Fixed data race in stack test (found by TSan)
[libcds.git] / tests / cppunit / test_main.cpp
1 //$$CDS-header$$
2
3 /*
4  * Copyright (c) 2003, 2004
5  * Zdenek Nemec
6  *
7  * This material is provided "as is", with absolutely no warranty expressed
8  * or implied. Any use is at your own risk.
9  *
10  * Permission to use or copy this software for any purpose is hereby granted
11  * without fee, provided the above notices are retained on all copies.
12  * Permission to modify the code and to distribute modified code is granted,
13  * provided the above notices are retained, and a notice that the code was
14  * modified is included with the above copyright notice.
15  *
16  */
17
18 /*
19 #if defined(_DEBUG) && _MSC_VER == 1500
20 #    define _CRTDBG_MAP_ALLOC
21 #    include <stdlib.h>
22 #    include <crtdbg.h>
23 #endif
24 */
25
26 #include "cppunit/cppunit_proxy.h"
27 #include "cppunit/file_reporter.h"
28
29 #include <cds/init.h>
30 #include <cds/gc/hp.h>
31 #include <cds/gc/dhp.h>
32 #include <cds/urcu/general_instant.h>
33 #include <cds/urcu/general_buffered.h>
34 #include <cds/urcu/general_threaded.h>
35 #include <cds/urcu/signal_buffered.h>
36 #include <cds/urcu/signal_threaded.h>
37 #include <cds/os/topology.h>
38
39 #include "stdio.h"
40 #include <fstream>
41 #include <iostream>
42 #include <set>
43 #include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>
44 #include <boost/thread/mutex.hpp>
45
46 // Visual leak detector (see http://vld.codeplex.com/)
47 #if defined(CDS_USE_VLD) && CDS_COMPILER == CDS_COMPILER_MSVC
48 #   ifdef _DEBUG
49 #       include <vld.h>
50 #   endif
51 #endif
52
53
54 std::ostream& operator << (std::ostream& s, const cds::gc::hp::GarbageCollector::InternalState& stat)
55 {
56     s << "\nHZP GC internal state:"
57         << "\n\t            HP record allocated=" << stat.nHPRecAllocated
58         << "\n\t                HP records used=" << stat.nHPRecUsed
59         << "\n\t        Total retired ptr count=" << stat.nTotalRetiredPtrCount
60         << "\n\t Retired ptr in free HP records=" << stat.nRetiredPtrInFreeHPRecs
61         << "\n\tEvents:"
62         << "\n\t              HPRec allocations=" << stat.evcAllocHPRec
63         << "\n\t            HPRec retire events=" << stat.evcRetireHPRec
64         << "\n\tnew HPRec allocations from heap=" << stat.evcAllocNewHPRec
65         << "\n\t                HPRec deletions=" << stat.evcDeleteHPRec
66         << "\n\t                Scan call count=" << stat.evcScanCall
67         << "\n\t            HelpScan call count=" << stat.evcHelpScanCall
68         << "\n\t       Scan calls from HelpScan=" << stat.evcScanFromHelpScan
69         << "\n\t       retired object deleting=" << stat.evcDeletedNode
70         << "\n\t        guarded object on Scan=" << stat.evcDeferredNode
71         << std::endl;
72
73     return s;
74 }
75
76 namespace CppUnitMini
77 {
78     int TestCase::m_numErrors = 0;
79     int TestCase::m_numTests = 0;
80     std::vector<std::string>  TestCase::m_arrStrings;
81     bool TestCase::m_bPrintGCState = false;
82     std::string TestCase::m_strTestDataDir(".");
83     Config TestCase::m_Cfg;
84     bool TestCase::m_bExactMatch = false;
85
86     // random shuffle support
87     /*static*/ std::random_device TestCase::m_RandomDevice;
88     /*static*/ std::mt19937       TestCase::m_RandomGen( TestCase::m_RandomDevice() );
89
90     TestCase * TestCase::m_pCurTestCase = nullptr;
91
92     TestCase *TestCase::m_root = 0;
93     Reporter *TestCase::m_reporter = 0;
94
95   void TestCase::registerTestCase(TestCase *in_testCase) {
96     in_testCase->m_next = m_root;
97     m_root = in_testCase;
98   }
99
100   int TestCase::run(Reporter *in_reporter, const char *in_testName, bool invert)
101   {
102     TestCase::m_reporter = in_reporter;
103
104     m_numErrors = 0;
105     m_numTests = 0;
106
107     TestCase *tmp = m_root;
108     while (tmp != 0) {
109       m_pCurTestCase = tmp;
110       try {
111         tmp->myRun(in_testName, invert);
112       } catch ( std::exception& ex ) {
113         in_reporter->message( "EXCEPTION: ");
114         in_reporter->message( ex.what() );
115       }
116       tmp = tmp->m_next;
117     }
118
119     return m_numErrors;
120   }
121
122   bool TestCase::shouldRunThis(const char *in_desiredTest, const char *in_className, const char *in_functionName,
