2))
 333     (assert (eq (join-thread child) 't))))
 334
 335 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout+deadline))
 336   (let ((m (make-mutex))
 337         (w (make-semaphore)))
 338     (with-mutex (m)
 339       (let ((th (make-thread #'(lambda ()
 340                                  (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 341                                    (handler-case
 342                                        (grab-mutex m :timeout 0.0)
 343                                      (sb-sys:deadline-timeout ()
 344                                        (signal-semaphore w)
 345                                        :deadline)))))))
 346         (wait-on-semaphore w)
 347         (assert (eq (join-thread th) :deadline))))))
 348
 349 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp+deadline))
 350   (let ((m (make-mutex)))
 351     (with-mutex (m)
 352       (assert (eq (join-thread
 353                    (make-thread #'(lambda ()
 354                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 355                                       (handler-case
 356                                           (grab-mutex m :waitp nil)
 357                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 358                                           :deadline))))))
 359                   'nil)))))
 360
 361 ;;; semaphores
 362
 363 (defmacro raises-timeout-p (&body body)
 364   `(handler-case (progn (progn ,@body) nil)
 365     (sb-ext:timeout () t)))
 366
 367 (with-test (:name (:semaphore :wait-forever))
 368   (let ((sem (make-semaphore :count 0)))
 369     (assert (raises-timeout-p
 370               (sb-ext:with-timeout 0.1
 371                 (wait-on-semaphore sem))))))
 372
 373 (with-test (:name (:semaphore :initial-count))
 374   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 375     (sb-ext:with-timeout 0.1
 376       (wait-on-semaphore sem))))
 377
 378 (with-test (:name (:semaphore :wait-then-signal))
 379   (let ((sem (make-semaphore))
 380         (signalled-p nil))
 381     (make-thread (lambda ()
 382                    (sleep 0.1)
 383                    (setq signalled-p t)
 384                    (signal-semaphore sem)))
 385     (wait-on-semaphore sem)
 386     (assert signalled-p)))
 387
 388 (with-test (:name (:semaphore :signal-then-wait))
 389   (let ((sem (make-semaphore))
 390         (signalled-p nil))
 391     (make-thread (lambda ()
 392                    (signal-semaphore sem)
 393                    (setq signalled-p t)))
 394     (loop until signalled-p)
 395     (wait-on-semaphore sem)
 396     (assert signalled-p)))
 397
 398 (defun test-semaphore-multiple-signals (wait-on-semaphore)
 399   (let* ((sem (make-semaphore :count 5))
 400          (threads (loop repeat 20 collecting
 401                         (make-thread (lambda ()
 402                                        (funcall wait-on-semaphore sem))))))
 403     (flet ((count-live-threads ()
 404              (count-if #'thread-alive-p threads)))
 405       (sleep 0.5)
 406       (assert (= 15 (count-live-threads)))
 407       (signal-semaphore sem 10)
 408       (sleep 0.5)
 409       (assert (= 5 (count-live-threads)))
 410       (signal-semaphore sem 3)
 411       (sleep 0.5)
 412       (assert (= 2 (count-live-threads)))
 413       (signal-semaphore sem 4)
 414       (sleep 0.5)
 415       (assert (= 0 (count-live-threads))))))
 416
 417 (with-test (:name (:semaphore :multiple-signals))
 418   (test-semaphore-multiple-signals #'wait-on-semaphore))
 419
 420 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail))
 421   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 0)) 'nil)))
 422
 423 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success))
 424   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 425     (assert (try-semaphore sem))
 426     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 427
 428 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail :n>1))
 429   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 1) 2) 'nil)))
 430
 431 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success :n>1))
 432   (let ((sem (make-semaphore :count 10)))
 433     (assert (try-semaphore sem 5))
 434     (assert (try-semaphore sem 5))
 435     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 436
 437 (with-test (:name (:try-semaphore :emulate-wait-on-semaphore))
 438   (flet ((busy-wait-on-semaphore (sem)
 439            (loop until (try-semaphore sem) do (sleep 0.001))))
 440     (test-semaphore-multiple-signals #'busy-wait-on-semaphore)))
 441
 442 ;;; Here we test that interrupting TRY-SEMAPHORE does not leave a
 443 ;;; semaphore in a bad state.
 444 (with-test (:name (:try-semaphore :interrupt-safe))
 445   (flet ((make-threads (count fn)
 446            (loop repeat count collect (make-thread fn)))
 447          (kill-thread (thread)
 448            (when (thread-alive-p thread)
 449              (ignore-errors (terminate-thread thread))))
 450          (count-live-threads (threads)
 451            (count-if #'thread-alive-p threads)))
 452     ;; WAITERS will already be waiting on the semaphore while
 453     ;; threads-being-interrupted will perform TRY-SEMAPHORE on that
 454     ;; semaphore, and MORE-WAITERS are new threads trying to wait on
 455     ;; the semaphore during the interruption-fire.
