0.9.5.46: threads
[sbcl.git] / tests / threads.impure.lisp
index 03465c4..8002d5b 100644 (file)
@@ -6,13 +6,18 @@
 ;;;; While most of SBCL is derived from the CMU CL system, the test
 ;;;; files (like this one) were written from scratch after the fork
 ;;;; from CMU CL.
-;;; 
+;;;
 ;;;; This software is in the public domain and is provided with
 ;;;; absoluely no warranty. See the COPYING and CREDITS files for
 ;;;; more information.
 
 (in-package "SB-THREAD") ; this is white-box testing, really
 
+(use-package :test-util)
+
+(defun wait-for-threads (threads)
+  (loop while (some #'sb-thread:thread-alive-p threads) do (sleep 0.01)))
+
 (assert (eql 1 (length (list-all-threads))))
 
 (assert (eq *current-thread*
     ;; Start NTHREADS idle threads.
     (dotimes (i nthreads)
       (sb-thread:make-thread (lambda ()
-                               (sb-thread:condition-wait queue mutex)
-                              (sb-ext:quit))))
+                               (with-mutex (mutex)
+                                 (sb-thread:condition-wait queue mutex))
+                               (sb-ext:quit))))
     (let ((start-time (get-internal-run-time)))
       (funcall function)
       (prog1 (- (get-internal-run-time) start-time)
-       (sb-thread:condition-broadcast queue)))))
+        (sb-thread:condition-broadcast queue)))))
 (defun fact (n)
   "A function that does work with the CPU."
   (if (zerop n) 1 (* n (fact (1- n)))))
 (let ((work (lambda () (fact 15000))))
   (let ((zero (scaling-test work 0))
-       (four (scaling-test work 4)))
+        (four (scaling-test work 4)))
     ;; a slightly weak assertion, but good enough for starters.
     (assert (< four (* 1.5 zero)))))
 
@@ -74,7 +80,7 @@
 
 (with-open-file (o "threads-foreign.c" :direction :output :if-exists :supersede)
   (format o "void loop_forever() { while(1) ; }~%"))
-(sb-ext:run-program    
+(sb-ext:run-program
  "cc"
  (or #+linux '("-shared" "-o" "threads-foreign.so" "threads-foreign.c")
      (error "Missing shared library compilation options for this platform"))
@@ -93,8 +99,7 @@
   (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "5"))
 
 (labels ((ours-p (value)
-           (sb-vm:control-stack-pointer-valid-p
-            (sb-sys:int-sap (sb-kernel:get-lisp-obj-address value)))))
+           (eq *current-thread* value)))
   (let ((l (make-mutex :name "rec")))
     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "1")
     (sb-thread:with-recursive-lock (l)
       (assert (ours-p (mutex-value l)) nil "5"))
     (assert (eql (mutex-value l) nil) nil "6")))
 
+(with-test (:name (:mutex :nesting-mutex-and-recursive-lock))
+  (let ((l (make-mutex :name "a mutex")))
+    (with-mutex (l)
+      (with-recursive-lock (l)))))
+
 (let ((l (make-spinlock :name "spinlock"))
       (p *current-thread*))
   (assert (eql (spinlock-value l) 0) nil "1")
       (lock (make-mutex :name "lock"))
       (n 0))
   (labels ((in-new-thread ()
-            (with-mutex (lock)
-              (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
-              (format t "~A got mutex~%" *current-thread*)
-              ;; now drop it and sleep
-              (condition-wait queue lock)
-              ;; after waking we should have the lock again
-              (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
+             (with-mutex (lock)
+               (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
+               (format t "~A got mutex~%" *current-thread*)
+               ;; now drop it and sleep
+               (condition-wait queue lock)
+               ;; after waking we should have the lock again
+               (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*))
                (assert (eql n 1))
                (decf n))))
     (make-thread #'in-new-thread)
-    (sleep 2)                          ; give it  a chance to start
+    (sleep 2)                           ; give it  a chance to start
     ;; check the lock is free while it's asleep
     (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
-    (assert (eql (mutex-value lock) nil))    
+    (assert (eql (mutex-value lock) nil))
     (with-mutex (lock)
       (incf n)
       (condition-notify queue))
 (let ((queue (make-waitqueue :name "queue"))
       (lock (make-mutex :name "lock")))
   (labels ((ours-p (value)
-            (sb-vm:control-stack-pointer-valid-p
-             (sb-sys:int-sap (sb-kernel:get-lisp-obj-address value))))
-          (in-new-thread ()
-            (with-recursive-lock (lock)
-              (assert (ours-p (mutex-value lock)))
-              (format t "~A got mutex~%" (mutex-value lock))
-              ;; now drop it and sleep
-              (condition-wait queue lock)
-              ;; after waking we should have the lock again
-              (format t "woken, ~A got mutex~%" (mutex-value lock))
-              (assert (ours-p (mutex-value lock))))))
+             (eq *current-thread* value))
+           (in-new-thread ()
+             (with-recursive-lock (lock)
+               (assert (ours-p (mutex-value lock)))
+               (format t "~A got mutex~%" (mutex-value lock))
+               ;; now drop it and sleep
+               (condition-wait queue lock)
+               ;; after waking we should have the lock again
+               (format t "woken, ~A got mutex~%" (mutex-value lock))
+               (assert (ours-p (mutex-value lock))))))
     (make-thread #'in-new-thread)
-    (sleep 2)                          ; give it  a chance to start
+    (sleep 2)                           ; give it  a chance to start
     ;; check the lock is free while it's asleep
     (format t "parent thread ~A~%" *current-thread*)
-    (assert (eql (mutex-value lock) nil))    
+    (assert (eql (mutex-value lock) nil))
     (with-recursive-lock (lock)
       (condition-notify queue))
     (sleep 1)))
 
