tests/pthread_test.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <gtest/gtest.h>
  18
  19 #include <errno.h>
  20 #include <inttypes.h>
  21 #include <limits.h>
  22 #include <malloc.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <signal.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <sys/mman.h>
  27 #include <sys/syscall.h>
  28 #include <time.h>
  29 #include <unistd.h>
  30
  31 #include <atomic>
  32 #include <vector>
  33
  34 #include "private/bionic_macros.h"
  35 #include "private/ScopeGuard.h"
  36 #include "BionicDeathTest.h"
  37 #include "ScopedSignalHandler.h"
  38
  39 TEST(pthread, pthread_key_create) {
  40   pthread_key_t key;
  41   ASSERT_EQ(0, pthread_key_create(&key, NULL));
  42   ASSERT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
  43   // Can't delete a key that's already been deleted.
  44   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_key_delete(key));
  45 }
  46
  47 TEST(pthread, pthread_keys_max) {
  48   // POSIX says PTHREAD_KEYS_MAX should be at least _POSIX_THREAD_KEYS_MAX.
  49   ASSERT_GE(PTHREAD_KEYS_MAX, _POSIX_THREAD_KEYS_MAX);
  50 }
  51
  52 TEST(pthread, sysconf_SC_THREAD_KEYS_MAX_eq_PTHREAD_KEYS_MAX) {
  53   int sysconf_max = sysconf(_SC_THREAD_KEYS_MAX);
  54   ASSERT_EQ(sysconf_max, PTHREAD_KEYS_MAX);
  55 }
  56
  57 TEST(pthread, pthread_key_many_distinct) {
  58   // As gtest uses pthread keys, we can't allocate exactly PTHREAD_KEYS_MAX
  59   // pthread keys, but We should be able to allocate at least this many keys.
  60   int nkeys = PTHREAD_KEYS_MAX / 2;
  61   std::vector<pthread_key_t> keys;
  62
  63   auto scope_guard = make_scope_guard([&keys]{
  64     for (auto key : keys) {
  65       EXPECT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
  66     }
  67   });
  68
  69   for (int i = 0; i < nkeys; ++i) {
  70     pthread_key_t key;
  71     // If this fails, it's likely that LIBC_PTHREAD_KEY_RESERVED_COUNT is wrong.
  72     ASSERT_EQ(0, pthread_key_create(&key, NULL)) << i << " of " << nkeys;
  73     keys.push_back(key);
  74     ASSERT_EQ(0, pthread_setspecific(key, reinterpret_cast<void*>(i)));
  75   }
  76
  77   for (int i = keys.size() - 1; i >= 0; --i) {
  78     ASSERT_EQ(reinterpret_cast<void*>(i), pthread_getspecific(keys.back()));
  79     pthread_key_t key = keys.back();
  80     keys.pop_back();
  81     ASSERT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
  82   }
  83 }
  84
  85 TEST(pthread, pthread_key_not_exceed_PTHREAD_KEYS_MAX) {
  86   std::vector<pthread_key_t> keys;
  87   int rv = 0;
  88
  89   // Pthread keys are used by gtest, so PTHREAD_KEYS_MAX should
  90   // be more than we are allowed to allocate now.
  91   for (int i = 0; i < PTHREAD_KEYS_MAX; i++) {
  92     pthread_key_t key;
  93     rv = pthread_key_create(&key, NULL);
  94     if (rv == EAGAIN) {
  95       break;
  96     }
  97     EXPECT_EQ(0, rv);
  98     keys.push_back(key);
  99   }
 100
 101   // Don't leak keys.
 102   for (auto key : keys) {
 103     EXPECT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
 104   }
 105   keys.clear();
 106
 107   // We should have eventually reached the maximum number of keys and received
 108   // EAGAIN.
 109   ASSERT_EQ(EAGAIN, rv);
 110 }
 111
 112 TEST(pthread, pthread_key_delete) {
 113   void* expected = reinterpret_cast<void*>(1234);
 114   pthread_key_t key;
 115   ASSERT_EQ(0, pthread_key_create(&key, NULL));
 116   ASSERT_EQ(0, pthread_setspecific(key, expected));
 117   ASSERT_EQ(expected, pthread_getspecific(key));
 118   ASSERT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
 119   // After deletion, pthread_getspecific returns NULL.
 120   ASSERT_EQ(NULL, pthread_getspecific(key));
 121   // And you can't use pthread_setspecific with the deleted key.
 122   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_setspecific(key, expected));
 123 }
 124
 125 TEST(pthread, pthread_key_fork) {
 126   void* expected = reinterpret_cast<void*>(1234);
 127   pthread_key_t key;
 128   ASSERT_EQ(0, pthread_key_create(&key, NULL));
 129   ASSERT_EQ(0, pthread_setspecific(key, expected));
 130   ASSERT_EQ(expected, pthread_getspecific(key));
 131
 132   pid_t pid = fork();
 133   ASSERT_NE(-1, pid) << strerror(errno);
 134
 135   if (pid == 0) {
 136     // The surviving thread inherits all the forking thread's TLS values...
 137     ASSERT_EQ(expected, pthread_getspecific(key));
 138     _exit(99);
 139   }
 140
 141   int status;
 142   ASSERT_EQ(pid, waitpid(pid, &status, 0));
 143   ASSERT_TRUE(WIFEXITED(status));
 144   ASSERT_EQ(99, WEXITSTATUS(status));
 145
 146   ASSERT_EQ(expected, pthread_getspecific(key));
 147   ASSERT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
 148 }
 149
 150 static void* DirtyKeyFn(void* key) {
 151   return pthread_getspecific(*reinterpret_cast<pthread_key_t*>(key));
 152 }
 153
 154 TEST(pthread, pthread_key_dirty) {
 155   pthread_key_t key;
 156   ASSERT_EQ(0, pthread_key_create(&key, NULL));
 157
 158   size_t stack_size = 128 * 1024;
 159   void* stack = mmap(NULL, stack_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 160   ASSERT_NE(MAP_FAILED, stack);
 161   memset(stack, 0xff, stack_size);
 162
 163   pthread_attr_t attr;
 164   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attr));
 165   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setstack(&attr, stack, stack_size));
 166
 167   pthread_t t;
 168   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, &attr, DirtyKeyFn, &key));
 169
 170   void* result;
