lichao
2021-03-26 d17450bd7bc9fd5e98e8e2f00999caffe2e301a6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
#include <stdio.h>
#include <string>
#include <vector>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <atomic>
#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <boost/timer/timer.hpp>
#include <boost/test/unit_test.hpp>
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>
#include <boost/date_time/microsec_time_clock.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_generators.hpp>
#include <boost/uuid/uuid_io.hpp>
#include "shm_queue.h"
#include "bh_util.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
 
using namespace std::chrono_literals;
using namespace bhome_shm;
 
using namespace boost::posix_time;
auto Now = []() { return second_clock::universal_time(); };
 
struct s1000 { char a[1000]; };
 
typedef std::function<void(void)> FuncVV;
class ScopeCall : private boost::noncopyable {
    FuncVV f_;
public:
    ScopeCall(FuncVV f):f_(f) { f_(); }
    ~ScopeCall() { f_(); }
};
class ThreadManager {
    std::vector<std::thread> threads_;
public:
    ~ThreadManager() { WaitAll(); }
    template <class T, class...P>
    void Launch(T t, P...p) { threads_.emplace_back(t, p...); }
    void WaitAll() {
        for (auto &t : threads_) {
            if (t.joinable()) {
                t.join();
            }
        }
    }
};
class ProcessManager {
    std::vector<pid_t> procs_;
public:
    ~ProcessManager() { WaitAll(); }
    template <class T, class ...P>
    void Launch(T t, P...p) {
        auto pid = fork();
        if (pid == 0) {
            // child
            t(p...);
            exit(0);
        } else if (pid != -1) { // Ok
            procs_.push_back(pid);
        }
    };
    void WaitAll() {
        for (auto &pid: procs_) {
            int status = 0;
            int options = WUNTRACED | WCONTINUED;
            waitpid(pid, &status, options);
        }
        procs_.clear();
    }
};
struct ShmRemover {
    std::string name_;
    ShmRemover(const std::string &name):name_(name) { SharedMemory::Remove(name_); }
    ~ShmRemover() { SharedMemory::Remove(name_); }
};
 
template <class A, class B> struct IsSameType { static const bool value = false; };
template <class A> struct IsSameType<A,A> { static const bool value = true; };
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(BasicTest)
{
    const std::string shm_name("basic");
    ShmRemover auto_remove(shm_name);
    SharedMemory shm(shm_name, 1024*1024*10);
    auto Avail = [&]() { return shm.get_free_memory(); };
 
    offset_ptr<const void> p;
    BOOST_CHECK(!p);
    BOOST_CHECK(p.get() == 0);
    p = 0;
    BOOST_CHECK(!p);
    BOOST_CHECK(p.get() == 0);
    const char *str = "basic";
    p = str;
    BOOST_CHECK(p);
    BOOST_CHECK(p.get() == str);
    p = 0;
    BOOST_CHECK(!p);
    BOOST_CHECK(p.get() == 0);
 
 
    auto init_avail = Avail();
 
    auto BasicTest = [&](int tid, int nloop) {
        auto Code = [&](int id) {
 
            typedef ShmObject<s1000> Int;
            std::string name = std::to_string(id);
            auto a0 = Avail();
            Int i1(shm, name);
            auto a1 = Avail();
            BOOST_CHECK_LT(a1, a0);
            printf("s1000 size: %ld\n", a0 - a1);
            i1->a[0] = 5;
            Int i2(shm, name);
            auto a2 = Avail();
            BOOST_CHECK_EQUAL(a1, a2);
            BOOST_CHECK_EQUAL(i1.data(), i2.data());
            int i = i1.Remove();
            BOOST_CHECK_EQUAL(Avail(), a0);
 
            {
                auto old = Avail();
                void *p = shm.Alloc(1024);
                shm.Dealloc(p);
                BOOST_CHECK_EQUAL(old, Avail());
            }
 
            bool r = shared_memory_object::remove(shm_name.c_str());
            BOOST_CHECK(r);
        };
        for (int i = 0; i < nloop; ++i) {
            Code(i + tid*nloop);
        }
    };
    
    // boost::timer::auto_cpu_timer timer;
    ThreadManager threads;
    int nthread = 1;
    int nloop = 1;
    for (int i = 0; i < nthread; ++i)
    {
        threads.Launch(BasicTest, i, nloop);
    }
    BOOST_CHECK_EQUAL(init_avail, Avail());
}
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(ForkTest)
{
    ProcessManager procs;
    const int nproc = 10;
 
    printf("Testing fork:\n");
 
    auto child = [&](int id) {
        std::this_thread::sleep_for(100ms *id);
        printf("child id: %3d/%d ends\r", id, nproc);
    };
 
    for (int i = 0; i < nproc; ++i) {
        procs.Launch(child, i+1);
    }
}
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(TimedWaitTest)
{
    const std::string shm_name("shm_wait");
    ShmRemover auto_remove(shm_name);
    SharedMemory shm(shm_name, 1024*1024);
    ShmMsgQueue q(shm, 64);
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        int ms = i * 100;
        printf("Timeout Test %4d: ", ms);
        boost::timer::auto_cpu_timer timer;
        MQId id;
        void *data;
        size_t size;
        bool r = q.Recv(id, data, size, ms);
        BOOST_CHECK(!r);
    }
}
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(RefCountTest)
{
    const std::string shm_name("ShmRefCount");
    ShmRemover auto_remove(shm_name);
    SharedMemory shm(shm_name, 1024*1024);
 