 (let ((mutex (make-mutex :name "contended")))
   (labels ((run ()
-            (let ((me *current-thread*))
-              (dotimes (i 100)
-                (with-mutex (mutex)
-                  (sleep .1)
-                  (assert (eql (mutex-value mutex) me)))
-                (assert (not (eql (mutex-value mutex) me))))
-              (format t "done ~A~%" *current-thread*))))
+             (let ((me *current-thread*))
+               (dotimes (i 100)
+                 (with-mutex (mutex)
+                   (sleep .03)
+                   (assert (eql (mutex-value mutex) me)))
+                 (assert (not (eql (mutex-value mutex) me))))
+               (format t "done ~A~%" *current-thread*))))
     (let ((kid1 (make-thread #'run))
-         (kid2 (make-thread #'run)))
-      (format t "contention ~A ~A~%" kid1 kid2))))
+          (kid2 (make-thread #'run)))
+      (format t "contention ~A ~A~%" kid1 kid2)
+      (wait-for-threads (list kid1 kid2)))))
+
+;;; semaphores
+
+(defmacro raises-timeout-p (&body body)
+  `(handler-case (progn (progn ,@body) nil)
+    (sb-ext:timeout () t)))
+
+(with-test (:name (:semaphore :wait-forever))
+  (let ((sem (make-semaphore :count 0)))
+    (assert (raises-timeout-p
+              (sb-ext:with-timeout 0.1
+                (wait-on-semaphore sem))))))
+
+(with-test (:name (:semaphore :initial-count))
+  (let ((sem (make-semaphore :count 1)))
+    (sb-ext:with-timeout 0.1
+      (wait-on-semaphore sem))))
+
+(with-test (:name (:semaphore :wait-then-signal))
+  (let ((sem (make-semaphore))
+        (signalled-p nil))
+    (make-thread (lambda ()
+                   (sleep 0.1)
+                   (setq signalled-p t)
+                   (signal-semaphore sem)))
+    (wait-on-semaphore sem)
+    (assert signalled-p)))
+
+(with-test (:name (:semaphore :signal-then-wait))
+  (let ((sem (make-semaphore))
+        (signalled-p nil))
+    (make-thread (lambda ()
+                   (signal-semaphore sem)
+                   (setq signalled-p t)))
+    (loop until signalled-p)
+    (wait-on-semaphore sem)
+    (assert signalled-p)))
+
+(with-test (:name (:semaphore :multiple-signals))
+  (let* ((sem (make-semaphore :count 5))
+         (threads (loop repeat 20
+                        collect (make-thread (lambda ()
+                                               (wait-on-semaphore sem))))))
+    (flet ((count-live-threads ()
+             (count-if #'thread-alive-p threads)))
+      (sleep 0.5)
+      (assert (= 15 (count-live-threads)))
+      (signal-semaphore sem 10)
+      (sleep 0.5)
+      (assert (= 5 (count-live-threads)))
+      (signal-semaphore sem 3)
+      (sleep 0.5)
+      (assert (= 2 (count-live-threads)))
+      (signal-semaphore sem 4)
+      (sleep 0.5)
+      (assert (= 0 (count-live-threads))))))
+
+(format t "~&semaphore tests done~%")
 
 (defun test-interrupt (function-to-interrupt &optional quit-p)
   (let ((child  (make-thread function-to-interrupt)))
     (sleep 2)
     (format t "interrupting child ~A~%" child)
     (interrupt-thread child
-                     (lambda ()
-                       (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
-                       (when quit-p (sb-ext:quit))))
+                      (lambda ()
+                        (format t "child pid ~A~%" *current-thread*)
+                        (when quit-p (sb-ext:quit))))
     (sleep 1)
     child))
 
 (test-interrupt #'loop-forever :quit)
 
 (let ((child (test-interrupt (lambda () (loop (sleep 2000))))))
-  (terminate-thread child))
-               
+  (terminate-thread child)
+  (wait-for-threads (list child)))
+
 (let ((lock (make-mutex :name "loctite"))
       child)
   (with-mutex (lock)
     (setf child (test-interrupt
-                (lambda ()
-                  (with-mutex (lock)
-                    (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
-                  (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
-                  (sleep 10))))
+                 (lambda ()
+                   (with-mutex (lock)
+                     (assert (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
+                   (assert (not (eql (mutex-value lock) *current-thread*)))
+                   (sleep 10))))
     ;;hold onto lock for long enough that child can't get it immediately
     (sleep 5)
     (interrupt-thread child (lambda () (format t "l ~A~%" (mutex-value lock))))
     (format t "parent releasing lock~%"))
-  (terminate-thread child))
+  (terminate-thread child)
+  (wait-for-threads (list child)))
 