 171   ASSERT_EQ(0, pthread_join(t, &result));
 172   ASSERT_EQ(nullptr, result); // Not ~0!
 173
 174   ASSERT_EQ(0, munmap(stack, stack_size));
 175   ASSERT_EQ(0, pthread_key_delete(key));
 176 }
 177
 178 static void* IdFn(void* arg) {
 179   return arg;
 180 }
 181
 182 class SpinFunctionHelper {
 183  public:
 184   SpinFunctionHelper() {
 185     SpinFunctionHelper::spin_flag_ = true;
 186   }
 187   ~SpinFunctionHelper() {
 188     UnSpin();
 189   }
 190   auto GetFunction() -> void* (*)(void*) {
 191     return SpinFunctionHelper::SpinFn;
 192   }
 193
 194   void UnSpin() {
 195     SpinFunctionHelper::spin_flag_ = false;
 196   }
 197
 198  private:
 199   static void* SpinFn(void*) {
 200     while (spin_flag_) {}
 201     return NULL;
 202   }
 203   static volatile bool spin_flag_;
 204 };
 205
 206 // It doesn't matter if spin_flag_ is used in several tests,
 207 // because it is always set to false after each test. Each thread
 208 // loops on spin_flag_ can find it becomes false at some time.
 209 volatile bool SpinFunctionHelper::spin_flag_ = false;
 210
 211 static void* JoinFn(void* arg) {
 212   return reinterpret_cast<void*>(pthread_join(reinterpret_cast<pthread_t>(arg), NULL));
 213 }
 214
 215 static void AssertDetached(pthread_t t, bool is_detached) {
 216   pthread_attr_t attr;
 217   ASSERT_EQ(0, pthread_getattr_np(t, &attr));
 218   int detach_state;
 219   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getdetachstate(&attr, &detach_state));
 220   pthread_attr_destroy(&attr);
 221   ASSERT_EQ(is_detached, (detach_state == PTHREAD_CREATE_DETACHED));
 222 }
 223
 224 static void MakeDeadThread(pthread_t& t) {
 225   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL, IdFn, NULL));
 226   ASSERT_EQ(0, pthread_join(t, NULL));
 227 }
 228
 229 TEST(pthread, pthread_create) {
 230   void* expected_result = reinterpret_cast<void*>(123);
 231   // Can we create a thread?
 232   pthread_t t;
 233   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL, IdFn, expected_result));
 234   // If we join, do we get the expected value back?
 235   void* result;
 236   ASSERT_EQ(0, pthread_join(t, &result));
 237   ASSERT_EQ(expected_result, result);
 238 }
 239
 240 TEST(pthread, pthread_create_EAGAIN) {
 241   pthread_attr_t attributes;
 242   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attributes));
 243   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setstacksize(&attributes, static_cast<size_t>(-1) & ~(getpagesize() - 1)));
 244
 245   pthread_t t;
 246   ASSERT_EQ(EAGAIN, pthread_create(&t, &attributes, IdFn, NULL));
 247 }
 248
 249 TEST(pthread, pthread_no_join_after_detach) {
 250   SpinFunctionHelper spinhelper;
 251
 252   pthread_t t1;
 253   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t1, NULL, spinhelper.GetFunction(), NULL));
 254
 255   // After a pthread_detach...
 256   ASSERT_EQ(0, pthread_detach(t1));
 257   AssertDetached(t1, true);
 258
 259   // ...pthread_join should fail.
 260   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_join(t1, NULL));
 261 }
 262
 263 TEST(pthread, pthread_no_op_detach_after_join) {
 264   SpinFunctionHelper spinhelper;
 265
 266   pthread_t t1;
 267   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t1, NULL, spinhelper.GetFunction(), NULL));
 268
 269   // If thread 2 is already waiting to join thread 1...
 270   pthread_t t2;
 271   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t2, NULL, JoinFn, reinterpret_cast<void*>(t1)));
 272
 273   sleep(1); // (Give t2 a chance to call pthread_join.)
 274
 275 #if defined(__BIONIC__)
 276   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_detach(t1));
 277 #else
 278   ASSERT_EQ(0, pthread_detach(t1));
 279 #endif
 280   AssertDetached(t1, false);
 281
 282   spinhelper.UnSpin();
 283
 284   // ...but t2's join on t1 still goes ahead (which we can tell because our join on t2 finishes).
 285   void* join_result;
 286   ASSERT_EQ(0, pthread_join(t2, &join_result));
 287   ASSERT_EQ(0U, reinterpret_cast<uintptr_t>(join_result));
 288 }
 289
 290 TEST(pthread, pthread_join_self) {
 291   ASSERT_EQ(EDEADLK, pthread_join(pthread_self(), NULL));
 292 }
 293
 294 struct TestBug37410 {
 295   pthread_t main_thread;
 296   pthread_mutex_t mutex;
 297
 298   static void main() {
 299     TestBug37410 data;
 300     data.main_thread = pthread_self();
 301     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_init(&data.mutex, NULL));
 302     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&data.mutex));
 303
 304     pthread_t t;
 305     ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL, TestBug37410::thread_fn, reinterpret_cast<void*>(&data)));
 306
 307     // Wait for the thread to be running...
 308     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&data.mutex));
 309     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&data.mutex));
 310
 311     // ...and exit.
 312     pthread_exit(NULL);
 313   }
 314
 315  private:
 316   static void* thread_fn(void* arg) {
 317     TestBug37410* data = reinterpret_cast<TestBug37410*>(arg);
 318
 319     // Let the main thread know we're running.
 320     pthread_mutex_unlock(&data->mutex);
 321
 322     // And wait for the main thread to exit.