 456     (let* ((sem (make-semaphore :count 100))
 457            (waiters (make-threads 20 #'(lambda ()
 458                                          (wait-on-semaphore sem))))
 459            (triers  (make-threads 40 #'(lambda ()
 460                                          (sleep (random 0.01))
 461                                          (try-semaphore sem (1+ (random 5))))))
 462            (more-waiters
 463             (loop repeat 10
 464                   do (kill-thread (nth (random 40) triers))
 465                   collect (make-thread #'(lambda () (wait-on-semaphore sem)))
 466                   do (kill-thread (nth (random 40) triers)))))
 467       (sleep 0.5)
 468       ;; Now ensure that the waiting threads will all be waked up,
 469       ;; i.e. that the semaphore is still working.
 470       (loop repeat (+ (count-live-threads waiters)
 471                       (count-live-threads more-waiters))
 472             do (signal-semaphore sem))
 473       (sleep 0.5)
 474       (assert (zerop (count-live-threads triers)))
 475       (assert (zerop (count-live-threads waiters)))
 476       (assert (zerop (count-live-threads more-waiters))))))
 477
 478
 479
 480 (format t "~&semaphore tests done~%")
 481
 482 (defun test-interrupt (function-to-interrupt &optional quit-p)
 483   (let ((child  (make-thread function-to-interrupt)))
 484     ;;(format t "gdb ./src/runtime/sbcl ~A~%attach ~A~%" child child)
 485     (sleep 2)
 486     (format t "interrupting child ~A~%" child)
 487     (interrupt-thread child
 488                       (lambda ()
 489                         (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
 490                         (when quit-p (sb-ext:quit))))
 491     (sleep 1)
 492     child))
 493
 494 ;; separate tests for (a) interrupting Lisp code, (b) C code, (c) a syscall,
 495 ;; (d) waiting on a lock, (e) some code which we hope is likely to be
 496 ;; in pseudo-atomic
 497
 498 (with-test (:name (:interrupt-thread :more-basics))
 499   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop)))))
 500     (terminate-thread child)))
 501
 502 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-foreign-loop))
 503   (test-interrupt #'loop-forever :quit))
 504
 505 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-sleep))
 506   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop (sleep 2000))))))
 507     (terminate-thread child)
 508     (wait-for-threads (list child))))
 509
 510 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-mutex-acquisition))
 511   (let ((lock (make-mutex :name "loctite"))
 512         child)
 513     (with-mutex (lock)
 514       (setf child (test-interrupt
 515                    (lambda ()
 516                      (with-mutex (lock)
 517                        (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 518                      (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 519                      (sleep 10))))
 520       ;;hold onto lock for long enough that child can't get it immediately
 521       (sleep 5)
 522       (interrupt-thread child (lambda () (format t "l ~A~%" (mutex-value lock))))
 523       (format t "parent releasing lock~%"))
 524     (terminate-thread child)
 525     (wait-for-threads (list child))))
 526
 527 (format t "~&locking test done~%")
 528
 529 (defun alloc-stuff () (copy-list '(1 2 3 4 5)))
 530
 531 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child)
 532             :broken-on :darwin)
 533   (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 534     (let ((killers
 535            (loop repeat 4 collect
 536                  (sb-thread:make-thread
 537                   (lambda ()
 538                     (loop repeat 25 do
 539                           (sleep (random 0.1d0))
 540                           (princ ".")
 541                           (force-output)
 542                           (sb-thread:interrupt-thread thread (lambda ()))))))))
 543       (wait-for-threads killers)
 544       (sb-thread:terminate-thread thread)
 545       (wait-for-threads (list thread))))
 546   (sb-ext:gc :full t))
 547
 548 (format t "~&multi interrupt test done~%")
 549
 550 #+(or x86 x86-64) ;; x86oid-only, see internal commentary.
 551 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child :again))
 552   (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 553     ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
 554     ;; pseudo-atomic atomicity
 555     (dotimes (i 100)
 556       (sleep (random 0.1d0))
 557       (interrupt-thread c
 558                         (lambda ()
 559                           (princ ".") (force-output)
 560                           (assert (thread-alive-p *current-thread*))
 561                           (assert
 562                            (not (logbitp 0 SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-BITS*))))))
 563     (terminate-thread c)
 564     (wait-for-threads (list c))))
 565
 566 (format t "~&interrupt test done~%")
 567
 568 (defstruct counter (n 0 :type sb-vm:word))
 569 (defvar *interrupt-counter* (make-counter))
 570
 571 (declaim (notinline check-interrupt-count))
 572 (defun check-interrupt-count (i)
 573   (declare (optimize (debug 1) (speed 1)))
 574   ;; This used to lose if eflags were not restored after an interrupt.
 575   (unless (typep i 'fixnum)
 576     (error "!!!!!!!!!!!")))
 577
 578 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-ATOMIC-INCF))
 579   (let ((c (make-thread
 580             (lambda ()
 581               (handler-bind ((error #'(lambda (cond)
 582                                         (princ cond)
 583                                         (sb-debug:backtrace
 584                                          most-positive-fixnum))))
 585                 (loop (check-interrupt-count
 586                        (counter-n *interrupt-counter*))))))))
 587     (let ((func (lambda ()
 588                   (princ ".")
