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   (let ((m (make-mutex)))
 350     (with-mutex (m)
 351       (assert (null (join-thread (make-thread
 352                                   #'(lambda ()
 353                                       (grab-mutex m :timeout 0.1)))))))))
 354
 355 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout :acquisition-success))
 356   (let ((m (make-mutex))
 357         (child))
 358     (with-mutex (m)
 359       (setq child (make-thread #'(lambda () (grab-mutex m :timeout 1.0))))
 360       (sleep 0.2))
 361     (assert (eq (join-thread child) 't))))
 362
 363 (with-test (:name (:grab-mutex :timeout+deadline))
 364   (let ((m (make-mutex)))
 365     (with-mutex (m)
 366       (assert (eq (join-thread
 367                    (make-thread #'(lambda ()
 368                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 369                                       (handler-case
 370                                           (grab-mutex m :timeout 0.0)
 371                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 372                                           :deadline))))))
 373                   :deadline)))))
 374
 375 (with-test (:name (:grab-mutex :waitp+deadline))
 376   (let ((m (make-mutex)))
 377     (with-mutex (m)
 378       (assert (eq (join-thread
 379                    (make-thread #'(lambda ()
 380                                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.0)
 381                                       (handler-case
 382                                           (grab-mutex m :waitp nil)
 383                                         (sb-sys:deadline-timeout ()
 384                                           :deadline))))))
 385                   'nil)))))
 386
 387 ;;; semaphores
 388
 389 (defmacro raises-timeout-p (&body body)
 390   `(handler-case (progn (progn ,@body) nil)
 391     (sb-ext:timeout () t)))
 392
 393 (with-test (:name (:semaphore :wait-forever))
 394   (let ((sem (make-semaphore :count 0)))
 395     (assert (raises-timeout-p
 396               (sb-ext:with-timeout 0.1
 397                 (wait-on-semaphore sem))))))
 398
 399 (with-test (:name (:semaphore :initial-count))
 400   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 401     (sb-ext:with-timeout 0.1
 402       (wait-on-semaphore sem))))
 403
 404 (with-test (:name (:semaphore :wait-then-signal))
 405   (let ((sem (make-semaphore))
 406         (signalled-p nil))
 407     (make-thread (lambda ()
 408                    (sleep 0.1)
 409                    (setq signalled-p t)
 410                    (signal-semaphore sem)))
 411     (wait-on-semaphore sem)
 412     (assert signalled-p)))
 413
 414 (with-test (:name (:semaphore :signal-then-wait))
 415   (let ((sem (make-semaphore))
 416         (signalled-p nil))
 417     (make-thread (lambda ()
 418                    (signal-semaphore sem)
 419                    (setq signalled-p t)))
 420     (loop until signalled-p)
 421     (wait-on-semaphore sem)
 422     (assert signalled-p)))
 423
 424 (defun test-semaphore-multiple-signals (wait-on-semaphore)
 425   (let* ((sem (make-semaphore :count 5))
 426          (threads (loop repeat 20 collecting
 427                         (make-thread (lambda ()
 428                                        (funcall wait-on-semaphore sem))))))
 429     (flet ((count-live-threads ()
 430              (count-if #'thread-alive-p threads)))
 431       (sleep 0.5)
 432       (assert (= 15 (count-live-threads)))
 433       (signal-semaphore sem 10)
 434       (sleep 0.5)
 435       (assert (= 5 (count-live-threads)))
 436       (signal-semaphore sem 3)
 437       (sleep 0.5)
 438       (assert (= 2 (count-live-threads)))
 439       (signal-semaphore sem 4)
 440       (sleep 0.5)
 441       (assert (= 0 (count-live-threads))))))
 442
 443 (with-test (:name (:semaphore :multiple-signals))
 444   (test-semaphore-multiple-signals #'wait-on-semaphore))
 445
 446 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail))
 447   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 0)) 'nil)))
 448
 449 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success))
 450   (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
 451     (assert (try-semaphore sem))
 452     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 453
 454 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-fail :n>1))
 455   (assert (eq (try-semaphore (make-semaphore :count 1) 2) 'nil)))
 456
 457 (with-test (:name (:try-semaphore :trivial-success :n>1))
 458   (let ((sem (make-semaphore :count 10)))
 459     (assert (try-semaphore sem 5))
 460     (assert (try-semaphore sem 5))
 461     (assert (zerop (semaphore-count sem)))))
 462
 463 (with-test (:name (:try-semaphore :emulate-wait-on-semaphore))
 464   (flet ((busy-wait-on-semaphore (sem)
 465            (loop until (try-semaphore sem) do (sleep 0.001))))
 466     (test-semaphore-multiple-signals #'busy-wait-on-semaphore)))
 467
 468 ;;; Here we test that interrupting TRY-SEMAPHORE does not leave a
 469 ;;; semaphore in a bad state.