 323     pthread_join(data->main_thread, NULL);
 324
 325     return NULL;
 326   }
 327 };
 328
 329 // Even though this isn't really a death test, we have to say "DeathTest" here so gtest knows to
 330 // run this test (which exits normally) in its own process.
 331
 332 class pthread_DeathTest : public BionicDeathTest {};
 333
 334 TEST_F(pthread_DeathTest, pthread_bug_37410) {
 335   // http://code.google.com/p/android/issues/detail?id=37410
 336   ASSERT_EXIT(TestBug37410::main(), ::testing::ExitedWithCode(0), "");
 337 }
 338
 339 static void* SignalHandlerFn(void* arg) {
 340   sigset_t wait_set;
 341   sigfillset(&wait_set);
 342   return reinterpret_cast<void*>(sigwait(&wait_set, reinterpret_cast<int*>(arg)));
 343 }
 344
 345 TEST(pthread, pthread_sigmask) {
 346   // Check that SIGUSR1 isn't blocked.
 347   sigset_t original_set;
 348   sigemptyset(&original_set);
 349   ASSERT_EQ(0, pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &original_set));
 350   ASSERT_FALSE(sigismember(&original_set, SIGUSR1));
 351
 352   // Block SIGUSR1.
 353   sigset_t set;
 354   sigemptyset(&set);
 355   sigaddset(&set, SIGUSR1);
 356   ASSERT_EQ(0, pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, NULL));
 357
 358   // Check that SIGUSR1 is blocked.
 359   sigset_t final_set;
 360   sigemptyset(&final_set);
 361   ASSERT_EQ(0, pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &final_set));
 362   ASSERT_TRUE(sigismember(&final_set, SIGUSR1));
 363   // ...and that sigprocmask agrees with pthread_sigmask.
 364   sigemptyset(&final_set);
 365   ASSERT_EQ(0, sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, &final_set));
 366   ASSERT_TRUE(sigismember(&final_set, SIGUSR1));
 367
 368   // Spawn a thread that calls sigwait and tells us what it received.
 369   pthread_t signal_thread;
 370   int received_signal = -1;
 371   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&signal_thread, NULL, SignalHandlerFn, &received_signal));
 372
 373   // Send that thread SIGUSR1.
 374   pthread_kill(signal_thread, SIGUSR1);
 375
 376   // See what it got.
 377   void* join_result;
 378   ASSERT_EQ(0, pthread_join(signal_thread, &join_result));
 379   ASSERT_EQ(SIGUSR1, received_signal);
 380   ASSERT_EQ(0U, reinterpret_cast<uintptr_t>(join_result));
 381
 382   // Restore the original signal mask.
 383   ASSERT_EQ(0, pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &original_set, NULL));
 384 }
 385
 386 TEST(pthread, pthread_setname_np__too_long) {
 387   ASSERT_EQ(ERANGE, pthread_setname_np(pthread_self(), "this name is far too long for linux"));
 388 }
 389
 390 TEST(pthread, pthread_setname_np__self) {
 391   ASSERT_EQ(0, pthread_setname_np(pthread_self(), "short 1"));
 392 }
 393
 394 TEST(pthread, pthread_setname_np__other) {
 395   SpinFunctionHelper spinhelper;
 396
 397   pthread_t t1;
 398   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t1, NULL, spinhelper.GetFunction(), NULL));
 399   ASSERT_EQ(0, pthread_setname_np(t1, "short 2"));
 400 }
 401
 402 TEST(pthread, pthread_setname_np__no_such_thread) {
 403   pthread_t dead_thread;
 404   MakeDeadThread(dead_thread);
 405
 406   // Call pthread_setname_np after thread has already exited.
 407   ASSERT_EQ(ENOENT, pthread_setname_np(dead_thread, "short 3"));
 408 }
 409
 410 TEST(pthread, pthread_kill__0) {
 411   // Signal 0 just tests that the thread exists, so it's safe to call on ourselves.
 412   ASSERT_EQ(0, pthread_kill(pthread_self(), 0));
 413 }
 414
 415 TEST(pthread, pthread_kill__invalid_signal) {
 416   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_kill(pthread_self(), -1));
 417 }
 418
 419 static void pthread_kill__in_signal_handler_helper(int signal_number) {
 420   static int count = 0;
 421   ASSERT_EQ(SIGALRM, signal_number);
 422   if (++count == 1) {
 423     // Can we call pthread_kill from a signal handler?
 424     ASSERT_EQ(0, pthread_kill(pthread_self(), SIGALRM));
 425   }
 426 }
 427
 428 TEST(pthread, pthread_kill__in_signal_handler) {
 429   ScopedSignalHandler ssh(SIGALRM, pthread_kill__in_signal_handler_helper);
 430   ASSERT_EQ(0, pthread_kill(pthread_self(), SIGALRM));
 431 }
 432
 433 TEST(pthread, pthread_detach__no_such_thread) {
 434   pthread_t dead_thread;
 435   MakeDeadThread(dead_thread);
 436
 437   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_detach(dead_thread));
 438 }
 439
 440 TEST(pthread, pthread_detach_no_leak) {
 441   size_t initial_bytes = 0;
 442   // Run this loop more than once since the first loop causes some memory
 443   // to be allocated permenantly. Run an extra loop to help catch any subtle
 444   // memory leaks.
 445   for (size_t loop = 0; loop < 3; loop++) {
 446     // Set the initial bytes on the second loop since the memory in use
 447     // should have stabilized.