123                        bool invert, bool explicit_test, bool &do_progress) 
124   {
125       if ((in_desiredTest) && (in_desiredTest[0] != '\0')) {
126         do_progress = false;
127         const char *ptr = strstr(in_desiredTest, "::");
128         if (ptr) {
129             bool match;
130             if ( m_bExactMatch ) {
131                 match = (strncmp( in_desiredTest, in_className, strlen( in_className )) == 0 && in_desiredTest[strlen( in_className )] == ':')
132                      && (strcmp( ptr + 2, in_functionName ) == 0);
133             }
134             else {
135                 match = (strncmp( in_desiredTest, in_className, strlen( in_className )) == 0 && in_desiredTest[strlen( in_className )] == ':')
136                      && (strncmp( ptr + 2, in_functionName, strlen( ptr + 2 ) ) == 0);
137             }
138             // Invert shall not make explicit test run:
139             return invert ? (match ? !match : !explicit_test)
140                           : match;
141         }
142         bool match = (strcmp(in_desiredTest, in_className) == 0);
143         do_progress = match;
144         return !explicit_test && (match == !invert);
145       }
146       do_progress = true;
147       return !explicit_test;
148   }
149
150
151   void TestCase::print_gc_state()
152   {
153       if ( m_bPrintGCState ) {
154           {
155               cds::gc::hp::GarbageCollector::InternalState stat;
156               std::cout << cds::gc::hp::GarbageCollector::instance().getInternalState( stat ) << std::endl;
157           }
158       }
159   }
160
161   void Config::load( const char * fileName )
162   {
163       std::ifstream s;
164       s.open( fileName );
165       if ( !s.is_open() ) {
166           std::cerr << "WARNING: Cannot open test cfg file " << fileName
167               << "\n\tUse default settings"
168               << std::endl;
169           return;
170       }
171
172       std::cout << "Using test config file: " << fileName << std::endl;
173
174       char buf[ 4096 ];
175
176       TestCfg * pMap = nullptr;
177       while ( !s.eof() ) {
178           s.getline( buf, sizeof(buf)/sizeof(buf[0]) );
179           char * pszStr = buf;
180           // trim left
181           while ( *pszStr != 0 && (*pszStr == ' ' || *pszStr == '\t' )) ++pszStr;
182           // trim right
183           char * pszEnd = strchr( pszStr, 0 );
184           if ( pszEnd == pszStr )    // empty srtring
185               continue;
186           --pszEnd;
187           while ( pszEnd != pszStr && (*pszEnd ==' ' || *pszEnd=='\t' || *pszEnd=='\n' || *pszEnd=='\r' )) --pszEnd;
188
189           if ( pszStr == pszEnd  )    // empty string
190               continue;
191
192           pszEnd[1] = 0;
193
194           if ( *pszStr == '#' )    // comment
195               continue;
196
197           if ( *pszStr == '[' && *pszEnd == ']' ) {    // chapter header
198               *pszEnd = 0;
199               pMap = &( m_Cfg[ pszStr + 1 ] );
200               continue;
201           }
202
203           if ( !pMap )
204               continue;
205
206           char * pszEq = strchr( pszStr, '=' );
207           if ( !pszEq )
208               continue;
209           if ( pszEq == pszStr )
210               continue;
211
212           pszEnd = pszEq;
213           while ( pszStr <= --pszEnd && (*pszEnd ==' ' || *pszEnd=='\t' || *pszEnd=='\n' || *pszEnd=='\r') );
214
215           if ( pszEnd <= pszStr )
216               continue;
217           pszEnd[1] = 0;
218           pMap->m_Cfg[ pszStr ] = pszEq + 1;
219       }
220       s.close();
221   }
222
223   std::vector<std::string> const &    TestCase::getTestStrings()
224   {
225       if ( m_arrStrings.empty() ) {
226           std::string strTestDir = m_strTestDataDir;
227
228           std::ifstream fDict;
229           char bufLine[1024];
230           std::cout << "Loading test data " << strTestDir << "/dictionary.txt..." << std::endl;
231           fDict.open( (strTestDir + "/dictionary.txt").c_str() );
232           if ( fDict.is_open() ) {
233               cds::OS::Timer timer;
234               std::string str;
235               fDict >> str    ;   // number of lines in file
236
237               // Assume that dictionary.txt does not contain doubles.
