pintos-os.org Git - pintos-anon/blob - src/threads/test.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 static void test_sleep (int thread_cnt, int iterations);
  15
  16 void
  17 test (void)
  18 {
  19   /* This test does not work with the MLFQS. */
  20   ASSERT (!enable_mlfqs);
  21
  22   /* Easy test: 5 threads sleep once each. */
  23   test_sleep (5, 1);
  24
  25   /* Somewhat harder test: 5 threads sleep 7 times each. */
  26   test_sleep (5, 7);
  27 }
  28 \f
  29 /* Information about the test. */
  30 struct sleep_test
  31   {
  32     int64_t start;              /* Current time at start of test. */
  33     int iterations;             /* Number of iterations per thread. */
  34
  35     /* Output. */
  36     struct lock output_lock;    /* Lock protecting output buffer. */
  37     int *output_pos;            /* Current position in output buffer. */
  38   };
  39
  40 /* Information about an individual thread in the test. */
  41 struct sleep_thread
  42   {
  43     struct sleep_test *test;     /* Info shared between all threads. */
  44     int id;                     /* Sleeper ID. */
  45     int duration;               /* Number of ticks to sleep. */
  46     int iterations;             /* Iterations counted so far. */
  47   };
  48
  49 static void sleeper (void *);
  50
  51 /* Runs THREAD_CNT threads thread sleep ITERATIONS times each. */
  52 static void
  53 test_sleep (int thread_cnt, int iterations)
  54 {
  55   struct sleep_test test;
  56   struct sleep_thread *threads;
  57   int *output, *op;
  58   int product;
  59   int i;
  60
  61   printf ("\n"
  62           "Creating %d threads to sleep %d times each.\n"
  63           "Thread 0 sleeps 10 ticks each time,\n"
  64           "thread 1 sleeps 20 ticks each time, and so on.\n"
  65           "If successful, product of iteration count and\n"
  66           "sleep duration will appear in nondescending order.\n\n"
  67           "Running test...  ",
  68           thread_cnt, iterations);
  69
  70   /* Allocate memory. */
  71   threads = malloc (sizeof *threads * thread_cnt);
  72   output = malloc (sizeof *output * iterations * thread_cnt * 2);
  73   if (threads == NULL || output == NULL)
  74     PANIC ("couldn't allocate memory for test");
  75
  76   /* Initialize test. */
  77   test.start = timer_ticks () + 100;
  78   test.iterations = iterations;
  79   lock_init (&test.output_lock, "output");
  80   test.output_pos = output;
  81
  82   /* Start threads. */
  83   ASSERT (output != NULL);
  84   for (i = 0; i < thread_cnt; i++)
  85     {
  86       struct sleep_thread *t = threads + i;
  87       char name[16];
  88
  89       t->test = &test;
  90       t->id = i;
  91       t->duration = (i + 1) * 10;
  92       t->iterations = 0;
  93
  94       snprintf (name, sizeof name, "thread %d", i);
  95       thread_create (name, PRI_DEFAULT, sleeper, t);
  96     }
  97
  98   /* Wait long enough for all the threads to finish. */
  99   timer_sleep (100 + thread_cnt * iterations * 10 + 100);
 100   printf ("done\n\n");
 101
 102   /* Acquire the output lock in case some rogue thread is still
 103      running. */
 104   lock_acquire (&test.output_lock);
 105
 106   /* Print completion order. */
 107   product = 0;
 108   for (op = output; op < test.output_pos; op++)
 109     {
 110       struct sleep_thread *t;
 111       int new_prod;
 112
 113       ASSERT (*op >= 0 && *op < thread_cnt);
 114       t = threads + *op;
 115
 116       new_prod = ++t->iterations * t->duration;
 117
 118       printf ("thread %d: duration=%d, iteration=%d, product=%d\n",
 119               t->id, t->duration, t->iterations, new_prod);
 120
 121       if (new_prod >= product)
 122         product = new_prod;
 123       else
 124         printf ("FAIL: thread %d woke up out of order (%d > %d)!\n",
 125                 t->id, product, new_prod);
 126     }
 127
 128   /* Verify that we had the proper number of wakeups. */
 129   for (i = 0; i < thread_cnt; i++)
 130     if (threads[i].iterations != iterations)
 131       printf ("FAIL: thread %d woke up %d times instead of %d\n",
 132               i, threads[i].iterations, iterations);
 133
 134   printf ("Test complete.\n");
 135
 136   lock_release (&test.output_lock);
 137   free (output);
 138   free (threads);
 139 }
 140
 141 /* Sleeper thread. */
 142 static void
 143 sleeper (void *t_)
 144 {
 145   struct sleep_thread *t = t_;
 146   struct sleep_test *test = t->test;
 147   int i;
 148
 149   for (i = 1; i <= test->iterations; i++)
 150     {
 151       int64_t sleep_until = test->start + i * t->duration;
 152       timer_sleep (sleep_until - timer_ticks ());
 153
 154       lock_acquire (&test->output_lock);
 155       *test->output_pos++ = t->id;
 156       lock_release (&test->output_lock);
 157     }
 158 }