 448     if (loop == 1) {
 449       initial_bytes = mallinfo().uordblks;
 450     }
 451
 452     pthread_attr_t attr;
 453     ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attr));
 454     ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE));
 455
 456     std::vector<pthread_t> threads;
 457     for (size_t i = 0; i < 32; ++i) {
 458       pthread_t t;
 459       ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, &attr, IdFn, NULL));
 460       threads.push_back(t);
 461     }
 462
 463     sleep(1);
 464
 465     for (size_t i = 0; i < 32; ++i) {
 466       ASSERT_EQ(0, pthread_detach(threads[i])) << i;
 467     }
 468   }
 469
 470   size_t final_bytes = mallinfo().uordblks;
 471   int leaked_bytes = (final_bytes - initial_bytes);
 472
 473   ASSERT_EQ(0, leaked_bytes);
 474 }
 475
 476 TEST(pthread, pthread_getcpuclockid__clock_gettime) {
 477   SpinFunctionHelper spinhelper;
 478
 479   pthread_t t;
 480   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL, spinhelper.GetFunction(), NULL));
 481
 482   clockid_t c;
 483   ASSERT_EQ(0, pthread_getcpuclockid(t, &c));
 484   timespec ts;
 485   ASSERT_EQ(0, clock_gettime(c, &ts));
 486 }
 487
 488 TEST(pthread, pthread_getcpuclockid__no_such_thread) {
 489   pthread_t dead_thread;
 490   MakeDeadThread(dead_thread);
 491
 492   clockid_t c;
 493   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_getcpuclockid(dead_thread, &c));
 494 }
 495
 496 TEST(pthread, pthread_getschedparam__no_such_thread) {
 497   pthread_t dead_thread;
 498   MakeDeadThread(dead_thread);
 499
 500   int policy;
 501   sched_param param;
 502   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_getschedparam(dead_thread, &policy, &param));
 503 }
 504
 505 TEST(pthread, pthread_setschedparam__no_such_thread) {
 506   pthread_t dead_thread;
 507   MakeDeadThread(dead_thread);
 508
 509   int policy = 0;
 510   sched_param param;
 511   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_setschedparam(dead_thread, policy, &param));
 512 }
 513
 514 TEST(pthread, pthread_join__no_such_thread) {
 515   pthread_t dead_thread;
 516   MakeDeadThread(dead_thread);
 517
 518   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_join(dead_thread, NULL));
 519 }
 520
 521 TEST(pthread, pthread_kill__no_such_thread) {
 522   pthread_t dead_thread;
 523   MakeDeadThread(dead_thread);
 524
 525   ASSERT_EQ(ESRCH, pthread_kill(dead_thread, 0));
 526 }
 527
 528 TEST(pthread, pthread_join__multijoin) {
 529   SpinFunctionHelper spinhelper;
 530
 531   pthread_t t1;
 532   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t1, NULL, spinhelper.GetFunction(), NULL));
 533
 534   pthread_t t2;
 535   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t2, NULL, JoinFn, reinterpret_cast<void*>(t1)));
 536
 537   sleep(1); // (Give t2 a chance to call pthread_join.)
 538
 539   // Multiple joins to the same thread should fail.
 540   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_join(t1, NULL));
 541
 542   spinhelper.UnSpin();
 543
 544   // ...but t2's join on t1 still goes ahead (which we can tell because our join on t2 finishes).
 545   void* join_result;
 546   ASSERT_EQ(0, pthread_join(t2, &join_result));
 547   ASSERT_EQ(0U, reinterpret_cast<uintptr_t>(join_result));
 548 }
 549
 550 TEST(pthread, pthread_join__race) {
 551   // http://b/11693195 --- pthread_join could return before the thread had actually exited.
 552   // If the joiner unmapped the thread's stack, that could lead to SIGSEGV in the thread.
 553   for (size_t i = 0; i < 1024; ++i) {
 554     size_t stack_size = 64*1024;
 555     void* stack = mmap(NULL, stack_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE, -1, 0);
 556
 557     pthread_attr_t a;
 558     pthread_attr_init(&a);
 559     pthread_attr_setstack(&a, stack, stack_size);
 560
 561     pthread_t t;
 562     ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, &a, IdFn, NULL));
 563     ASSERT_EQ(0, pthread_join(t, NULL));
 564     ASSERT_EQ(0, munmap(stack, stack_size));
 565   }
 566 }
 567
 568 static void* GetActualGuardSizeFn(void* arg) {
 569   pthread_attr_t attributes;
 570   pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes);
 571   pthread_attr_getguardsize(&attributes, reinterpret_cast<size_t*>(arg));
 572   return NULL;
 573 }
 574
 575 static size_t GetActualGuardSize(const pthread_attr_t& attributes) {
 576   size_t result;
 577   pthread_t t;
 578   pthread_create(&t, &attributes, GetActualGuardSizeFn, &result);
 579   pthread_join(t, NULL);
 580   return result;
 581 }
 582
 583 static void* GetActualStackSizeFn(void* arg) {
 584   pthread_attr_t attributes;
 585   pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes);
 586   pthread_attr_getstacksize(&attributes, reinterpret_cast<size_t*>(arg));
 587   return NULL;
 588 }
 589
 590 static size_t GetActualStackSize(const pthread_attr_t& attributes) {
 591   size_t result;
 592   pthread_t t;
 593   pthread_create(&t, &attributes, GetActualStackSizeFn, &result);
 594   pthread_join(t, NULL);
 595   return result;
 596 }
 597
 598 TEST(pthread, pthread_attr_setguardsize) {
 599   pthread_attr_t attributes;
 600   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attributes));
 601
 602   // Get the default guard size.
 603   size_t default_guard_size;
 604   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getguardsize(&attributes, &default_guard_size));
 605
 606   // No such thing as too small: will be rounded up to one page by pthread_create.
 607   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setguardsize(&attributes, 128));
 608   size_t guard_size;
 609   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getguardsize(&attributes, &guard_size));
 610   ASSERT_EQ(128U, guard_size);
 611   ASSERT_EQ(4096U, GetActualGuardSize(attributes));
 612
 613   // Large enough and a multiple of the page size.
 614   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setguardsize(&attributes, 32*1024));
 615   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getguardsize(&attributes, &guard_size));
 616   ASSERT_EQ(32*1024U, guard_size);
 617
 618   // Large enough but not a multiple of the page size; will be rounded up by pthread_create.