    Msg m0(shm.Alloc(1000), shm.New<RefCount>());
    BOOST_CHECK(m0.IsCounted());
    BOOST_CHECK_EQUAL(m0.Count(), 1);
    Msg m1 = m0;
    BOOST_CHECK(m1.IsCounted());
    BOOST_CHECK_EQUAL(m1.AddRef(), 2);
    BOOST_CHECK_EQUAL(m0.AddRef(), 3);
    BOOST_CHECK_EQUAL(m0.Release(shm), 2);
    BOOST_CHECK_EQUAL(m0.Release(shm), 1);
    BOOST_CHECK_EQUAL(m1.Release(shm), 0);
    BOOST_CHECK(!m1.IsCounted());
}
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(MsgHeaderTest)
{
    MsgMetaV1 head;
    BOOST_CHECK_EQUAL(head.self_size_, sizeof(head));
    BOOST_CHECK_EQUAL(head.type_, kMsgTypeNormal);
    BOOST_CHECK_EQUAL(head.tag_, kMsgMetaTag);
    BOOST_CHECK_EQUAL(head.data_size_, 0);
    BOOST_CHECK(head.src_id_ == boost::uuids::nil_uuid());
 
    head.data_size_ = 100;
    head.src_id_ = boost::uuids::random_generator()();
    head.type_ = 123;
 
    char buf[100] = {0};
    head.Pack(buf);
    MsgMetaV1 result;
    result.Parse(buf);
    BOOST_CHECK_EQUAL(memcmp(&head, &result, sizeof(head)), 0);
}
 
BOOST_AUTO_TEST_CASE(SpeedTest)
{
    const std::string shm_name("ShmSpeed");
    ShmRemover auto_remove(shm_name);
    const int mem_size = 1024*1024*50;
    MQId id = boost::uuids::random_generator()();
    const int timeout = 100;
    const uint32_t data_size = 4000;
 
    auto Writer = [&](int writer_id, uint64_t n) {
        SharedMemory shm(shm_name, mem_size);
        ShmMsgQueue mq(shm, 64);
        std::string str(data_size, 'a');
        Msg msg;
        DEFER1(msg.Release(shm););
        msg.Build(shm, mq.Id(), str.data(), str.size(), true);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            // mq.Send(id, str.data(), str.size(), timeout);
            mq.Send(id, msg, timeout);
        }
    };
    auto Reader = [&](int reader_id, std::atomic<bool> *run, bool isfork){
        SharedMemory shm(shm_name, mem_size);
        ShmMsgQueue mq(id, shm, 1000);
        while(*run) {
            Msg msg;
            if (mq.Recv(msg, timeout)) {
                MsgMetaV1 header;
                if (!header.Parse(msg.get())) {
                    BOOST_CHECK(false);
                }
                if (header.data_size_ != data_size) {
                    BOOST_CHECK(false);
                }
                msg.Release(shm);
            } else if (isfork) {
                exit(0); // for forked quit after 1s.
            }
        }
    };
    auto State = [&](std::atomic<bool> *run){
        SharedMemory shm(shm_name, mem_size);
        auto init = shm.get_free_memory();
        printf("shm init : %ld\n", init);
        while (*run) {
            auto cur = shm.get_free_memory();
            printf("shm used : %8ld/%ld\n", init - cur, init);
            std::this_thread::sleep_for(1s);
        }
    };
 
    int nwriters[] = {1,2,4};
    int nreaders[] = {1,2};
 
    auto Test = [&](auto &www, auto &rrr, bool isfork) {
        for (auto nreader : nreaders) {
            for (auto nwriter : nwriters) {
                const uint64_t nmsg = 1000 * 1000 * 10 / nwriter;
                const uint64_t total_msg = nmsg * nwriter;
                std::atomic<bool> run(true);
                std::this_thread::sleep_for(10ms);
                boost::timer::auto_cpu_timer timer;
                for (int i = 0; i < nreader; ++i) {
                    rrr.Launch(Reader, i, &run, isfork);
                }
                for (int i = 0; i < nwriter; ++i) {
                    www.Launch(Writer, i, nmsg);
                }
                www.WaitAll();
                run.store(false);
                rrr.WaitAll();
                printf("%3d Write %ld msg  R(%3d) W(%3d), : ", getpid(), total_msg, nreader, nwriter);
            }
        }
    };
 