 470 (with-test (:name (:try-semaphore :interrupt-safe))
 471   (flet ((make-threads (count fn)
 472            (loop repeat count collect (make-thread fn)))
 473          (kill-thread (thread)
 474            (when (thread-alive-p thread)
 475              (ignore-errors (terminate-thread thread))))
 476          (count-live-threads (threads)
 477            (count-if #'thread-alive-p threads)))
 478     ;; WAITERS will already be waiting on the semaphore while
 479     ;; threads-being-interrupted will perform TRY-SEMAPHORE on that
 480     ;; semaphore, and MORE-WAITERS are new threads trying to wait on
 481     ;; the semaphore during the interruption-fire.
 482     (let* ((sem (make-semaphore :count 100))
 483            (waiters (make-threads 20 #'(lambda ()
 484                                          (wait-on-semaphore sem))))
 485            (triers  (make-threads 40 #'(lambda ()
 486                                          (sleep (random 0.01))
 487                                          (try-semaphore sem (1+ (random 5))))))
 488            (more-waiters
 489             (loop repeat 10
 490                   do (kill-thread (nth (random 40) triers))
 491                   collect (make-thread #'(lambda () (wait-on-semaphore sem)))
 492                   do (kill-thread (nth (random 40) triers)))))
 493       (sleep 0.5)
 494       ;; Now ensure that the waiting threads will all be waked up,
 495       ;; i.e. that the semaphore is still working.
 496       (loop repeat (+ (count-live-threads waiters)
 497                       (count-live-threads more-waiters))
 498             do (signal-semaphore sem))
 499       (sleep 0.5)
 500       (assert (zerop (count-live-threads triers)))
 501       (assert (zerop (count-live-threads waiters)))
 502       (assert (zerop (count-live-threads more-waiters))))))
 503
 504
 505
 506 (format t "~&semaphore tests done~%")
 507
 508 (defun test-interrupt (function-to-interrupt &optional quit-p)
 509   (let ((child  (make-thread function-to-interrupt)))
 510     ;;(format t "gdb ./src/runtime/sbcl ~A~%attach ~A~%" child child)
 511     (sleep 2)
 512     (format t "interrupting child ~A~%" child)
 513     (interrupt-thread child
 514                       (lambda ()
 515                         (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
 516                         (when quit-p (sb-ext:quit))))
 517     (sleep 1)
 518     child))
 519
 520 ;; separate tests for (a) interrupting Lisp code, (b) C code, (c) a syscall,
 521 ;; (d) waiting on a lock, (e) some code which we hope is likely to be
 522 ;; in pseudo-atomic
 523
 524 (with-test (:name (:interrupt-thread :more-basics))
 525   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop)))))
 526     (terminate-thread child)))
 527
 528 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-foreign-loop))
 529   (test-interrupt #'loop-forever :quit))
 530
 531 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-sleep))
 532   (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop (sleep 2000))))))
 533     (terminate-thread child)
 534     (wait-for-threads (list child))))
 535
 536 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-mutex-acquisition))
 537   (let ((lock (make-mutex :name "loctite"))
 538         child)
 539     (with-mutex (lock)
 540       (setf child (test-interrupt
 541                    (lambda ()
 542                      (with-mutex (lock)
 543                        (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 544                      (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
 545                      (sleep 10))))
 546       ;;hold onto lock for long enough that child can't get it immediately
 547       (sleep 5)
 548       (interrupt-thread child (lambda () (format t "l ~A~%" (mutex-value lock))))
 549       (format t "parent releasing lock~%"))
 550     (terminate-thread child)
 551     (wait-for-threads (list child))))
 552
 553 (format t "~&locking test done~%")
 554
 555 (defun alloc-stuff () (copy-list '(1 2 3 4 5)))
 556
 557 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child))
 558   (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 559     (let ((killers
 560            (loop repeat 4 collect
 561                  (sb-thread:make-thread
 562                   (lambda ()
 563                     (loop repeat 25 do
 564                           (sleep (random 0.1d0))
 565                           (princ ".")
 566                           (force-output)
 567                           (sb-thread:interrupt-thread thread (lambda ()))))))))
 568       (wait-for-threads killers)
 569       (sb-thread:terminate-thread thread)
 570       (wait-for-threads (list thread))))
 571   (sb-ext:gc :full t))
 572
 573 (format t "~&multi interrupt test done~%")
 574
 575 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-consing-child :again))
 576   (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
 577     ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
 578     ;; pseudo-atomic atomicity
 579     (dotimes (i 100)
 580       (sleep (random 0.1d0))
 581       (interrupt-thread c
 582                         (lambda ()
 583                           (princ ".") (force-output)
 584                           (assert (thread-alive-p *current-thread*))
 585                           (assert
 586                            (not (logbitp 0 SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-BITS*))))))
 587     (terminate-thread c)
 588     (wait-for-threads (list c))))
 589
 590 (format t "~&interrupt test done~%")
 591
 592 (defstruct counter (n 0 :type sb-vm:word))
 593 (defvar *interrupt-counter* (make-counter))
 594
 595 (declaim (notinline check-interrupt-count))
 596 (defun check-interrupt-count (i)
 597   (declare (optimize (debug 1) (speed 1)))
 598   ;; This used to lose if eflags were not restored after an interrupt.
