pintos-os.org Git - pintos-anon/blob - grading/threads/alarm-single.c

   1 /* Problem 1-1: Alarm Clock tests.
   2
   3    Creates N threads, each of which sleeps a different, fixed
   4    duration, M times.  Records the wake-up order and verifies
   5    that it is valid. */
   6
   7 #include "threads/test.h"
   8 #include <stdio.h>
   9 #include "threads/malloc.h"
  10 #include "threads/synch.h"
  11 #include "threads/thread.h"
  12 #include "devices/timer.h"
  13
  14 #ifdef MLFQS
  15 #error This test not applicable with MLFQS enabled.
  16 #endif
  17
  18 static void test_sleep (int thread_cnt, int iterations);
  19
  20 void
  21 test (void)
  22 {
  23   test_sleep (5, 1);
  24 }
  25 \f
  26 /* Information about the test. */
  27 struct sleep_test
  28   {
  29     int64_t start;              /* Current time at start of test. */
  30     int iterations;             /* Number of iterations per thread. */
  31
  32     /* Output. */
  33     struct lock output_lock;    /* Lock protecting output buffer. */
  34     int *output_pos;            /* Current position in output buffer. */
  35   };
  36
  37 /* Information about an individual thread in the test. */
  38 struct sleep_thread
  39   {
  40     struct sleep_test *test;     /* Info shared between all threads. */
  41     int id;                     /* Sleeper ID. */
  42     int duration;               /* Number of ticks to sleep. */
  43     int iterations;             /* Iterations counted so far. */
  44   };
  45
  46 static void sleeper (void *);
  47
  48 /* Runs THREAD_CNT threads thread sleep ITERATIONS times each. */
  49 static void
  50 test_sleep (int thread_cnt, int iterations)
  51 {
  52   struct sleep_test test;
  53   struct sleep_thread *threads;
  54   int *output, *op;
  55   int product;
  56   int i;
  57
  58   printf ("\n"
  59           "Creating %d threads to sleep %d times each.\n"
  60           "Thread 0 sleeps 10 ticks each time,\n"
  61           "thread 1 sleeps 20 ticks each time, and so on.\n"
  62           "If successful, product of iteration count and\n"
  63           "sleep duration will appear in nondescending order.\n\n"
  64           "Running test...  ",
  65           thread_cnt, iterations);
  66
  67   /* Allocate memory. */
  68   threads = malloc (sizeof *threads * thread_cnt);
  69   output = malloc (sizeof *output * iterations * thread_cnt * 2);
  70   if (threads == NULL || output == NULL)
  71     PANIC ("couldn't allocate memory for test");
  72
  73   /* Initialize test. */
  74   test.start = timer_ticks () + 100;
  75   test.iterations = iterations;
  76   lock_init (&test.output_lock, "output");
  77   test.output_pos = output;
  78
  79   /* Start threads. */
  80   ASSERT (output != NULL);
  81   for (i = 0; i < thread_cnt; i++)
  82     {
  83       struct sleep_thread *t = threads + i;
  84       char name[16];
  85
  86       t->test = &test;
  87       t->id = i;
  88       t->duration = (i + 1) * 10;
  89       t->iterations = 0;
  90
  91       snprintf (name, sizeof name, "thread %d", i);
  92       thread_create (name, PRI_DEFAULT, sleeper, t);
  93     }
  94
  95   /* Wait long enough for all the threads to finish. */
  96   timer_sleep (100 + thread_cnt * iterations * 10 + 100);
  97   printf ("done\n\n");
  98
  99   /* Acquire the output lock in case some rogue thread is still
 100      running. */
 101   lock_acquire (&test.output_lock);
 102
 103   /* Print completion order. */
 104   product = 0;
 105   for (op = output; op < test.output_pos; op++)
 106     {
 107       struct sleep_thread *t;
 108       int new_prod;
 109
 110       ASSERT (*op >= 0 && *op < thread_cnt);
 111       t = threads + *op;
 112
 113       new_prod = ++t->iterations * t->duration;
 114
 115       printf ("thread %d: duration=%d, iteration=%d, product=%d\n",
 116               t->id, t->duration, t->iterations, new_prod);
 117
 118       if (new_prod >= product)
 119         product = new_prod;
 120       else
 121         printf ("FAIL: thread %d woke up out of order (%d > %d)!\n",
 122                 t->id, product, new_prod);
 123     }
 124
 125   /* Verify that we had the proper number of wakeups. */
 126   for (i = 0; i < thread_cnt; i++)
 127     if (threads[i].iterations != iterations)
 128       printf ("FAIL: thread %d woke up %d times instead of %d\n",
 129               i, threads[i].iterations, iterations);
 130
 131   printf ("Test complete.\n");
 132
 133   lock_release (&test.output_lock);
 134   free (output);
 135   free (threads);
 136 }
 137
 138 /* Sleeper thread. */
 139 static void
 140 sleeper (void *t_)
 141 {
 142   struct sleep_thread *t = t_;
 143   struct sleep_test *test = t->test;
 144   int i;
 145
 146   for (i = 1; i <= test->iterations; i++)
 147     {
 148       int64_t sleep_until = test->start + i * t->duration;
 149       timer_sleep (sleep_until - timer_ticks ());
 150
 151       lock_acquire (&test->output_lock);
 152       *test->output_pos++ = t->id;
 153       lock_release (&test->output_lock);
 154     }
 155 }