test/stress/freelist/put_get.cpp

   1 /*
   2     This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
   3
   4     (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2016
   5
   6     Source code repo: http://github.com/khizmax/libcds/
   7     Download: http://sourceforge.net/projects/libcds/files/
   8
   9     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10     modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  11
  12     * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
  13       list of conditions and the following disclaimer.
  14
  15     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  16       this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  17       and/or other materials provided with the distribution.
  18
  19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  20     AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21     IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  22     DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23     FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24     DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  25     SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  26     CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  27     OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  28     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29 */
  30
  31 #include <cds_test/stress_test.h>
  32
  33 #include <cds/intrusive/free_list.h>
  34 #include <cds/intrusive/free_list_cached.h>
  35 #ifdef CDS_DCAS_SUPPORT
  36 #   include <cds/intrusive/free_list_tagged.h>
  37 #endif
  38
  39 namespace {
  40     class put_get: public cds_test::stress_fixture
  41     {
  42     protected:
  43         static size_t s_nThreadCount;
  44         static size_t s_nPassCount;
  45         static size_t const c_nArraySize = 100;
  46
  47         template <typename FreeList >
  48         struct value_type: public FreeList::node
  49         {
  50             size_t  counter;
  51
  52             value_type()
  53                 : counter(0)
  54             {}
  55         };
  56
  57         template <class FreeList>
  58         class Worker: public cds_test::thread
  59         {
  60             typedef cds_test::thread base_class;
  61         public:
  62             FreeList&           m_FreeList;
  63             size_t              m_nSuccess = 0;
  64
  65         public:
  66             Worker( cds_test::thread_pool& pool, FreeList& s )
  67                 : base_class( pool )
  68                 , m_FreeList( s )
  69             {}
  70
  71             Worker( Worker& src )
  72                 : base_class( src )
  73                 , m_FreeList( src.m_FreeList )
  74             {}
  75
  76             virtual thread * clone()
  77             {
  78                 return new Worker( *this );
  79             }
  80
  81             virtual void test()
  82             {
  83                 typedef value_type<FreeList> item_type;
  84                 item_type* arr[ c_nArraySize ];
  85
  86                 for ( size_t pass = 0; pass < s_nPassCount; ++pass ) {
  87                     size_t n = 0;
  88                     item_type* p;
  89
  90                     while ( (p = static_cast<item_type*>( m_FreeList.get())) != nullptr ) {
  91                         p->counter++;
  92                         arr[n] = p;
  93                         ++m_nSuccess;
  94                         ++n;
  95                     }
  96
  97                     for ( size_t i = 0; i < n; ++i )
  98                         m_FreeList.put( arr[i] );
  99                 }
 100             }
 101         };
 102
 103     public:
 104         static void SetUpTestCase()
 105         {
 106             cds_test::config const& cfg = get_config( "free_list" );
 107
 108             s_nThreadCount = cfg.get_size_t( "ThreadCount", s_nThreadCount );
 109             s_nPassCount = cfg.get_size_t( "PassCount", s_nPassCount );
 110
 111             if ( s_nThreadCount == 0 )
 112                 s_nThreadCount = 1;
 113             if ( s_nPassCount == 0 )
 114                 s_nPassCount = 1000;
 115         }
 116         //static void TearDownTestCase();
 117
 118     protected:
 119
 120         template <typename FreeList>
 121         void test( FreeList& list )
 122         {
 123             cds_test::thread_pool& pool = get_pool();
 124
 125             value_type<FreeList> arr[c_nArraySize];
 126
 127             for ( auto& i : arr )
 128                 list.put( &i );
 129
 130             pool.add( new Worker<FreeList>( pool, list ), s_nThreadCount );
 131
 132             propout() << std::make_pair( "work_thread", s_nThreadCount )
 133                       << std::make_pair( "pass_count", s_nPassCount );
 134
 135             std::chrono::milliseconds duration = pool.run();
 136
 137             propout() << std::make_pair( "duration", duration );
 138
 139             // analyze result
 140             size_t nTotal = 0;
 141             for ( auto const& i : arr )
 142                 nTotal += i.counter;
 143
 144             size_t nSuccess = 0;
 145             for ( size_t threadNo = 0; threadNo < pool.size(); ++threadNo )
 146                 nSuccess += static_cast<Worker<FreeList>&>( pool.get( threadNo )).m_nSuccess;
 147
 148             EXPECT_EQ( nSuccess, nTotal );
 149
 150             list.clear( []( typename FreeList::node* ) {} );
 151         }
 152     };
 153
 154     size_t put_get::s_nThreadCount = 4;
 155     size_t put_get::s_nPassCount = 100000;
 156
 157 #define CDSSTRESS_FREELIST_F( name, freelist_type ) \
 158     TEST_F( put_get, name ) \
 159     { \
 160         freelist_type fl; \
 161         test( fl ); \
 162     }
 163
 164     CDSSTRESS_FREELIST_F( FreeList, cds::intrusive::FreeList )
 165
 166     typedef cds::intrusive::CachedFreeList<cds::intrusive::FreeList> cached_free_list;
 167     CDSSTRESS_FREELIST_F( CachedFreeList, cached_free_list )
 168
 169 #ifdef CDS_DCAS_SUPPORT
 170     TEST_F( put_get, TaggetFreeList )
 171     {
 172         struct tagged_ptr {
 173             void* p;
 174             uintptr_t tag;
 175         };
 176
 177         atomics::atomic<tagged_ptr> tp;
 178         if ( tp.is_lock_free() ) {
 179             cds::intrusive::TaggedFreeList fl;
 180             test( fl );
 181         }
 182         else
 183             std::cout << "Double-width CAS is not supported\n";
 184     }
 185 #endif
 186
 187 } // namespace