 599   (unless (typep i 'fixnum)
 600     (error "!!!!!!!!!!!")))
 601
 602 (with-test (:name (:interrupt-thread :interrupt-ATOMIC-INCF))
 603   (let ((c (make-thread
 604             (lambda ()
 605               (handler-bind ((error #'(lambda (cond)
 606                                         (princ cond)
 607                                         (sb-debug:backtrace
 608                                          most-positive-fixnum))))
 609                 (loop (check-interrupt-count
 610                        (counter-n *interrupt-counter*))))))))
 611     (let ((func (lambda ()
 612                   (princ ".")
 613                   (force-output)
 614                   (sb-ext:atomic-incf (counter-n *interrupt-counter*)))))
 615       (setf (counter-n *interrupt-counter*) 0)
 616       (dotimes (i 100)
 617         (sleep (random 0.1d0))
 618         (interrupt-thread c func))
 619       (loop until (= (counter-n *interrupt-counter*) 100) do (sleep 0.1))
 620       (terminate-thread c)
 621       (wait-for-threads (list c)))))
 622
 623 (format t "~&interrupt count test done~%")
 624
 625 (defvar *runningp* nil)
 626
 627 (with-test (:name (:interrupt-thread :no-nesting))
 628   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 629                  (lambda ()
 630                    (catch 'xxx
 631                      (loop))))))
 632     (declare (special runningp))
 633     (sleep 0.2)
 634     (sb-thread:interrupt-thread thread
 635                                 (lambda ()
 636                                     (let ((*runningp* t))
 637                                       (sleep 1))))
 638     (sleep 0.2)
 639     (sb-thread:interrupt-thread thread
 640                                 (lambda ()
 641                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 642     (assert (not (sb-thread:join-thread thread)))))
 643
 644 (with-test (:name (:interrupt-thread :nesting))
 645   (let ((thread (sb-thread:make-thread
 646                  (lambda ()
 647                    (catch 'xxx
 648                      (loop))))))
 649     (declare (special runningp))
 650     (sleep 0.2)
 651     (sb-thread:interrupt-thread thread
 652                                 (lambda ()
 653                                   (let ((*runningp* t))
 654                                     (sb-sys:with-interrupts
 655                                       (sleep 1)))))
 656     (sleep 0.2)
 657     (sb-thread:interrupt-thread thread
 658                                 (lambda ()
 659                                   (throw 'xxx *runningp*)))
 660     (assert (sb-thread:join-thread thread))))
 661
 662 (with-test (:name (:two-threads-running-gc))
 663   (let (a-done b-done)
 664     (make-thread (lambda ()
 665                    (dotimes (i 100)
 666                      (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
 667                    (setf a-done t)))
 668     (make-thread (lambda ()
 669                    (dotimes (i 25)
 670                      (sb-ext:gc :full t)
 671                      (princ "/") (force-output))
 672                    (setf b-done t)))
 673     (loop
 674       (when (and a-done b-done) (return))
 675       (sleep 1))))
 676
 677 (terpri)
 678
 679 (defun waste (&optional (n 100000))
 680   (loop repeat n do (make-string 16384)))
 681
 682 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses))
 683   (loop for i below 100 do
 684         (princ "!")
 685         (force-output)
 686         (sb-thread:make-thread
 687          #'(lambda ()
 688              (waste)))
 689         (waste)
 690         (sb-ext:gc)))
 691
 692 (terpri)
 693
 694 (defparameter *aaa* nil)
 695 (with-test (:name (:one-thread-runs-gc-while-other-conses :again))
 696   (loop for i below 100 do
 697         (princ "!")