 619   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setguardsize(&attributes, 32*1024 + 1));
 620   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getguardsize(&attributes, &guard_size));
 621   ASSERT_EQ(32*1024U + 1, guard_size);
 622 }
 623
 624 TEST(pthread, pthread_attr_setstacksize) {
 625   pthread_attr_t attributes;
 626   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attributes));
 627
 628   // Get the default stack size.
 629   size_t default_stack_size;
 630   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &default_stack_size));
 631
 632   // Too small.
 633   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_attr_setstacksize(&attributes, 128));
 634   size_t stack_size;
 635   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size));
 636   ASSERT_EQ(default_stack_size, stack_size);
 637   ASSERT_GE(GetActualStackSize(attributes), default_stack_size);
 638
 639   // Large enough and a multiple of the page size; may be rounded up by pthread_create.
 640   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setstacksize(&attributes, 32*1024));
 641   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size));
 642   ASSERT_EQ(32*1024U, stack_size);
 643   ASSERT_GE(GetActualStackSize(attributes), 32*1024U);
 644
 645   // Large enough but not aligned; will be rounded up by pthread_create.
 646   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_setstacksize(&attributes, 32*1024 + 1));
 647   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size));
 648   ASSERT_EQ(32*1024U + 1, stack_size);
 649 #if defined(__BIONIC__)
 650   ASSERT_GT(GetActualStackSize(attributes), 32*1024U + 1);
 651 #else // __BIONIC__
 652   // glibc rounds down, in violation of POSIX. They document this in their BUGS section.
 653   ASSERT_EQ(GetActualStackSize(attributes), 32*1024U);
 654 #endif // __BIONIC__
 655 }
 656
 657 TEST(pthread, pthread_rwlock_smoke) {
 658   pthread_rwlock_t l;
 659   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_init(&l, NULL));
 660
 661   // Single read lock
 662   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(&l));
 663   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 664
 665   // Multiple read lock
 666   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(&l));
 667   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(&l));
 668   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 669   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 670
 671   // Write lock
 672   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&l));
 673   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 674
 675   // Try writer lock
 676   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_trywrlock(&l));
 677   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_rwlock_trywrlock(&l));
 678   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_rwlock_tryrdlock(&l));
 679   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 680
 681   // Try reader lock
 682   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_tryrdlock(&l));
 683   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_tryrdlock(&l));
 684   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_rwlock_trywrlock(&l));
 685   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 686   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 687
 688   // Try writer lock after unlock
 689   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&l));
 690   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 691
 692 #ifdef __BIONIC__
 693   // EDEADLK in "read after write"
 694   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&l));
 695   ASSERT_EQ(EDEADLK, pthread_rwlock_rdlock(&l));
 696   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 697
 698   // EDEADLK in "write after write"
 699   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&l));
 700   ASSERT_EQ(EDEADLK, pthread_rwlock_wrlock(&l));
 701   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&l));
 702 #endif
 703
 704   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_destroy(&l));
 705 }
 706
 707 struct RwlockWakeupHelperArg {
 708   pthread_rwlock_t lock;
 709   enum Progress {
 710     LOCK_INITIALIZED,
 711     LOCK_WAITING,
 712     LOCK_RELEASED,
 713     LOCK_ACCESSED
 714   };
 715   std::atomic<Progress> progress;
 716 };
 717
 718 static void pthread_rwlock_reader_wakeup_writer_helper(RwlockWakeupHelperArg* arg) {
 719   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_INITIALIZED, arg->progress);
 720   arg->progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_WAITING;
 721
 722   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_rwlock_trywrlock(&arg->lock));
 723   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&arg->lock));
 724   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_RELEASED, arg->progress);
 725   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&arg->lock));
 726
 727   arg->progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_ACCESSED;
 728 }
 729
 730 TEST(pthread, pthread_rwlock_reader_wakeup_writer) {
 731   RwlockWakeupHelperArg wakeup_arg;
 732   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_init(&wakeup_arg.lock, NULL));
 733   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(&wakeup_arg.lock));
 734   wakeup_arg.progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_INITIALIZED;
 735
 736   pthread_t thread;
 737   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&thread, NULL,
 738     reinterpret_cast<void* (*)(void*)>(pthread_rwlock_reader_wakeup_writer_helper), &wakeup_arg));
 739   while (wakeup_arg.progress != RwlockWakeupHelperArg::LOCK_WAITING) {
 740     usleep(5000);
 741   }
 742   usleep(5000);
 743   wakeup_arg.progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_RELEASED;
 744   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&wakeup_arg.lock));
 745
 746   ASSERT_EQ(0, pthread_join(thread, NULL));
 747   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_ACCESSED, wakeup_arg.progress);
 748   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_destroy(&wakeup_arg.lock));
 749 }
 750
 751 static void pthread_rwlock_writer_wakeup_reader_helper(RwlockWakeupHelperArg* arg) {
 752   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_INITIALIZED, arg->progress);
 753   arg->progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_WAITING;
 754
 755   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_rwlock_tryrdlock(&arg->lock));
 756   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(&arg->lock));
 757   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_RELEASED, arg->progress);
 758   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&arg->lock));
 759
 760   arg->progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_ACCESSED;
 761 }
 762
 763 TEST(pthread, pthread_rwlock_writer_wakeup_reader) {
 764   RwlockWakeupHelperArg wakeup_arg;
 765   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_init(&wakeup_arg.lock, NULL));
 766   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(&wakeup_arg.lock));
 767   wakeup_arg.progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_INITIALIZED;
 768
 769   pthread_t thread;
 770   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&thread, NULL,
 771     reinterpret_cast<void* (*)(void*)>(pthread_rwlock_writer_wakeup_reader_helper), &wakeup_arg));
 772   while (wakeup_arg.progress != RwlockWakeupHelperArg::LOCK_WAITING) {
 773     usleep(5000);
 774   }
 775   usleep(5000);
 776   wakeup_arg.progress = RwlockWakeupHelperArg::LOCK_RELEASED;
 777   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(&wakeup_arg.lock));
 778
 779   ASSERT_EQ(0, pthread_join(thread, NULL));
 780   ASSERT_EQ(RwlockWakeupHelperArg::LOCK_ACCESSED, wakeup_arg.progress);
 781   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_destroy(&wakeup_arg.lock));
 782 }
 783
 784 static int g_once_fn_call_count = 0;
 785 static void OnceFn() {
 786   ++g_once_fn_call_count;
 787 }
 788
 789 TEST(pthread, pthread_once_smoke) {
 790   pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
 791   ASSERT_EQ(0, pthread_once(&once_control, OnceFn));
 792   ASSERT_EQ(0, pthread_once(&once_control, OnceFn));
 793   ASSERT_EQ(1, g_once_fn_call_count);
 794 }
 795
 796 static std::string pthread_once_1934122_result = "";
 797
 798 static void Routine2() {
 799   pthread_once_1934122_result += "2";
 800 }
 801
 802 static void Routine1() {
 803   pthread_once_t once_control_2 = PTHREAD_ONCE_INIT;
 804   pthread_once_1934122_result += "1";
 805   pthread_once(&once_control_2, &Routine2);
 806 }
 807
 808 TEST(pthread, pthread_once_1934122) {
 809   // Very old versions of Android couldn't call pthread_once from a
 810   // pthread_once init routine. http://b/1934122.
