test/stress/sequential/sequential_freelist_put_get_single.cpp

   1 /*
   2     This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
   3
   4     (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2017
   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_single: public cds_test::stress_fixture
  41     {
  42     protected:
  43         static size_t s_nThreadCount;
  44         static size_t s_nPassCount;
  45
  46         template <typename FreeList >
  47         struct value_type: public FreeList::node
  48         {
  49             atomics::atomic<size_t> counter;
  50
  51             value_type()
  52                 : counter(0)
  53             {}
  54         };
  55
  56         template <class FreeList>
  57         class Worker: public cds_test::thread
  58         {
  59             typedef cds_test::thread base_class;
  60         public:
  61             FreeList&           m_FreeList;
  62             size_t              m_nSuccess = 0;
  63
  64         public:
  65             Worker( cds_test::thread_pool& pool, FreeList& s )
  66                 : base_class( pool )
  67                 , m_FreeList( s )
  68             {}
  69
  70             Worker( Worker& src )
  71                 : base_class( src )
  72                 , m_FreeList( src.m_FreeList )
  73             {}
  74
  75             virtual thread * clone()
  76             {
  77                 return new Worker( *this );
  78             }
  79
  80             virtual void test()
  81             {
  82                 typedef value_type<FreeList> item_type;
  83
  84                 for ( size_t pass = 0; pass < s_nPassCount; ++pass ) {
  85                     item_type* p;
  86                     while ( (p = static_cast<item_type*>( m_FreeList.get())) == nullptr );
  87                     p->counter.fetch_add( 1, atomics::memory_order_relaxed );
  88                     m_FreeList.put( p );
  89                 }
  90             }
  91         };
  92
  93     public:
  94         static void SetUpTestCase()
  95         {
  96             cds_test::config const& cfg = get_config( "SequentialFreeList" );
  97
  98             s_nPassCount = cfg.get_size_t( "SinglePassCount", s_nPassCount );
  99
 100             s_nThreadCount = 1;
 101             if ( s_nPassCount == 0 )
 102                 s_nPassCount = 1000;
 103         }
 104         //static void TearDownTestCase();
 105
 106     protected:
 107
 108         template <typename FreeList>
 109         void test( FreeList& list )
 110         {
 111             cds_test::thread_pool& pool = get_pool();
 112
 113             value_type<FreeList> item;;
 114             list.put( &item );
 115
 116             pool.add( new Worker<FreeList>( pool, list ), s_nThreadCount );
 117
 118             propout() << std::make_pair( "work_thread", s_nThreadCount )
 119                       << std::make_pair( "pass_count", s_nPassCount );
 120
 121             std::chrono::milliseconds duration = pool.run();
 122
 123             propout() << std::make_pair( "duration", duration );
 124
 125             // analyze result
 126             EXPECT_EQ( item.counter.load( atomics::memory_order_relaxed ), s_nPassCount * s_nThreadCount );
 127
 128             list.clear( []( typename FreeList::node* ) {} );
 129         }
 130     };
 131
 132     size_t put_get_single::s_nThreadCount = 1;
 133     size_t put_get_single::s_nPassCount = 100000;
 134
 135 #define CDSSTRESS_FREELIST_F( name, freelist_type ) \
 136     TEST_F( put_get_single, name ) \
 137     { \
 138         freelist_type fl; \
 139         test( fl ); \
 140     }
 141
 142     CDSSTRESS_FREELIST_F( FreeList, cds::intrusive::FreeList )
 143
 144     typedef cds::intrusive::CachedFreeList<cds::intrusive::FreeList> cached_free_list;
 145     CDSSTRESS_FREELIST_F( CachedFreeList, cached_free_list )
 146
 147 #ifdef CDS_DCAS_SUPPORT
 148     TEST_F( put_get_single, TaggetFreeList )
 149     {
 150         struct tagged_ptr {
 151             void* p;
 152             uintptr_t tag;
 153         };
 154
 155         atomics::atomic<tagged_ptr> tp;
 156         if ( tp.is_lock_free()) {
 157             cds::intrusive::TaggedFreeList fl;
 158             test( fl );
 159         }
 160         else
 161             std::cout << "Double-width CAS is not supported\n";
 162     }
 163 #endif
 164
 165 } // namespace