 698         (force-output)
 699         (sb-thread:make-thread
 700          #'(lambda ()
 701              (let ((*aaa* (waste)))
 702                (waste))))
 703         (let ((*aaa* (waste)))
 704           (waste))
 705         (sb-ext:gc)))
 706
 707 (format t "~&gc test done~%")
 708
 709 ;; this used to deadlock on session-lock
 710 (with-test (:name (:no-session-deadlock))
 711   (sb-thread:make-thread (lambda () (sb-ext:gc))))
 712
 713 (defun exercise-syscall (fn reference-errno)
 714   (sb-thread:make-thread
 715    (lambda ()
 716      (loop do
 717           (funcall fn)
 718           (let ((errno (sb-unix::get-errno)))
 719             (sleep (random 0.1d0))
 720             (unless (eql errno reference-errno)
 721               (format t "Got errno: ~A (~A) instead of ~A~%"
 722                       errno
 723                       (sb-unix::strerror)
 724                       reference-errno)
 725               (force-output)
 726               (sb-ext:quit :unix-status 1)))))))
 727
 728 ;; (nanosleep -1 0) does not fail on FreeBSD
 729 (with-test (:name (:exercising-concurrent-syscalls))
 730   (let* (#-freebsd
 731          (nanosleep-errno (progn
 732                             (sb-unix:nanosleep -1 0)
 733                             (sb-unix::get-errno)))
 734          (open-errno (progn
 735                        (open "no-such-file"
 736                              :if-does-not-exist nil)
 737                        (sb-unix::get-errno)))
 738          (threads
 739           (list
 740            #-freebsd
 741            (exercise-syscall (lambda () (sb-unix:nanosleep -1 0)) nanosleep-errno)
 742            (exercise-syscall (lambda () (open "no-such-file"
 743                                               :if-does-not-exist nil))
 744                              open-errno)
 745            (sb-thread:make-thread (lambda () (loop (sb-ext:gc) (sleep 1)))))))
 746     (sleep 10)
 747     (princ "terminating threads")
 748     (dolist (thread threads)
 749       (sb-thread:terminate-thread thread))))
 750
 751 (format t "~&errno test done~%")
 752
 753 (with-test (:name (:terminate-thread-restart))
 754   (loop repeat 100 do
 755         (let ((thread (sb-thread:make-thread (lambda () (sleep 0.1)))))
 756           (sb-thread:interrupt-thread
 757            thread
 758            (lambda ()
 759              (assert (find-restart 'sb-thread:terminate-thread)))))))
 760
 761 (sb-ext:gc :full t)
 762
 763 (format t "~&thread startup sigmask test done~%")
 764
 765 (with-test (:name (:debugger-no-hang-on-session-lock-if-interrupted))
 766   (sb-debug::enable-debugger)
 767   (let* ((main-thread *current-thread*)
 768          (interruptor-thread
 769           (make-thread (lambda ()
 770                          (sleep 2)
 771                          (interrupt-thread main-thread
 772                                            (lambda ()
 773                                              (with-interrupts
 774                                                (break))))
 775                          (sleep 2)
 776                          (interrupt-thread main-thread #'continue))
 777                        :name "interruptor")))
 778     (with-session-lock (*session*)
 779       (sleep 3))
 780     (loop while (thread-alive-p interruptor-thread))))
 781
 782 (format t "~&session lock test done~%")
 783
 784 ;; expose thread creation races by exiting quickly
 785 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :light))
 786   (sb-thread:make-thread (lambda ())))
 787
 788 (with-test (:name (:no-thread-creation-race :heavy))
 789   (loop repeat 20 do
 790         (wait-for-threads
 791          (loop for i below 100 collect
 792                (sb-thread:make-thread (lambda ()))))))
 793
 794 (format t "~&creation test done~%")
 795
 796 ;; interrupt handlers are per-thread with pthreads, make sure the
 797 ;; handler installed in one thread is global
 798 (with-test (:name (:global-interrupt-handler))
 799   (sb-thread:make-thread
 800    (lambda ()
 801      (sb-ext:run-program "sleep" '("1") :search t :wait nil))))
 802
 803 ;;;; Binding stack safety
 804
 805 (defparameter *x* nil)
 806 (defparameter *n-gcs-requested* 0)
 807 (defparameter *n-gcs-done* 0)
 808
 809 (let ((counter 0))
 810   (defun make-something-big ()
 811     (let ((x (make-string 32000)))
 812       (incf counter)
 813       (let ((counter counter))
 814         (sb-ext:finalize x (lambda () (format t " ~S" counter)
 815                                    (force-output)))))))
 816
 817 (defmacro wait-for-gc ()
 818   `(progn
 819      (incf *n-gcs-requested*)
 820      (loop while (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))))
 821
 822 (defun send-gc ()
 823   (loop until (< *n-gcs-done* *n-gcs-requested*))
 824   (format t "G")
 825   (force-output)
 826   (sb-ext:gc)
 827   (incf *n-gcs-done*))
 828
 829 (defun exercise-binding ()
 830   (loop
 831    (let ((*x* (make-something-big)))
 832      (let ((*x* 42))
 833        ;; at this point the binding stack looks like this:
 834        ;; NO-TLS-VALUE-MARKER, *x*, SOMETHING, *x*
 835        t))
 836    (wait-for-gc)
 837    ;; sig_stop_for_gc_handler binds FREE_INTERRUPT_CONTEXT_INDEX. By
 838    ;; now SOMETHING is gc'ed and the binding stack looks like this: 0,
 839    ;; 0, SOMETHING, 0 (because the symbol slots are zeroed on
 840    ;; unbinding but values are not).
 841    (let ((*x* nil))
 842      ;; bump bsp as if a BIND had just started
 843      (incf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2)
 844      (wait-for-gc)
 845      (decf sb-vm::*binding-stack-pointer* 2))))
 846
 847 (with-test (:name (:binding-stack-gc-safety))
 848   (let (threads)
 849     (unwind-protect
 850          (progn
 851            (push (sb-thread:make-thread #'exercise-binding) threads)
 852            (push (sb-thread:make-thread (lambda ()
 853                                           (loop
 854                                            (sleep 0.1)
 855                                            (send-gc))))
 856                  threads)
 857            (sleep 4))
 858       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 859
 860 (format t "~&binding test done~%")
 861
 862 ;;; HASH TABLES
 863
 864 (defvar *errors* nil)
 865
 866 (defun oops (e)
 867   (setf *errors* e)
 868   (format t "~&oops: ~A in ~S~%" e *current-thread*)
 869   (sb-debug:backtrace)
 870   (catch 'done))
 871
 872 (with-test (:name (:unsynchronized-hash-table))
 873   ;; We expect a (probable) error here: parellel readers and writers
 874   ;; on a hash-table are not expected to work -- but we also don't
 875   ;; expect this to corrupt the image.