 811   pthread_once_t once_control_1 = PTHREAD_ONCE_INIT;
 812   ASSERT_EQ(0, pthread_once(&once_control_1, &Routine1));
 813   ASSERT_EQ("12", pthread_once_1934122_result);
 814 }
 815
 816 static int g_atfork_prepare_calls = 0;
 817 static void AtForkPrepare1() { g_atfork_prepare_calls = (g_atfork_prepare_calls << 4) | 1; }
 818 static void AtForkPrepare2() { g_atfork_prepare_calls = (g_atfork_prepare_calls << 4) | 2; }
 819 static int g_atfork_parent_calls = 0;
 820 static void AtForkParent1() { g_atfork_parent_calls = (g_atfork_parent_calls << 4) | 1; }
 821 static void AtForkParent2() { g_atfork_parent_calls = (g_atfork_parent_calls << 4) | 2; }
 822 static int g_atfork_child_calls = 0;
 823 static void AtForkChild1() { g_atfork_child_calls = (g_atfork_child_calls << 4) | 1; }
 824 static void AtForkChild2() { g_atfork_child_calls = (g_atfork_child_calls << 4) | 2; }
 825
 826 TEST(pthread, pthread_atfork_smoke) {
 827   ASSERT_EQ(0, pthread_atfork(AtForkPrepare1, AtForkParent1, AtForkChild1));
 828   ASSERT_EQ(0, pthread_atfork(AtForkPrepare2, AtForkParent2, AtForkChild2));
 829
 830   int pid = fork();
 831   ASSERT_NE(-1, pid) << strerror(errno);
 832
 833   // Child and parent calls are made in the order they were registered.
 834   if (pid == 0) {
 835     ASSERT_EQ(0x12, g_atfork_child_calls);
 836     _exit(0);
 837   }
 838   ASSERT_EQ(0x12, g_atfork_parent_calls);
 839
 840   // Prepare calls are made in the reverse order.
 841   ASSERT_EQ(0x21, g_atfork_prepare_calls);
 842 }
 843
 844 TEST(pthread, pthread_attr_getscope) {
 845   pthread_attr_t attr;
 846   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_init(&attr));
 847
 848   int scope;
 849   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getscope(&attr, &scope));
 850   ASSERT_EQ(PTHREAD_SCOPE_SYSTEM, scope);
 851 }
 852
 853 TEST(pthread, pthread_condattr_init) {
 854   pthread_condattr_t attr;
 855   pthread_condattr_init(&attr);
 856
 857   clockid_t clock;
 858   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getclock(&attr, &clock));
 859   ASSERT_EQ(CLOCK_REALTIME, clock);
 860
 861   int pshared;
 862   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getpshared(&attr, &pshared));
 863   ASSERT_EQ(PTHREAD_PROCESS_PRIVATE, pshared);
 864 }
 865
 866 TEST(pthread, pthread_condattr_setclock) {
 867   pthread_condattr_t attr;
 868   pthread_condattr_init(&attr);
 869
 870   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_setclock(&attr, CLOCK_REALTIME));
 871   clockid_t clock;
 872   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getclock(&attr, &clock));
 873   ASSERT_EQ(CLOCK_REALTIME, clock);
 874
 875   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_setclock(&attr, CLOCK_MONOTONIC));
 876   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getclock(&attr, &clock));
 877   ASSERT_EQ(CLOCK_MONOTONIC, clock);
 878
 879   ASSERT_EQ(EINVAL, pthread_condattr_setclock(&attr, CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID));
 880 }
 881
 882 TEST(pthread, pthread_cond_broadcast__preserves_condattr_flags) {
 883 #if defined(__BIONIC__)
 884   pthread_condattr_t attr;
 885   pthread_condattr_init(&attr);
 886
 887   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_setclock(&attr, CLOCK_MONOTONIC));
 888   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_setpshared(&attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED));
 889
 890   pthread_cond_t cond_var;
 891   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_init(&cond_var, &attr));
 892
 893   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_signal(&cond_var));
 894   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_broadcast(&cond_var));
 895
 896   attr = static_cast<pthread_condattr_t>(*reinterpret_cast<uint32_t*>(cond_var.__private));
 897   clockid_t clock;
 898   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getclock(&attr, &clock));
 899   ASSERT_EQ(CLOCK_MONOTONIC, clock);
 900   int pshared;
 901   ASSERT_EQ(0, pthread_condattr_getpshared(&attr, &pshared));
 902   ASSERT_EQ(PTHREAD_PROCESS_SHARED, pshared);
 903 #else  // !defined(__BIONIC__)
 904   GTEST_LOG_(INFO) << "This tests a bionic implementation detail.\n";
 905 #endif  // !defined(__BIONIC__)
 906 }
 907
 908 class pthread_CondWakeupTest : public ::testing::Test {
 909  protected:
 910   pthread_mutex_t mutex;
 911   pthread_cond_t cond;
 912
 913   enum Progress {
 914     INITIALIZED,
 915     WAITING,
 916     SIGNALED,
 917     FINISHED,
 918   };
 919   std::atomic<Progress> progress;
 920   pthread_t thread;
 921
 922  protected:
 923   virtual void SetUp() {
 924     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_init(&mutex, NULL));
 925     ASSERT_EQ(0, pthread_cond_init(&cond, NULL));
 926     progress = INITIALIZED;
 927     ASSERT_EQ(0,
 928       pthread_create(&thread, NULL, reinterpret_cast<void* (*)(void*)>(WaitThreadFn), this));
 929   }