 (format t "~&locking test done~%")
 
                  (sb-thread:make-thread
                   (lambda ()
                     (loop repeat 25 do
-                          (sleep (random 2d0))
+                          (sleep (random 0.1d0))
                           (princ ".")
                           (force-output)
-                          (sb-thread:interrupt-thread
-                           thread
-                           (lambda ()))))))))
-      (loop while (some #'thread-alive-p killers) do (sleep 0.1))
-      (sb-thread:terminate-thread thread)))
+                          (sb-thread:interrupt-thread thread (lambda ()))))))))
+      (wait-for-threads killers)
+      (sb-thread:terminate-thread thread)
+      (wait-for-threads (list thread))))
   (sb-ext:gc :full t))
 
 (format t "~&multi interrupt test done~%")
 (let ((c (make-thread (lambda () (loop (alloc-stuff))))))
   ;; NB this only works on x86: other ports don't have a symbol for
   ;; pseudo-atomic atomicity
-  (format t "new thread ~A~%" c)
   (dotimes (i 100)
-    (sleep (random 1d0))
+    (sleep (random 0.1d0))
     (interrupt-thread c
-                     (lambda ()
-                       (princ ".") (force-output)
-                        (assert (eq (thread-state *current-thread*) :running))
-                       (assert (zerop SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-ATOMIC*)))))
-  (terminate-thread c))
+                      (lambda ()
+                        (princ ".") (force-output)
+                        (assert (thread-alive-p *current-thread*))
+                        (assert (zerop SB-KERNEL:*PSEUDO-ATOMIC-ATOMIC*)))))
+  (terminate-thread c)
+  (wait-for-threads (list c)))
 
 (format t "~&interrupt test done~%")
 
                 (sb-impl::atomic-incf/symbol *interrupt-count*))))
     (setq *interrupt-count* 0)
     (dotimes (i 100)
-      (sleep (random 1d0))
+      (sleep (random 0.1d0))
       (interrupt-thread c func))
-    (sleep 1)
-    (assert (= 100 *interrupt-count*))
-    (terminate-thread c)))
+    (loop until (= *interrupt-count* 100) do (sleep 0.1))
+    (terminate-thread c)
+    (wait-for-threads (list c))))
 
 (format t "~&interrupt count test done~%")
 
 (let (a-done b-done)
   (make-thread (lambda ()
-                (dotimes (i 100)
-                  (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
-                (setf a-done t)))
+                 (dotimes (i 100)
+                   (sb-ext:gc) (princ "\\") (force-output))
+                 (setf a-done t)))
   (make-thread (lambda ()
-                (dotimes (i 25)
-                  (sb-ext:gc :full t)
-                  (princ "/") (force-output))
-                (setf b-done t)))
+                 (dotimes (i 25)
+                   (sb-ext:gc :full t)
+                   (princ "/") (force-output))
+                 (setf b-done t)))
   (loop
    (when (and a-done b-done) (return))
    (sleep 1)))
      (loop do
           (funcall fn)
           (let ((errno (sb-unix::get-errno)))
-            (sleep (random 1.0))
+            (sleep (random 0.1d0))
             (unless (eql errno reference-errno)
               (format t "Got errno: ~A (~A) instead of ~A~%"
                       errno
   (loop while (thread-alive-p interruptor-thread)))
 
 (format t "~&session lock test done~%")
+
+(loop repeat 20 do
+      (wait-for-threads
+       (loop for i below 100 collect
+             (sb-thread:make-thread (lambda ())))))
+
+(format t "~&creation test done~%")
+
+;; interrupt handlers are per-thread with pthreads, make sure the
+;; handler installed in one thread is global
+(sb-thread:make-thread
+ (lambda ()
+   (sb-ext:run-program "sleep" '("1") :search t :wait nil)))
+
+(with-test (:name (:thread-start :dynamic-values-and-gc))
+  (let ((gc-thread (sb-thread:make-thread (lambda ()
+                                            (loop (sleep (random 0.2))
+                                                  (sb-ext:gc :full t))))))
+    (wait-for-threads
+     (loop for i below 3000
+           when (zerop (mod i 30))
+           do (princ ".")
+           collect
+           (let ((*x* (lambda ())))
+             (declare (special *x*))
+             (sb-thread:make-thread (lambda () (functionp *x*))))))
+    (sb-thread:terminate-thread gc-thread)
+    (terpri)))
+
 #|  ;; a cll post from eric marsden
 | (defun crash ()
 |   (setq *debugger-hook*
 |     (mp:make-process #'roomy)
 |     (mp:make-process #'roomy)))
 |#
-
-;; give the other thread time to die before we leave, otherwise the
-;; overall exit status is 0, not 104
-(sleep 2) 
-
-(sb-ext:quit :unix-status 104)