 876   (let* ((hash (make-hash-table))
 877          (*errors* nil)
 878          (threads (list (sb-thread:make-thread
 879                          (lambda ()
 880                            (catch 'done
 881                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 882                                (loop
 883                                  ;;(princ "1") (force-output)
 884                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 885                          :name "writer")
 886                         (sb-thread:make-thread
 887                          (lambda ()
 888                            (catch 'done
 889                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 890                                (loop
 891                                  ;;(princ "2") (force-output)
 892                                  (remhash (random 100) hash)))))
 893                          :name "reader")
 894                         (sb-thread:make-thread
 895                          (lambda ()
 896                            (catch 'done
 897                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 898                                (loop
 899                                  (sleep (random 1.0))
 900                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 901                          :name "collector"))))
 902     (unwind-protect
 903          (sleep 10)
 904       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))))
 905
 906 (format t "~&unsynchronized hash table test done~%")
 907
 908 (with-test (:name (:synchronized-hash-table))
 909   (let* ((hash (make-hash-table :synchronized t))
 910          (*errors* nil)
 911          (threads (list (sb-thread:make-thread
 912                          (lambda ()
 913                            (catch 'done
 914                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 915                                (loop
 916                                  ;;(princ "1") (force-output)
 917                                  (setf (gethash (random 100) hash) 'h)))))
 918                          :name "writer")
 919                         (sb-thread:make-thread
 920                          (lambda ()
 921                            (catch 'done
 922                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 923                                (loop
 924                                  ;;(princ "2") (force-output)
 925                                  (remhash (random 100) hash)))))
 926                          :name "reader")
 927                         (sb-thread:make-thread
 928                          (lambda ()
 929                            (catch 'done
 930                              (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 931                                (loop
 932                                  (sleep (random 1.0))
 933                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 934                          :name "collector"))))
 935     (unwind-protect
 936          (sleep 10)
 937       (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 938     (assert (not *errors*))))
 939
 940 (format t "~&synchronized hash table test done~%")
 941
 942 (with-test (:name (:hash-table-parallel-readers))
 943   (let ((hash (make-hash-table))
 944         (*errors* nil))
 945     (loop repeat 50
 946           do (setf (gethash (random 100) hash) 'xxx))
 947     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 948                           (lambda ()
 949                             (catch 'done
 950                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 951                                 (loop
 952                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 953                           :name "reader 1")
 954                          (sb-thread:make-thread
 955                           (lambda ()
 956                             (catch 'done
 957                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 958                                 (loop
 959                                       until (eq t (gethash (random 100) hash))))))
 960                           :name "reader 2")
 961                          (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 3")
 968                          (sb-thread:make-thread
 969                           (lambda ()
 970                             (catch 'done
 971                               (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 972                                (loop
 973                                  (sleep (random 1.0))
 974                                  (sb-ext:gc :full t)))))
 975                           :name "collector"))))
 976       (unwind-protect
 977            (sleep 10)
 978         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
 979       (assert (not *errors*)))))
 980
 981 (format t "~&multiple reader hash table test done~%")
 982
 983 (with-test (:name (:hash-table-single-accessor-parallel-gc))
 984   (let ((hash (make-hash-table))
 985         (*errors* nil))
 986     (let ((threads (list (sb-thread:make-thread
 987                           (lambda ()
 988                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 989                               (loop
 990                                 (let ((n (random 100)))
 991                                   (if (gethash n hash)
 992                                       (remhash n hash)
 993                                       (setf (gethash n hash) 'h))))))
 994                           :name "accessor")
 995                          (sb-thread:make-thread
 996                           (lambda ()
 997                             (handler-bind ((serious-condition 'oops))
 998                               (loop
 999                                 (sleep (random 1.0))
1000                                 (sb-ext:gc :full t))))
1001                           :name "collector"))))
1002       (unwind-protect
1003            (sleep 10)
1004         (mapc #'sb-thread:terminate-thread threads))
1005       (assert (not *errors*)))))
1006
1007 (format t "~&single accessor hash table test~%")
1008
1009 #|  ;; a cll post from eric marsden
1010 | (defun crash ()
1011 |   (setq *debugger-hook*
1012 |         (lambda (condition old-debugger-hook)
1013 |           (debug:backtrace 10)