 930
 931   virtual void TearDown() {
 932     ASSERT_EQ(0, pthread_join(thread, NULL));
 933     ASSERT_EQ(FINISHED, progress);
 934     ASSERT_EQ(0, pthread_cond_destroy(&cond));
 935     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_destroy(&mutex));
 936   }
 937
 938   void SleepUntilProgress(Progress expected_progress) {
 939     while (progress != expected_progress) {
 940       usleep(5000);
 941     }
 942     usleep(5000);
 943   }
 944
 945  private:
 946   static void WaitThreadFn(pthread_CondWakeupTest* test) {
 947     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&test->mutex));
 948     test->progress = WAITING;
 949     while (test->progress == WAITING) {
 950       ASSERT_EQ(0, pthread_cond_wait(&test->cond, &test->mutex));
 951     }
 952     ASSERT_EQ(SIGNALED, test->progress);
 953     test->progress = FINISHED;
 954     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&test->mutex));
 955   }
 956 };
 957
 958 TEST_F(pthread_CondWakeupTest, signal) {
 959   SleepUntilProgress(WAITING);
 960   progress = SIGNALED;
 961   pthread_cond_signal(&cond);
 962 }
 963
 964 TEST_F(pthread_CondWakeupTest, broadcast) {
 965   SleepUntilProgress(WAITING);
 966   progress = SIGNALED;
 967   pthread_cond_broadcast(&cond);
 968 }
 969
 970 TEST(pthread, pthread_mutex_timedlock) {
 971   pthread_mutex_t m;
 972   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_init(&m, NULL));
 973
 974   // If the mutex is already locked, pthread_mutex_timedlock should time out.
 975   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m));
 976
 977   timespec ts;
 978   ASSERT_EQ(0, clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts));
 979   ts.tv_nsec += 1;
 980   ASSERT_EQ(ETIMEDOUT, pthread_mutex_timedlock(&m, &ts));
 981
 982   // If the mutex is unlocked, pthread_mutex_timedlock should succeed.
 983   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m));
 984
 985   ASSERT_EQ(0, clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts));
 986   ts.tv_nsec += 1;
 987   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_timedlock(&m, &ts));
 988
 989   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m));
 990   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_destroy(&m));
 991 }
 992
 993 TEST(pthread, pthread_attr_getstack__main_thread) {
 994   // This test is only meaningful for the main thread, so make sure we're running on it!
 995   ASSERT_EQ(getpid(), syscall(__NR_gettid));
 996
 997   // Get the main thread's attributes.
 998   pthread_attr_t attributes;
 999   ASSERT_EQ(0, pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes));
1000
1001   // Check that we correctly report that the main thread has no guard page.
1002   size_t guard_size;
1003   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getguardsize(&attributes, &guard_size));
1004   ASSERT_EQ(0U, guard_size); // The main thread has no guard page.
1005
1006   // Get the stack base and the stack size (both ways).
1007   void* stack_base;
1008   size_t stack_size;
1009   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstack(&attributes, &stack_base, &stack_size));
1010   size_t stack_size2;
1011   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size2));
1012
1013   // The two methods of asking for the stack size should agree.
1014   EXPECT_EQ(stack_size, stack_size2);
1015
1016   // What does /proc/self/maps' [stack] line say?
1017   void* maps_stack_hi = NULL;
1018   FILE* fp = fopen("/proc/self/maps", "r");
1019   ASSERT_TRUE(fp != NULL);
1020   char line[BUFSIZ];
1021   while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) {
1022     uintptr_t lo, hi;
1023     char name[10];
1024     sscanf(line, "%" PRIxPTR "-%" PRIxPTR " %*4s %*x %*x:%*x %*d %10s", &lo, &hi, name);
1025     if (strcmp(name, "[stack]") == 0) {
1026       maps_stack_hi = reinterpret_cast<void*>(hi);
1027       break;
1028     }
1029   }
1030   fclose(fp);
1031
1032   // The stack size should correspond to RLIMIT_STACK.
1033   rlimit rl;
1034   ASSERT_EQ(0, getrlimit(RLIMIT_STACK, &rl));
1035   uint64_t original_rlim_cur = rl.rlim_cur;
1036 #if defined(__BIONIC__)
1037   if (rl.rlim_cur == RLIM_INFINITY) {
1038     rl.rlim_cur = 8 * 1024 * 1024; // Bionic reports unlimited stacks as 8MiB.
1039   }
1040 #endif
1041   EXPECT_EQ(rl.rlim_cur, stack_size);
1042
1043   auto guard = make_scope_guard([&rl, original_rlim_cur]() {
1044     rl.rlim_cur = original_rlim_cur;
1045     ASSERT_EQ(0, setrlimit(RLIMIT_STACK, &rl));
1046   });
1047
1048   // The high address of the /proc/self/maps [stack] region should equal stack_base + stack_size.
1049   // Remember that the stack grows down (and is mapped in on demand), so the low address of the
1050   // region isn't very interesting.
1051   EXPECT_EQ(maps_stack_hi, reinterpret_cast<uint8_t*>(stack_base) + stack_size);
1052
1053   //
1054   // What if RLIMIT_STACK is smaller than the stack's current extent?