238               CppUnitMini::TestCase::m_arrStrings.reserve( atol(str.c_str()) );
239               while ( !fDict.eof() ) {
240                   fDict.getline( bufLine, sizeof(bufLine)/sizeof(bufLine[0]) );
241                   if ( bufLine[0] )
242                     m_arrStrings.push_back( bufLine );
243               }
244               fDict.close();
245
246               std::cout << "  Duration=" << timer.duration() << " String count " << CppUnitMini::TestCase::m_arrStrings.size() << std::endl;
247           }
248           else
249               std::cout << "  Failed, file not found" << std::endl;
250
251       }
252       return m_arrStrings;
253   }
254 }
255
256 static void usage(const char* name)
257 {
258   printf("Usage : %s [-t=<class>[::<test>]] [-x=<class>[::<test>]] [-f=<file>] [-m]\n", name);
259   printf("\t[-t=<class>[::<test>]] : test class or class::test to execute\n");
260   printf("\t[-x=<class>[::<test>]] : test class or class::test to exclude from execution\n");
261   printf("\t[-d=dir] : test data directory (default is .)\n");
262   printf( "\t[-f=<file>] : output file\n" );
263   //printf(";\n\t[-m] : monitor test execution, display time duration for each test\n");
264   printf( "\t[-exact-match] : class::test should be exactly matched to existing test\n" );
265   printf("\t[-gc_state] : print gc state after each test\n");
266   printf("\t[-cfg=<file>] : config file name for tests\n");
267 }
268
269 int main(int argc, char** argv)
270 {
271
272 #ifdef CDS_MSVC_MEMORY_LEAKS_DETECTING_ENABLED
273     _CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );
274 #endif
275
276   // CppUnit(mini) test launcher
277   // command line option syntax:
278   // test [Options]
279   // where Options are
280   //  -t=CLASS[::TEST]    run the test class CLASS or member test CLASS::TEST
281   //  -x=CLASS[::TEST]    run all except the test class CLASS or member test CLASS::TEST
282   //  -d=dir              test data directory (default is .)
283   //  -f=FILE             save output in file FILE instead of stdout
284   //  -m                  monitor test(s) execution
285   //  -gc_state           print GC state after test
286   const char *fileName = 0;
287   const char *testName = "";
288   const char *xtestName = "";
289   const char *testDataDir = ".";
290   const char *cfgFileName =
291 #ifdef _DEBUG
292       "test-debug.conf"
293 #else
294       "test.conf"
295 #endif
296 ;
297   bool doMonitoring = false;
298
299   for (int i = 1; i < argc; ++i) {
300     if (argv[i][0] == '-') {
301       if ( strncmp(argv[i], "-t=", 3) == 0 ) {
302         testName = argv[i]+3;
303         continue;
304       }
305       else if ( strncmp(argv[i], "-f=", 3) == 0 ) {
306         fileName = argv[i]+3;
307         continue;
308       }
309       else if ( strncmp(argv[i], "-x=", 3) == 0 ) {
310         xtestName = argv[i]+3;
311         continue;
312       }
313       else if ( strncmp(argv[i], "-d=", 3) == 0 ) {
314           testDataDir = argv[i] + 3;
315           continue;
316       }
317       else if ( strncmp( argv[i], "-m", 2 ) == 0 ) {
318           doMonitoring = true;
319           continue;
320       }
321       else if ( strncmp( argv[i], "-exact-match", 12 ) == 0 ) {
322           CppUnitMini::TestCase::m_bExactMatch = true;
323           continue;
324       }
325       else if ( strncmp(argv[i], "-gc_state", 9) == 0 ) {
326           CppUnitMini::TestCase::m_bPrintGCState = true;
327           continue;
328       }
329       else if( strncmp(argv[i], "-cfg=", 5) == 0 ) {
330           cfgFileName = argv[i] + 5;
331           continue;
332       }
333     }
334
335     // invalid option, we display normal usage.