1014 |           (unix:unix-exit 2)))
1015 |   #+live-dangerously
1016 |   (mp::start-sigalrm-yield)
1017 |   (flet ((roomy () (loop (with-output-to-string (*standard-output*) (room)))))
1018 |     (mp:make-process #'roomy)
1019 |     (mp:make-process #'roomy)))
1020 |#
1021
1022 (with-test (:name (:condition-variable :notify-multiple))
1023   (flet ((tester (notify-fun)
1024            (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
1025                  (lock (make-mutex :name "lock"))
1026                  (data nil))
1027              (labels ((test (x)
1028                         (loop
1029                            (with-mutex (lock)
1030                              (format t "condition-wait ~a~%" x)
1031                              (force-output)
1032                              (condition-wait queue lock)
1033                              (format t "woke up ~a~%" x)
1034                              (force-output)
1035                              (push x data)))))
1036                (let ((threads (loop for x from 1 to 10
1037                                     collect
1038                                     (let ((x x))
1039                                       (sb-thread:make-thread (lambda ()
1040                                                                (test x)))))))
1041                  (sleep 5)
1042                  (with-mutex (lock)
1043                    (funcall notify-fun queue))
1044                  (sleep 5)
1045                  (mapcar #'terminate-thread threads)
1046                  ;; Check that all threads woke up at least once
1047                  (assert (= (length (remove-duplicates data)) 10)))))))
1048     (tester (lambda (queue)
1049               (format t "~&(condition-notify queue 10)~%")
1050               (force-output)
1051               (condition-notify queue 10)))
1052     (tester (lambda (queue)
1053               (format t "~&(condition-broadcast queue)~%")
1054               (force-output)
1055               (condition-broadcast queue)))))
1056
1057 (format t "waitqueue wakeup tests done~%")
1058
1059 ;;; Make sure that a deadline handler is not invoked twice in a row in
1060 ;;; CONDITION-WAIT. See LP #512914 for a detailed explanation.
1061 ;;;
1062 #-sb-lutex    ; See KLUDGE above: no deadlines for condition-wait+lutexes.
1063 (with-test (:name (:condition-wait :deadlines :LP-512914))
1064   (let ((n 2) ; was empirically enough to trigger the bug
1065         (mutex (sb-thread:make-mutex))
1066         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1067         (threads nil)
1068         (deadline-handler-run-twice? nil))
1069     (dotimes (i n)
1070       (let ((child
1071              (sb-thread:make-thread
1072               #'(lambda ()
1073                   (handler-bind
1074                       ((sb-sys:deadline-timeout
1075                         (let ((already? nil))
1076                           #'(lambda (c)
1077                               (when already?
1078                                 (setq deadline-handler-run-twice? t))
1079                               (setq already? t)
1080                               (sleep 0.2)
1081                               (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1082                               (sb-sys:defer-deadline 10.0 c)))))
1083                     (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1084                       (sb-thread:with-mutex (mutex)
1085                         (sb-thread:condition-wait waitq mutex))))))))
1086         (push child threads)))
1087     (mapc #'sb-thread:join-thread threads)
1088     (assert (not deadline-handler-run-twice?))))
1089
1090 (with-test (:name (:condition-wait :signal-deadline-with-interrupts-enabled))
1091   (let ((mutex (sb-thread:make-mutex))
1092         (waitq (sb-thread:make-waitqueue))
1093         (A-holds? :unknown)
1094         (B-holds? :unknown)
1095         (A-interrupts-enabled? :unknown)
1096         (B-interrupts-enabled? :unknown)
1097         (A)
1098         (B))
1099     ;; W.L.O.G., we assume that A is executed first...
1100     (setq A (sb-thread:make-thread
1101              #'(lambda ()
1102                  (handler-bind
1103                      ((sb-sys:deadline-timeout
1104                        #'(lambda (c)
1105                            ;; We came here through the call to DECODE-TIMEOUT
1106                            ;; in CONDITION-WAIT; hence both here are supposed
1107                            ;; to evaluate to T.
1108                            (setq A-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1109                            (setq A-interrupts-enabled?
1110                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1111                            (sleep 0.2)
1112                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1113                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1114                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1115                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1116                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1117     (setq B (sb-thread:make-thread
1118              #'(lambda ()
1119                  (thread-yield)
1120                  (handler-bind
1121                      ((sb-sys:deadline-timeout
1122                        #'(lambda (c)
1123                            ;; We came here through the call to GET-MUTEX
1124                            ;; in CONDITION-WAIT (contended case of
1125                            ;; reaquiring the mutex) - so the former will
1126                            ;; be NIL, but interrupts should still be enabled.
1127                            (setq B-holds? (sb-thread:holding-mutex-p mutex))
1128                            (setq B-interrupts-enabled?
1129                                  sb-sys:*interrupts-enabled*)
1130                            (sleep 0.2)
1131                            (sb-thread:condition-broadcast waitq)
1132                            (sb-sys:defer-deadline 10.0 c))))
1133                    (sb-sys:with-deadline (:seconds 0.1)
1134                      (sb-thread:with-mutex (mutex)
1135                        (sb-thread:condition-wait waitq mutex)))))))
1136     (sb-thread:join-thread A)
1137     (sb-thread:join-thread B)
1138     (let ((A-result (list A-holds? A-interrupts-enabled?))