 589                   (force-output)
 590                   (sb-ext:atomic-incf (counter-n *interrupt-counter*)))))
 591       (setf (counter-n *interrupt-counter*) 0)
 592       (dotimes (i 100)
 593         (sleep (random 0.1d0))
 594         (interrupt-thread c func))
 595       (loop until (= (counter-n *interrupt-counter*) 100) do (sleep 0.1))
 596       (terminate-thread c)
 597       (wait-for-threads (list c)))))
 598
 599 (format t "~&interrupt count test done~%")
 600
 601 (defvar *runningp* nil)
 602
 603 (with-test (:name (:interrupt-thread :no-nesting))
 604   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 605                  (lambda ()
 606                    (catch 'xxx
 607                      (loop))))))
 608     (declare (special runningp))
 609     (sleep 0.2)
 610     (sb-thread:interrupt-thread thread
 611                                 (lambda ()
 612                                     (let ((*runningp* t))
 613                                       (sleep 1))))
 614     (sleep 0.2)
 615     (sb-thread:interrupt-thread thread
 616                                 (lambda ()
 617                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 618     (assert (not (sb-thread:join-thread thread)))))
 619
 620 (with-test (:name (:interrupt-thread :nesting))
 621   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 622                  (lambda ()
 623                    (catch 'xxx
 624                      (loop))))))
 625     (declare (special runningp))
 626     (sleep 0.2)
 627     (sb-thread:interrupt-thread thread
 628                                 (lambda ()
 629                                   (let ((*runningp* t))
 630                                     (sb-sys:with-interrupts
 631                                       (sleep 1)))))
 632     (sleep 0.2)
 633     (sb-thread:interrupt-thread thread
 634                                 (lambda ()
 635                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 636     (assert (sb-thread:join-thread thread))))
 637
 638 (with-test (:name (:two-threads-running-gc))
 639   (let (a-done b-done)
 640     (make-thread (lambda ()
 641                    (dotimes (i 100)
 642                      (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
 643                    (setf a-done t)))
 644     (make-thread (lambda ()
 645                    (dotimes (i 25)
 646                      (sb-ext:gc :full t)
 647                      (princ "/") (force-output))
 648                    (setf b-done t)))
 649     (loop
 650       (when (and a-done b-done) (return))
 651       (sleep 1))))
 652
 653 (terpri)
 654
 655 (defun waste (&optional (n 100000))
 656   (loop repeat n do (make-string 16384)))
 657
 658 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses))
 659   (loop for i below 100 do
 660         (princ "!")
 661         (force-output)
 662         (sb-thread:make-thread
 663          #'(lambda ()
 664              (waste)))
 665         (waste)
 666         (sb-ext:gc)))
 667
 668 (terpri)
 669
 670 (defparameter *aaa* nil)
 671 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses :again))
 672   (loop for i below 100 do
 673         (princ "!")
 674         (force-output)
 675         (sb-thread:make-thread
 676          #'(lambda ()
 677              (let ((*aaa* (waste)))
 678                (waste))))
 679         (let ((*aaa* (waste)))
 680           (waste))
 681         (sb-ext:gc)))
 682
 683 (format t "~&gc test done~%")
 684
 685 ;; this used to deadlock on session-lock
 686 (with-test (:name (:no-session-deadlock))
 687   (sb-thread:make-thread (lambda () (sb-ext:gc))))
 688
 689 (defun exercise-syscall (fn reference-errno)
 690   (sb-thread:make-thread
 691    (lambda ()
 692      (loop do
 693           (funcall fn)
 694           (let ((errno (sb-unix::get-errno)))
 695             (sleep (random 0.1d0))
 696             (unless (eql errno reference-errno)
 697               (format t "Got errno: ~A (~A) instead of ~A~%"
 698                       errno
 699                       (sb-unix::strerror)
 700                       reference-errno)
 701               (force-output)
 702               (sb-ext:quit :unix-status 1)))))))
 703
 704 ;; (nanosleep -1 0) does not fail on FreeBSD
 705 (with-test (:name (:exercising-concurrent-syscalls))
 706   (let* (#-freebsd
 707          (nanosleep-errno (progn
 708                             (sb-unix:nanosleep -1 0)
 709                             (sb-unix::get-errno)))
 710          (open-errno (progn
 711                        (open "no-such-file"
 712                              :if-does-not-exist nil)
 713                        (sb-unix::get-errno)))
 714          (threads
 715           (list
 716            #-freebsd
 717            (exercise-syscall (lambda () (sb-unix:nanosleep -1 0)) nanosleep-errno)
 718            (exercise-syscall (lambda () (open "no-such-file"
 719                                               :if-does-not-exist nil))
 720                              open-errno)
 721            (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (sb-ext:gc) (sleep 1)))))))
 722     (sleep 10)
 723     (princ "terminating threads")
 724     (dolist (thread threads)