336     usage(argv[0]);
337     return 1;
338
339   }
340
341   {
342     boost::posix_time::ptime cur( boost::posix_time::second_clock::local_time());
343
344     std::cout << "libcds version " << CDS_VERSION_STRING << "\n";
345     std::cout << "Test started " << cur << std::endl;
346   }
347
348
349   CppUnitMini::TestCase::m_strTestDataDir = testDataDir;
350
351   CppUnitMini::Reporter* reporter;
352   if (fileName != 0)
353     reporter = new CppUnitMini::FileReporter(fileName, doMonitoring);
354   else
355     reporter = new CppUnitMini::FileReporter(stdout, doMonitoring);
356
357   // Load config params
358   CppUnitMini::TestCase::m_Cfg.load( cfgFileName );
359
360   // Init CDS runtime
361   cds::Initialize();
362
363   int num_errors;
364   {
365       size_t nHazardPtrCount = 0;
366       {
367         CppUnitMini::TestCfg& cfg = CppUnitMini::TestCase::m_Cfg.get( "General" );
368         nHazardPtrCount = cfg.getULong( "hazard_pointer_count", 0 );
369       }
370
371       // Safe reclamation schemes
372       cds::gc::HP hzpGC( nHazardPtrCount );
373       cds::gc::DHP dhpGC;
374
375       // RCU varieties
376       typedef cds::urcu::gc< cds::urcu::general_instant<> >    rcu_gpi;
377       rcu_gpi   gpiRCU;
378
379       typedef cds::urcu::gc< cds::urcu::general_buffered<> >    rcu_gpb;
380       rcu_gpb   gpbRCU;
381
382       typedef cds::urcu::gc< cds::urcu::general_threaded<> >    rcu_gpt;
383       rcu_gpt   gptRCU;
384
385 #ifdef CDS_URCU_SIGNAL_HANDLING_ENABLED
386       typedef cds::urcu::gc< cds::urcu::signal_buffered<> >    rcu_shb;
387       rcu_shb   shbRCU( 256, SIGUSR1 );
388
389       typedef cds::urcu::gc< cds::urcu::signal_threaded<> >    rcu_sht;
390       rcu_sht   shtRCU( 256, SIGUSR2 );
391 #endif
392
393       // System topology
394       {
395           std::cout
396               << "System topology:\n"
397               << "    Logical processor count: " << cds::OS::topology::processor_count() << "\n";
398           std::cout << std::endl;
399       }
400
401       {
402         CppUnitMini::TestCfg& cfg = CppUnitMini::TestCase::m_Cfg.get( "General" );
403         std::string strHZPScanStrategy = cfg.get( "HZP_scan_strategy", std::string("classic") );
404         if ( strHZPScanStrategy == "inplace" )
405             hzpGC.setScanType( cds::gc::HP::scan_type::inplace );
406         else if ( strHZPScanStrategy == "classic" )
407             hzpGC.setScanType( cds::gc::HP::scan_type::classic );
408         else {
409             std::cout << "Error value of HZP_scan_strategy in General section of test config\n";
410         }
411
412         switch (hzpGC.getScanType()) {
413         case cds::gc::HP::scan_type::inplace:
414             std::cout << "Use in-place scan strategy for Hazard Pointer memory reclamation algorithm\n";
415             break;
416         case cds::gc::HP::scan_type::classic:
417             std::cout << "Use classic scan strategy for Hazard Pointer memory reclamation algorithm\n";
418             break;
419         default:
420             std::cout << "ERROR: use unknown scan strategy for Hazard Pointer memory reclamation algorithm\n";
421             break;
422         }
423
424         std::cout << "     Hazard Pointer count: " << hzpGC.max_hazard_count() << "\n"
425                   << "  Max thread count for HP: " << hzpGC.max_thread_count() << "\n"
426                   << "Retired HP array capacity: " << hzpGC.retired_array_capacity() << "\n";
427       }
428
429       if ( CppUnitMini::TestCase::m_bPrintGCState ) {
430         cds::gc::hp::GarbageCollector::InternalState stat;
431         cds::gc::hp::GarbageCollector::instance().getInternalState( stat );
432
433         std::cout << "HP constants:"
434             << "\n\tHP count per thread=" << stat.nHPCount
435             << "\n\tMax thread count=" << stat.nMaxThreadCount
436             << "\n\tMax retired pointer count per thread=" << stat.nMaxRetiredPtrCount
437             << "\n\tHP record size in bytes=" << stat.nHPRecSize
438             << "\n" << std::endl;
439       }
440
441     // Attach main thread to CDS GC
442     cds::threading::Manager::attachThread();
443
444     if (xtestName[0] != 0)
445         num_errors = CppUnitMini::TestCase::run(reporter, xtestName, true);
446     else
447         num_errors = CppUnitMini::TestCase::run(reporter, testName);
448
449     // Detach main thread from CDS GC
450     cds::threading::Manager::detachThread();
451
452   }
453
454   // Finalize CDS runtime
455   cds::Terminate();
456
457   reporter->printSummary();
458   delete reporter;
459
460   return num_errors;
461 }