1139           (B-result (list B-holds? B-interrupts-enabled?)))
1140       ;; We also check some subtle behaviour w.r.t. whether a deadline
1141       ;; handler in CONDITION-WAIT got the mutex, or not. This is most
1142       ;; probably very internal behaviour (so user should not depend
1143       ;; on it) -- I added the testing here just to manifest current
1144       ;; behaviour.
1145       (cond ((equal A-result '(t t)) (assert (equal B-result '(nil t))))
1146             ((equal B-result '(t t)) (assert (equal A-result '(nil t))))
1147             (t (error "Failure: fall through."))))))
1148
1149 (with-test (:name (:mutex :finalization))
1150   (let ((a nil))
1151     (dotimes (i 500000)
1152       (setf a (make-mutex)))))
1153
1154 (format t "mutex finalization test done~%")
1155
1156 ;;; Check that INFO is thread-safe, at least when we're just doing reads.
1157
1158 (let* ((symbols (loop repeat 10000 collect (gensym)))
1159        (functions (loop for (symbol . rest) on symbols
1160                         for next = (car rest)
1161                         for fun = (let ((next next))
1162                                     (lambda (n)
1163                                       (if next
1164                                           (funcall next (1- n))
1165                                           n)))
1166                         do (setf (symbol-function symbol) fun)
1167                         collect fun)))
1168   (defun infodb-test ()
1169     (funcall (car functions) 9999)))
1170
1171 (with-test (:name (:infodb :read))
1172   (let* ((ok t)
1173          (threads (loop for i from 0 to 10
1174                         collect (sb-thread:make-thread
1175                                  (lambda ()
1176                                    (dotimes (j 100)
1177                                      (write-char #\-)
1178                                      (finish-output)
1179                                      (let ((n (infodb-test)))
1180                                        (unless (zerop n)
1181                                          (setf ok nil)
1182                                          (format t "N != 0 (~A)~%" n)
1183                                          (sb-ext:quit)))))))))
1184     (wait-for-threads threads)
1185     (assert ok)))
1186
1187 (format t "infodb test done~%")
1188
1189 (with-test (:name (:backtrace))
1190   ;; Printing backtraces from several threads at once used to hang the
1191   ;; whole SBCL process (discovered by accident due to a timer.impure
1192   ;; test misbehaving). The cause was that packages weren't even
1193   ;; thread-safe for only doing FIND-SYMBOL, and while printing
1194   ;; backtraces a loot of symbol lookups need to be done due to
1195   ;; *PRINT-ESCAPE*.
1196   (let* ((threads (loop repeat 10
1197                         collect (sb-thread:make-thread
1198                                  (lambda ()
1199                                    (dotimes (i 1000)
1200                                      (with-output-to-string (*debug-io*)
1201                                        (sb-debug::backtrace 10))))))))
1202     (wait-for-threads threads)))
1203
1204 (format t "backtrace test done~%")
1205
1206 (format t "~&starting gc deadlock test: WARNING: THIS TEST WILL HANG ON FAILURE!~%")
1207
1208 (with-test (:name (:gc-deadlock))
1209   ;; Prior to 0.9.16.46 thread exit potentially deadlocked the
1210   ;; GC due to *all-threads-lock* and session lock. On earlier
1211   ;; versions and at least on one specific box this test is good enough
1212   ;; to catch that typically well before the 1500th iteration.
1213   (loop
1214      with i = 0
1215      with n = 3000
1216      while (< i n)
1217      do
1218        (incf i)
1219        (when (zerop (mod i 100))
1220          (write-char #\.)
1221          (force-output))
1222        (handler-case
1223            (if (oddp i)
1224                (sb-thread:make-thread
1225                 (lambda ()
1226                   (sleep (random 0.001)))
1227                 :name (format nil "SLEEP-~D" i))
1228                (sb-thread:make-thread
1229                 (lambda ()
1230                   ;; KLUDGE: what we are doing here is explicit,
1231                   ;; but the same can happen because of a regular
1232                   ;; MAKE-THREAD or LIST-ALL-THREADS, and various
1233                   ;; session functions.