 725       (sb-thread:terminate-thread thread))))
 726
 727 (format t "~&errno test done~%")
 728
 729 (with-test (:name (:terminate-thread-restart))
 730   (loop repeat 100 do
 731         (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (sleep 0.1)))))
 732           (sb-thread:interrupt-thread
 733            thread
 734            (lambda ()
 735              (assert (find-restart 'sb-thread:terminate-thread)))))))
 736
 737 (sb-ext:gc :full t)
 738
 739 (format t "~&thread startup sigmask test done~%")
 740
 741 (with-test (:name (:debugger-no-hang-on-session-lock-if-interrupted))
 742   (sb-debug::enable-debugger)
 743   (let* ((main-thread *current-thread*)
 744          (interruptor-thread
 745           (make-thread (lambda ()
 746                          (sleep 2)
 747                          (interrupt-thread main-thread
 748                                            (lambda ()
 749                                              (with-interrupts
 750                                                (break))))
 751                          (sleep 2)
 752                          (interrupt-thread main-thread #'continue))
 753                        :name "interruptor")))
 754     (with-session-lock (*session*)
 755       (sleep 3))
 756     (loop while (thread-alive-p interruptor-thread))))
 757
 758 (format t "~&session lock test done~%")
 759
 760 ;; expose thread creation races by exiting quickly
 761 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :light))
 762   (sb-thread:make-thread (lambda ())))
 763
 764 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :heavy))
 765   (loop repeat 20 do
 766         (wait-for-threads
 767          (loop for i below 100 collect
 768                (sb-thread:make-thread (lambda ()))))))
 769
 770 (format t "~&creation test done~%")
 771
 772 ;; interrupt handlers are per-thread with pthreads, make sure the
 773 ;; handler installed in one thread is global
 774 (with-test (:name (:global-interrupt-handler))
 775   (sb-thread:make-thread
 776    (lambda ()
 777      (sb-ext:run-program "sleep" '("1") :search t :wait nil))))
 778
 779 ;;;; Binding stack safety
 780
 781 (defparameter *x* nil)
 782 (defparameter *n-gcs-requested* 0)
 783 (defparameter *n-gcs-done* 0)
 784
 785 (let ((counter 0))
 786   (defun make-something-big ()
 787     (let ((x (make-string 32000)))
 788       (incf counter)
 789       (let ((counter counter))
 790         (sb-ext:finalize x (lambda () (format t " ~S" counter)
 791                                    (force-output)))))))
 792
 793 (defmacro wait-for-gc ()
 794   `(progn
 795      (incf *n-gcs-requested*)
 796      (loop while (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))))
 797
 798 (defun send-gc ()
 799   (loop until (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))
 800   (format t "G")
 801   (force-output)
 802   (sb-ext:gc)
 803   (incf *n-gcs-done*))
 804
 805 (defun exercise-binding ()
 806   (loop
 807    (let ((*x* (make-something-big)))
 808      (let ((*x* 42))
 809        ;; at this point the binding stack looks like this:
 810        ;; NO-TLS-VALUE-MARKER, *x*, SOMETHING, *x*
 811        t))
 812    (wait-for-gc)
 813    ;; sig_stop_for_gc_handler binds FREE_INTERRUPT_CONTEXT_INDEX. By
 814    ;; now SOMETHING is gc'ed and the binding stack looks like this: 0,
 815    ;; 0, SOMETHING, 0 (because the symbol slots are zeroed on
 816    ;; unbinding but values are not).
 817    (let ((*x* nil)
 818          (binding-pointer-delta (ash 2 (- sb-vm:word-shift sb-vm:n-fixnum-tag-bits))))
 819      ;; bump bsp as if a BIND had just started
 820      (incf sb-vm::*binding-stack-pointer* binding-pointer-delta)
 821      (wait-for-gc)
 822      (decf sb-vm::*binding-stack-pointer* binding-pointer-delta))))
 823
 824 (with-test (:name (:binding-stack-gc-safety))
 825   (let (threads)
 826     (unwind-protect
 827          (progn
 828            (push (sb-thread:make-thread #'exercise-binding) threads)
 829            (push (sb-thread:make-thread (lambda ()
 830                                           (loop
 831                                            (sleep 0.1)
 832                                            (send-gc))))
 833                  threads)
 834            (sleep 4))
 835       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 836
 837 (format t "~&binding test done~%")
 838
 839 ;;; HASH TABLES
 840
 841 (defvar *errors* nil)
 842
 843 (defun oops (e)
 844   (setf *errors* e)
 845   (format t "~&oops: ~A in ~S~%" e *current-thread*)
 846   (sb-debug:backtrace)
 847   (catch 'done))
 848
 849 (with-test (:name (:unsynchronized-hash-table)
 850                   ;; FIXME: This test occasionally eats out craploads
 851                   ;; of heap instead of expected error early. Not 100%
 852                   ;; sure if it would finish as expected, but since it
 853                   ;; hits swap on my system I'm not likely to find out
 854                   ;; soon. Disabling for now. -- nikodemus
 855             :skipped-on :sbcl)
 856   ;; We expect a (probable) error here: parellel readers and writers
 857   ;; on a hash-table are not expected to work -- but we also don't
 858   ;; expect this to corrupt the image.