    std::atomic<bool> run(true);
    ThreadManager state;
    state.Launch(State, &run);
    // typedef ProcessManager Manager;
    // typedef ThreadManager Manager;
    // const bool isfork = IsSameType<Manager, ProcessManager>::value;
    ProcessManager pw, pr;
    printf("================ Testing process io: =======================================================\n");
    Test(pw, pr, true);
    ThreadManager tw, tr;
    printf("---------------- Testing thread io:  -------------------------------------------------------\n");
    Test(tw, tr, false);
    run.store(false);
}
 
// Request Reply Test
BOOST_AUTO_TEST_CASE(RRTest)
{
    const std::string shm_name("ShmReqRep");
    ShmRemover auto_remove(shm_name);
    const int qlen = 64;
    const size_t msg_length = 1000;
    std::string msg_content(msg_length, 'a');
    msg_content[20] = '\0';
 
    SharedMemory shm(shm_name, 1024*1024*50);
    auto Avail = [&]() { return shm.get_free_memory(); };
    auto init_avail = Avail();
    ShmMsgQueue srv(shm, qlen);
    ShmMsgQueue cli(shm, qlen);
 
    Msg ref_counted_msg;
    ref_counted_msg.Build(shm, cli.Id(), msg_content.data(), msg_content.size(), true);
 
    std::atomic<uint64_t> count(0);
 
    std::atomic<ptime> last_time(Now() - seconds(1));
    std::atomic<uint64_t> last_count(0);
 
    auto Client = [&](int cli_id, int nmsg){
        for (int i = 0; i < nmsg; ++i) {
            auto Send = [&]() { return cli.Send(srv.Id(), msg_content.data(), msg_content.size(), 1000); };
            auto SendRefCounted = [&]() { return cli.Send(srv.Id(), ref_counted_msg, 1000); };
 
            if (!SendRefCounted()) {
                printf("********** client send error.\n");
                continue;
            }
            MQId id;
            void *data = 0;
            size_t size = 0;
            if (!cli.Recv(id, data, size, 1000)) {
                printf("********** client recv error.\n");
            } else {
                DEFER1(free(data));
                if(size != msg_length) {
                    BOOST_CHECK(false);
                }
                ++count;
                auto cur = Now();
                if (last_time.exchange(cur) != cur) {
                    std::cout << "time: " << Now();
                    printf(", total msg:%10ld, speed:[%8ld/s], used mem:%8ld, refcount:%d\n",
                           count.load(), count - last_count.exchange(count), init_avail - Avail(), ref_counted_msg.Count());
                    last_time = cur;
                }
 
            }
        }
    };
 
    std::atomic<bool> stop(false);
    auto Server = [&](){
        void *data = 0;
        size_t size = 0;
        MQId src_id;
        while (!stop) {
            if (srv.Recv(src_id, data, size, 100)) {
                DEFER1(free(data));
                auto Send = [&](){ return srv.Send(src_id, data, size, 100); };
                auto SendRefCounted = [&](){ return srv.Send(src_id, ref_counted_msg, 100); };
 
                if (SendRefCounted()) {
                    if (size != msg_content.size()) {
                        BOOST_TEST(false, "server msg size error");
                    }
                }
            }
        }
    };
 
    boost::timer::auto_cpu_timer timer;
    DEFER1(printf("Request Reply Test:"););
 
    ThreadManager clients, servers;
    for (int i = 0; i < qlen; ++i) { servers.Launch(Server); }
    int ncli = 100*1;
    uint64_t nmsg = 100*100*2;
    printf("client threads: %d, msgs : %ld, total msg: %ld\n", ncli, nmsg, ncli * nmsg);
    for (int i = 0; i < ncli; ++i) { clients.Launch(Client, i, nmsg); }
    clients.WaitAll();
    printf("request ok: %ld\n", count.load());
    stop = true;
    servers.WaitAll();
    BOOST_CHECK(ref_counted_msg.IsCounted());
    BOOST_CHECK_EQUAL(ref_counted_msg.Count(), 1);
    ref_counted_msg.Release(shm);
    BOOST_CHECK(!ref_counted_msg.IsCounted());
    // BOOST_CHECK_THROW(reply.Count(), int);
}
 
 
inline int MyMin(int a, int b) {
    printf("MyMin\n");
    return a < b ? a : b;
}
int test_main(int argc, char *argv[])
{
    printf("test main\n");
    int a = 0;
    int b = 0;
    BOOST_CHECK_EQUAL(a, b);
    int n = MyMin(4,6);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        printf("i = %d\n", i);
    }
 
    return 0;
}