1234                   (sb-thread::with-all-threads-lock
1235                     (sb-thread::with-session-lock (sb-thread::*session*)
1236                       (sb-ext:gc))))
1237                 :name (format nil "GC-~D" i)))
1238          (error (e)
1239            (format t "~%error creating thread ~D: ~A -- backing off for retry~%" i e)
1240            (sleep 0.1)
1241            (incf i)))))
1242
1243 (format t "~&gc deadlock test done~%")
1244 \f
1245 (let ((count (make-array 8 :initial-element 0)))
1246   (defun closure-one ()
1247     (declare (optimize safety))
1248     (values (incf (aref count 0)) (incf (aref count 1))
1249             (incf (aref count 2)) (incf (aref count 3))
1250             (incf (aref count 4)) (incf (aref count 5))
1251             (incf (aref count 6)) (incf (aref count 7))))
1252   (defun no-optimizing-away-closure-one ()
1253     (setf count (make-array 8 :initial-element 0))))
1254
1255 (defstruct box
1256   (count 0))
1257
1258 (let ((one (make-box))
1259       (two (make-box))
1260       (three (make-box)))
1261   (defun closure-two ()
1262     (declare (optimize safety))
1263     (values (incf (box-count one)) (incf (box-count two)) (incf (box-count three))))
1264   (defun no-optimizing-away-closure-two ()
1265     (setf one (make-box)
1266           two (make-box)
1267           three (make-box))))
1268
1269 (with-test (:name (:funcallable-instances))
1270   ;; the funcallable-instance implementation used not to be threadsafe
1271   ;; against setting the funcallable-instance function to a closure
1272   ;; (because the code and lexenv were set separately).
1273   (let ((fun (sb-kernel:%make-funcallable-instance 0))
1274         (condition nil))
1275     (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1276     (flet ((changer ()
1277              (loop (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-one)
1278                    (setf (sb-kernel:funcallable-instance-fun fun) #'closure-two)))
1279            (test ()
1280              (handler-case (loop (funcall fun))
1281                (serious-condition (c) (setf condition c)))))
1282       (let ((changer (make-thread #'changer))
1283             (test (make-thread #'test)))
1284         (handler-case
1285             (progn
1286               ;; The two closures above are fairly carefully crafted
1287               ;; so that if given the wrong lexenv they will tend to
1288               ;; do some serious damage, but it is of course difficult
1289               ;; to predict where the various bits and pieces will be
1290               ;; allocated.  Five seconds failed fairly reliably on
1291               ;; both my x86 and x86-64 systems.  -- CSR, 2006-09-27.
1292               (sb-ext:with-timeout 5
1293                 (wait-for-threads (list test)))
1294               (error "~@<test thread got condition:~2I~_~A~@:>" condition))
1295           (sb-ext:timeout ()
1296             (terminate-thread changer)
1297             (terminate-thread test)
1298             (wait-for-threads (list changer test))))))))
1299
1300 (format t "~&funcallable-instance test done~%")
1301
1302 (defun random-type (n)
1303   `(integer ,(random n) ,(+ n (random n))))
1304
1305 (defun subtypep-hash-cache-test ()
1306   (dotimes (i 10000)
1307     (let ((type1 (random-type 500))
1308           (type2 (random-type 500)))
1309       (let ((a (subtypep type1 type2)))
1310         (dotimes (i 100)
1311           (assert (eq (subtypep type1 type2) a))))))
1312   (format t "ok~%")
1313   (force-output))
1314
1315 (with-test (:name '(:hash-cache :subtypep))
1316   (dotimes (i 10)
1317     (sb-thread:make-thread #'subtypep-hash-cache-test)))
1318 (format t "hash-cache tests done~%")
1319
1320 ;;;; BLACK BOX TESTS
1321
1322 (in-package :cl-user)
1323 (use-package :test-util)
1324 (use-package "ASSERTOID")
1325
1326 (format t "parallel defclass test -- WARNING, WILL HANG ON FAILURE!~%")
1327 (with-test (:name :parallel-defclass)
1328   (defclass test-1 () ((a :initform :orig-a)))
1329   (defclass test-2 () ((b :initform :orig-b)))
1330   (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :orig-c)))
1331   (let* ((run t)
1332          (d1 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1333                                       (loop while run
1334                                             do (defclass test-1 () ((a :initform :new-a)))
1335                                             (write-char #\1)
1336                                             (force-output)))
1337                                     :name "d1"))
1338          (d2 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1339                                       (loop while run
1340                                             do (defclass test-2 () ((b :initform :new-b)))
1341                                                (write-char #\2)
1342                                                (force-output)))
1343                                     :name "d2"))
1344          (d3 (sb-thread:make-thread (lambda ()
1345                                       (loop while run
1346                                             do (defclass test-3 (test-1 test-2) ((c :initform :new-c)))
1347                                                (write-char #\3)
1348                                                (force-output)))
1349                                     :name "d3"))
1350          (i (sb-thread:make-thread (lambda ()
1351                                      (loop while run
1352                                            do (let ((i (make-instance 'test-3)))
1353                                                 (assert (member (slot-value i 'a) '(:orig-a :new-a)))
1354                                                 (assert (member (slot-value i 'b) '(:orig-b :new-b)))
1355                                                 (assert (member (slot-value i 'c) '(:orig-c :new-c))))
1356                                               (write-char #\i)
1357                                               (force-output)))
1358                                    :name "i")))
1359     (format t "~%sleeping!~%")
1360     (sleep 2.0)
1361     (format t "~%stopping!~%")
1362     (setf run nil)
1363     (mapc (lambda (th)
1364             (sb-thread:join-thread th)
1365             (format t "~%joined ~S~%" (sb-thread:thread-name th)))
1366           (list d1 d2 d3 i))))
1367 (format t "parallel defclass test done~%")