 859   (let* ((hash (make-hash-table))
 860          (*errors* nil)
 861          (threads (list (sb-thread:make-thread
 862                          (lambda ()
 863                            (catch 'done
 864                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 865                                (loop
 866                                  ;;(princ "1") (force-output)
 867                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 868                          :name "writer")
 869                         (sb-thread:make-thread
 870                          (lambda ()
 871                            (catch 'done
 872                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 873                                (loop
 874                                  ;;(princ "2") (force-output)
 875                                  (remhash (random 100) hash)))))
 876                          :name "reader")
 877                         (sb-thread:make-thread
 878                          (lambda ()
 879                            (catch 'done
 880                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 881                                (loop
 882                                  (sleep (random 1.0))
 883                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 884                          :name "collector"))))
 885     (unwind-protect
 886          (sleep 10)
 887       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 888
 889 (format t "~&unsynchronized hash table test done~%")
 890
 891 (with-test (:name (:synchronized-hash-table))
 892   (let* ((hash (make-hash-table :synchronized t))
 893          (*errors* nil)
 894          (threads (list (sb-thread:make-thread
 895                          (lambda ()
 896                            (catch 'done
 897                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 898                                (loop
 899                                  ;;(princ "1") (force-output)
 900                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 901                          :name "writer")
 902                         (sb-thread:make-thread
 903                          (lambda ()
 904                            (catch 'done
 905                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 906                                (loop
 907                                  ;;(princ "2") (force-output)
 908                                  (remhash (random 100) hash)))))
 909                          :name "reader")
 910                         (sb-thread:make-thread
 911                          (lambda ()
 912                            (catch 'done
 913                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 914                                (loop
 915                                  (sleep (random 1.0))
 916                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 917                          :name "collector"))))
 918     (unwind-protect
 919          (sleep 10)
 920       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 921     (assert (not *errors*))))
 922
 923 (format t "~&synchronized hash table test done~%")
 924
 925 (with-test (:name (:hash-table-parallel-readers))
 926   (let ((hash (make-hash-table))
 927         (*errors* nil))
 928     (loop repeat 50
 929           do (setf (gethash (random 100) hash) 'xxx))
 930     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 931                           (lambda ()
 932                             (catch 'done
 933                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 934                                 (loop
 935                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 936                           :name "reader 1")
 937                          (sb-thread:make-thread
 938                           (lambda ()
 939                             (catch 'done
 940                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 941                                 (loop
 942                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 943                           :name "reader 2")
 944                          (sb-thread:make-thread
 945                           (lambda ()
 946                             (catch 'done
 947                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 948                                 (loop
 949                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 950                           :name "reader 3")
 951                          (sb-thread:make-thread
 952                           (lambda ()
 953                             (catch 'done
 954                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 955                                (loop
 956                                  (sleep (random 1.0))
 957                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 958                           :name "collector"))))
 959       (unwind-protect
 960            (sleep 10)
 961         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 962       (assert (not *errors*)))))
 963
 964 (format t "~&multiple reader hash table test done~%")
 965
 966 (with-test (:name (:hash-table-single-accessor-parallel-gc))
 967   (let ((hash (make-hash-table))
 968         (*errors* nil))
 969     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 970                           (lambda ()
 971                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 972                               (loop
 973                                 (let ((n (random 100)))
 974                                   (if (gethash n hash)
 975                                       (remhash n hash)
 976                                       (setf (gethash n hash) 'h))))))
 977                           :name "accessor")
 978                          (sb-thread:make-thread
 979                           (lambda ()
 980                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 981                               (loop
 982                                 (sleep (random 1.0))
 983                                 (sb-ext:gc :full t))))
 984                           :name "collector"))))
 985       (unwind-protect
 986            (sleep 10)
 987         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 988       (assert (not *errors*)))))
 989
 990 (format t "~&single accessor hash table test~%")
 991
 992 #|  ;; a cll post from eric marsden
 993 | (defun crash ()
 994 |   (setq *debugger-hook*
 995 |         (lambda (condition old-debugger-hook)
 996 |           (debug:backtrace 10)
 997 |           (unix:unix-exit 2)))
 998 |   #+live-dangerously
 999 |   (mp::start-sigalrm-yield)
1000 |   (flet ((roomy () (loop (with-output-to-string (*standard-output*) (room)))))
1001 |     (mp:make-process #'roomy)
1002 |     (mp:make-process #'roomy)))
1003 |#
1004
1005 (with-test (:name (:condition-variable :notify-multiple))
1006   (flet ((tester (notify-fun)
1007            (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
1008                  (lock (make-mutex :name "lock"))
1009                  (data nil))
1010              (labels ((test (x)
1011                         (loop
1012                            (with-mutex (lock)
1013                              (format t "condition-wait ~a~%" x)
1014                              (force-output)
1015                              (condition-wait queue lock)
1016                              (format t "woke up ~a~%" x)
1017                              (force-output)
1018                              (push x data)))))
1019                (let ((threads (loop for x from 1 to 10
1020                                     collect
1021                                     (let ((x x))
1022                                       (sb-thread:make-thread (lambda ()
1023                                                                (test x)))))))
1024                  (sleep 5)
1025                  (with-mutex (lock)
1026                    (funcall notify-fun queue))
1027                  (sleep 5)
1028                  (mapcar #'terminate-thread threads)
1029                  ;; Check that all threads woke up at least once
1030                  (assert (= (length (remove-duplicates data)) 10)))))))
1031     (tester (lambda (queue)
1032               (format t "~&(condition-notify queue 10)~%")
1033               (force-output)
1034               (condition-notify queue 10)))
1035     (tester (lambda (queue)
1036               (format t "~&(condition-broadcast queue)~%")
1037               (force-output)
1038               (condition-broadcast queue)))))
1039
1040 (format t "waitqueue wakeup tests done~%")
1041
1042 ;;; Make sure that a deadline handler is not invoked twice in a row in
1043 ;;; CONDITION-WAIT. See LP #512914 for a detailed explanation.
1044 ;;;
1045 (with-test (:name (:condition-wait :deadlines :LP-512914))
1046   (let ((n 2)                      ; was empirically enough to trigger the bug
1047         (mutex (sb-thread:make-mutex))
1048         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1049         (threads nil)
1050         (deadline-handler-run-twice? nil))
1051     (dotimes (i n)
1052       (let ((child
1053               (sb-thread:make-thread
1054                #'(lambda ()
1055                    (handler-bind
1056                        ((sb-sys:deadline-timeout
1057                           (let ((already? nil))
1058                             #'(lambda (c)
1059                                 (when already?
1060                                   (setq deadline-handler-run-twice? t))
1061                                 (setq already? t)
1062                                 (sleep 0.2)
1063                                 (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1064                                 (sb-sys:defer-deadline 10.0 c)))))
1065                      (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1066                        (sb-thread:with-mutex (mutex)
1067                          (sb-thread:condition-wait waitq mutex))))))))
1068         (push child threads)))
1069     (mapc #'sb-thread:join-thread threads)
1070     (assert (not deadline-handler-run-twice?))))
1071
1072 (with-test (:name (:condition-wait :signal-deadline-with-interrupts-enabled))
1073   (let ((mutex (sb-thread:make-mutex))
1074         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1075         (A-holds? :unknown)
1076         (B-holds? :unknown)
1077         (A-interrupts-enabled? :unknown)
1078         (B-interrupts-enabled? :unknown)
1079         (A)
1080         (B))
1081     ;; W.L.O.G., we assume that A is executed first...
1082     (setq A (sb-thread:make-thread
1083              #'(lambda ()
1084                  (handler-bind
1085                      ((sb-sys:deadline-timeout
1086                        #'(lambda (c)
1087                            ;; We came here through the call to DECODE-TIMEOUT
1088                            ;; in CONDITION-WAIT; hence both here are supposed
1089                            ;; to evaluate to T.
1090                            (setq A-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1091                            (setq A-interrupts-enabled?
1092                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1093                            (sleep 0.2)
1094                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1095                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1096                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1097                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1098                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))
1099              :name "A"))
1100     (setq B (sb-thread:make-thread
1101              #'(lambda ()
1102                  (thread-yield)
1103                  (handler-bind
1104                      ((sb-sys:deadline-timeout
1105                        #'(lambda (c)
1106                            ;; We came here through the call to GET-MUTEX
1107                            ;; in CONDITION-WAIT (contended case of
1108                            ;; reaquiring the mutex) - so the former will
1109                            ;; be NIL, but interrupts should still be enabled.
1110                            (setq B-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1111                            (setq B-interrupts-enabled?
1112                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1113                            (sleep 0.2)
1114                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1115                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1116                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1117                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1118                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))
1119              :name "B"))
1120     (sb-thread:join-thread A)
1121     (sb-thread:join-thread B)
1122     (let ((A-result (list A-holds? A-interrupts-enabled?))
1123           (B-result (list B-holds? B-interrupts-enabled?)))
1124       ;; We also check some subtle behaviour w.r.t. whether a deadline
1125       ;; handler in CONDITION-WAIT got the mutex, or not. This is most
1126       ;; probably very internal behaviour (so user should not depend
1127       ;; on it) -- I added the testing here just to manifest current
1128       ;; behaviour.
1129       (cond ((equal A-result '(t t)) (assert (equal B-result '(nil t))))
1130             ((equal B-result '(t t)) (assert (equal A-result '(nil t))))
1131             (t
1132              (error "Failure: fell through wit A: ~S, B: ~S"
1133                     A-result
1134                     B-result))))))
1135
1136 (with-test (:name (:mutex :finalization))
1137   (let ((a nil))
1138     (dotimes (i 500000)
1139       (setf a (make-mutex)))))
1140
1141 (format t "mutex finalization test done~%")
1142
1143 ;;; Check that INFO is thread-safe, at least when we're just doing reads.
1144
1145 (let* ((symbols (loop repeat 10000 collect (gensym)))
1146        (functions (loop for (symbol . rest) on symbols
1147                         for next = (car rest)
1148                         for fun = (let ((next next))
1149                                     (lambda (n)
1150                                       (if next
1151                                           (funcall next (1- n))
1152                                           n)))
1153                         do (setf (symbol-function symbol) fun)
1154                         collect fun)))
1155   (defun infodb-test ()
1156     (funcall (car functions) 9999)))
1157
1158 (with-test (:name (:infodb :read))
1159   (let* ((ok t)
1160          (threads (loop for i from 0 to 10
1161                         collect (sb-thread:make-thread
1162                                  (lambda ()
1163                                    (dotimes (j 100)
1164                                      (write-char #\-)
1165                                      (finish-output)
1166                                      (let ((n (infodb-test)))
1167                                        (unless (zerop n)
1168                                          (setf ok nil)
1169                                          (format t "N != 0 (~A)~%" n)
1170                                          (sb-ext:quit)))))))))
1171     (wait-for-threads threads)
1172     (assert ok)))
1173
1174 (format t "infodb test done~%")
1175
1176 (with-test (:name :backtrace :broken-on :darwin)
1177   ;; Printing backtraces from several threads at once used to hang the
1178   ;; whole SBCL process (discovered by accident due to a timer.impure
1179   ;; test misbehaving). The cause was that packages weren't even
1180   ;; thread-safe for only doing FIND-SYMBOL, and while printing
1181   ;; backtraces a loot of symbol lookups need to be done due to
1182   ;; *PRINT-ESCAPE*.
1183   (let* ((threads (loop repeat 10
1184                         collect (sb-thread:make-thread
1185                                  (lambda ()
1186                                    (dotimes (i 1000)
1187                                      (with-output-to-string (*debug-io*)
1188                                        (sb-debug::backtrace 10))))))))
1189     (wait-for-threads threads)))
1190
1191 (format t "backtrace test done~%")
1192
1193 (format t "~&starting gc deadlock test: WARNING: THIS TEST WILL HANG ON FAILURE!~%")
1194
1195 (with-test (:name :gc-deadlock
1196                   ;; Prone to hang on Darwin due to interrupt issues.
1197             :broken-on :darwin)
1198   ;; Prior to 0.9.16.46 thread exit potentially deadlocked the
1199   ;; GC due to *all-threads-lock* and session lock. On earlier
1200   ;; versions and at least on one specific box this test is good enough
1201   ;; to catch that typically well before the 1500th iteration.
1202   (loop
1203      with i = 0
1204      with n = 3000
1205      while (< i n)
1206      do
1207        (incf i)
1208        (when (zerop (mod i 100))
1209          (write-char #\.)
1210          (force-output))
1211        (handler-case
1212            (if (oddp i)
1213                (sb-thread:make-thread
1214                 (lambda ()
1215                   (sleep (random 0.001)))
1216                 :name (format nil "SLEEP-~D" i))
1217                (sb-thread:make-thread
1218                 (lambda ()
1219                   ;; KLUDGE: what we are doing here is explicit,
1220                   ;; but the same can happen because of a regular
1221                   ;; MAKE-THREAD or LIST-ALL-THREADS, and various
1222                   ;; session functions.
1223                   (sb-thread::with-all-threads-lock
1224                     (sb-thread::with-session-lock (sb-thread::*session*)
1225                       (sb-ext:gc))))
1226                 :name (format nil "GC-~D" i)))
1227          (error (e)
1228            (format t "~%error creating thread ~D: ~A -- backing off for retry~%" i e)
1229            (sleep 0.1)
1230            (incf i)))))
1231
1232 (format t "~&gc deadlock test done~%")
1233 \f
1234 (let ((count (make-array 8 :initial-element 0)))
1235   (defun closure-one ()
1236     (declare (optimize safety))
1237     (values (incf (aref count 0)) (incf (aref count 1))
1238             (incf (aref count 2)) (incf (aref count 3))
1239             (incf (aref count 4)) (incf (aref count 5))
1240             (incf (aref count 6)) (incf (aref count 7))))
1241   (defun no-optimizing-away-closure-one ()
1242     (setf count (make-array 8 :initial-element 0))))
1243
1244 (defstruct box
1245   (count 0))
1246
1247 (let ((one (make-box))
1248       (two (make-box))
1249       (three (make-box)))
1250   (defun closure-two ()
1251     (declare (optimize safety))
1252     (values (incf (box-count one)) (incf (box-count two)) (incf (box-count three))))
1253   (defun no-optimizing-away-closure-two ()
1254     (setf one (make-box)
1255           two (make-box)
1256           three (make-box))))
1257
1258 (with-test (:name (:funcallable-instances))
1259   ;; the funcallable-instance implementation used not to be threadsafe
1260   ;; against setting the funcallable-instance function to a closure
1261   ;; (because the code and lexenv were set separately).
1262   (let ((fun (sb-kernel:%make-funcallable-instance 0))
1263         (condition nil))
1264     (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1265     (flet ((changer ()
1266              (loop (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1267                    (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-two)))
1268            (test ()
1269              (handler-case (loop (funcall fun))
1270                (serious-condition (c) (setf condition c)))))
1271       (let ((changer (make-thread #'changer))
1272             (test (make-thread #'test)))
1273         (handler-case
1274             (progn
1275               ;; The two closures above are fairly carefully crafted
1276               ;; so that if given the wrong lexenv they will tend to
1277               ;; do some serious damage, but it is of course difficult
1278               ;; to predict where the various bits and pieces will be
1279               ;; allocated.  Five seconds failed fairly reliably on
1280               ;; both my x86 and x86-64 systems.  -- CSR, 2006-09-27.
1281               (sb-ext:with-timeout 5
1282                 (wait-for-threads (list test)))
1283               (error "~@<test thread got condition:~2I~_~A~@:>" condition))
1284           (sb-ext:timeout ()
1285             (terminate-thread changer)
1286             (terminate-thread test)
1287             (wait-for-threads (list changer test))))))))
1288
1289 (format t "~&funcallable-instance test done~%")
1290
1291 (defun random-type (n)
1292   `(integer ,(random n) ,(+ n (random n))))
1293
1294 (defun subtypep-hash-cache-test ()
1295   (dotimes (i 10000)
1296     (let ((type1 (random-type 500))
1297           (type2 (random-type 500)))
1298       (let ((a (subtypep type1 type2)))
1299         (dotimes (i 100)
1300           (assert (eq (subtypep type1 type2) a))))))
1301   (format t "ok~%")
1302   (force-output))
1303
1304 (with-test (:name (:hash-cache :subtypep))
1305   (dotimes (i 10)
1306     (sb-thread:make-thread #'subtypep-hash-cache-test)))
1307 (format t "hash-cache tests done~%")
1308
1309 ;;;; BLACK BOX TESTS
1310
1311 (in-package :cl-user)
1312 (use-package :test-util)
1313 (use-package "ASSERTOID")
1314
1315 (format t "parallel defclass test -- WARNING, WILL HANG ON FAILURE!~%")
1316 (with-test (:name :parallel-defclass)
1317   (defclass test-1 () ((a :initform :orig-a)))
1318   (defclass test-2 () ((b :initform :orig-b)))
1319   (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :orig-c)))
1320   (let* ((run t)
1321          (d1 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1322                                       (loop while run
1323                                             do (defclass test-1 () ((a :initform :new-a)))
1324                                             (write-char #\1)
1325                                             (force-output)))
1326                                     :name "d1"))
1327          (d2 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1328                                       (loop while run
1329                                             do (defclass test-2 () ((b :initform :new-b)))
1330                                                (write-char #\2)
1331                                                (force-output)))
1332                                     :name "d2"))
1333          (d3 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1334                                       (loop while run
1335                                             do (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :new-c)))
1336                                                (write-char #\3)
1337                                                (force-output)))
1338                                     :name "d3"))
1339          (i (sb-thread:make-thread (lambda ()
1340                                      (loop while run
1341                                            do (let ((i (make-instance 'test-3)))
1342                                                 (assert (member (slot-value i 'a) '(:orig-a :new-a)))
1343                                                 (assert (member (slot-value i 'b) '(:orig-b :new-b)))
1344                                                 (assert (member (slot-value i 'c) '(:orig-c :new-c))))
1345                                               (write-char #\i)
1346                                               (force-output)))
1347                                    :name "i")))
1348     (format t "~%sleeping!~%")
1349     (sleep 2.0)
1350     (format t "~%stopping!~%")
1351     (setf run nil)
1352     (mapc (lambda (th)
1353             (sb-thread:join-thread th)
1354             (format t "~%joined ~S~%" (sb-thread:thread-name th)))
1355           (list d1 d2 d3 i))))
1356 (format t "parallel defclass test done~%")
1357
1358 (with-test (:name (:deadlock-detection :interrupts))
1359   (let* ((m1 (sb-thread:make-mutex :name "M1"))
1360          (m2 (sb-thread:make-mutex :name "M2"))
1361          (t1 (sb-thread:make-thread
1362               (lambda ()
1363                 (sb-thread:with-mutex (m1)
1364                   (sleep 0.3)
1365                   :ok))
1366               :name "T1"))
1367          (t2 (sb-thread:make-thread
1368               (lambda ()
1369                 (sleep 0.1)
1370                 (sb-thread:with-mutex (m1 :wait-p t)
1371                   (sleep 0.2)
1372                   :ok))
1373               :name "T2")))
1374     (sleep 0.2)
1375     (sb-thread:interrupt-thread t2 (lambda ()
1376                                      (sb-thread:with-mutex (m2 :wait-p t)
1377                                        (sleep 0.3))))
1378     (sleep 0.05)
1379     (sb-thread:interrupt-thread t1 (lambda ()
1380                                      (sb-thread:with-mutex (m2 :wait-p t)
1381                                        (sleep 0.3))))
1382     ;; both threads should finish without a deadlock or deadlock
1383     ;; detection error
1384     (let ((res (list (sb-thread:join-thread t1)
1385                      (sb-thread:join-thread t2))))
1386       (assert (equal '(:ok :ok) res)))))
1387
1388 (with-test (:name (:deadlock-detection :gc))
1389   ;; To semi-reliably trigger the error (in SBCL's where)
1390   ;; it was present you had to run this for > 30 seconds,
1391   ;; but that's a bit long for a single test.
1392   (let* ((stop (+ 5 (get-universal-time)))
1393          (m1 (sb-thread:make-mutex :name "m1"))
1394          (t1 (sb-thread:make-thread
1395               (lambda ()
1396                 (loop until (> (get-universal-time) stop)
1397                       do (sb-thread:with-mutex (m1)
1398                            (eval `(make-array 24))))
1399                 :ok)))
1400          (t2 (sb-thread:make-thread
1401               (lambda ()
1402                 (loop until (> (get-universal-time) stop)
1403                       do (sb-thread:with-mutex (m1)
1404                            (eval `(make-array 24))))
1405                 :ok))))
1406     (let ((res (list (sb-thread:join-thread t1)
1407                      (sb-thread:join-thread t2))))
1408       (assert (equal '(:ok :ok) res)))))