1055   //
1056   rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 1024; // 1KiB. We know the stack must be at least a page already.
1057   rl.rlim_max = RLIM_INFINITY;
1058   ASSERT_EQ(0, setrlimit(RLIMIT_STACK, &rl));
1059
1060   ASSERT_EQ(0, pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes));
1061   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstack(&attributes, &stack_base, &stack_size));
1062   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size2));
1063
1064   EXPECT_EQ(stack_size, stack_size2);
1065   ASSERT_EQ(1024U, stack_size);
1066
1067   //
1068   // What if RLIMIT_STACK isn't a whole number of pages?
1069   //
1070   rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 6666; // Not a whole number of pages.
1071   rl.rlim_max = RLIM_INFINITY;
1072   ASSERT_EQ(0, setrlimit(RLIMIT_STACK, &rl));
1073
1074   ASSERT_EQ(0, pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes));
1075   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstack(&attributes, &stack_base, &stack_size));
1076   ASSERT_EQ(0, pthread_attr_getstacksize(&attributes, &stack_size2));
1077
1078   EXPECT_EQ(stack_size, stack_size2);
1079   ASSERT_EQ(6666U, stack_size);
1080 }
1081
1082 static void pthread_attr_getstack_18908062_helper(void*) {
1083   char local_variable;
1084   pthread_attr_t attributes;
1085   pthread_getattr_np(pthread_self(), &attributes);
1086   void* stack_base;
1087   size_t stack_size;
1088   pthread_attr_getstack(&attributes, &stack_base, &stack_size);
1089
1090   // Test whether &local_variable is in [stack_base, stack_base + stack_size).
1091   ASSERT_LE(reinterpret_cast<char*>(stack_base), &local_variable);
1092   ASSERT_LT(&local_variable, reinterpret_cast<char*>(stack_base) + stack_size);
1093 }
1094
1095 // Check whether something on stack is in the range of
1096 // [stack_base, stack_base + stack_size). see b/18908062.
1097 TEST(pthread, pthread_attr_getstack_18908062) {
1098   pthread_t t;
1099   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL,
1100             reinterpret_cast<void* (*)(void*)>(pthread_attr_getstack_18908062_helper),
1101             NULL));
1102   pthread_join(t, NULL);
1103 }
1104
1105 #if defined(__BIONIC__)
1106 static void* pthread_gettid_np_helper(void* arg) {
1107   *reinterpret_cast<pid_t*>(arg) = gettid();
1108   return NULL;
1109 }
1110 #endif
1111
1112 TEST(pthread, pthread_gettid_np) {
1113 #if defined(__BIONIC__)
1114   ASSERT_EQ(gettid(), pthread_gettid_np(pthread_self()));
1115
1116   pid_t t_gettid_result;
1117   pthread_t t;
1118   pthread_create(&t, NULL, pthread_gettid_np_helper, &t_gettid_result);
1119
1120   pid_t t_pthread_gettid_np_result = pthread_gettid_np(t);
1121
1122   pthread_join(t, NULL);
1123
1124   ASSERT_EQ(t_gettid_result, t_pthread_gettid_np_result);
1125 #else
1126   GTEST_LOG_(INFO) << "This test does nothing.\n";
1127 #endif
1128 }
1129
1130 static size_t cleanup_counter = 0;
1131
1132 static void AbortCleanupRoutine(void*) {
1133   abort();
1134 }
1135
1136 static void CountCleanupRoutine(void*) {
1137   ++cleanup_counter;
1138 }
1139
1140 static void PthreadCleanupTester() {
1141   pthread_cleanup_push(CountCleanupRoutine, NULL);
1142   pthread_cleanup_push(CountCleanupRoutine, NULL);
1143   pthread_cleanup_push(AbortCleanupRoutine, NULL);
1144
1145   pthread_cleanup_pop(0); // Pop the abort without executing it.
1146   pthread_cleanup_pop(1); // Pop one count while executing it.
1147   ASSERT_EQ(1U, cleanup_counter);
1148   // Exit while the other count is still on the cleanup stack.
1149   pthread_exit(NULL);
1150
1151   // Calls to pthread_cleanup_pop/pthread_cleanup_push must always be balanced.
1152   pthread_cleanup_pop(0);
1153 }
1154
1155 static void* PthreadCleanupStartRoutine(void*) {
1156   PthreadCleanupTester();
1157   return NULL;
1158 }
1159
1160 TEST(pthread, pthread_cleanup_push__pthread_cleanup_pop) {
1161   pthread_t t;
1162   ASSERT_EQ(0, pthread_create(&t, NULL, PthreadCleanupStartRoutine, NULL));
1163   pthread_join(t, NULL);
1164   ASSERT_EQ(2U, cleanup_counter);
1165 }
1166
1167 TEST(pthread, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT_is_PTHREAD_MUTEX_NORMAL) {
1168   ASSERT_EQ(PTHREAD_MUTEX_NORMAL, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
1169 }
1170
1171 TEST(pthread, pthread_mutexattr_gettype) {
1172   pthread_mutexattr_t attr;
1173   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_init(&attr));
1174
1175   int attr_type;
1176
1177   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL));
1178   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_gettype(&attr, &attr_type));
1179   ASSERT_EQ(PTHREAD_MUTEX_NORMAL, attr_type);
1180
1181   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK));
1182   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_gettype(&attr, &attr_type));
1183   ASSERT_EQ(PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK, attr_type);
1184
1185   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE));
1186   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_gettype(&attr, &attr_type));
1187   ASSERT_EQ(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE, attr_type);
1188
1189   ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_destroy(&attr));
1190 }
1191
1192 struct PthreadMutex {
1193   pthread_mutex_t lock;
1194
1195   PthreadMutex(int mutex_type) {
1196     init(mutex_type);
1197   }
1198
1199   ~PthreadMutex() {
1200     destroy();
1201   }
1202
1203  private:
1204   void init(int mutex_type) {
1205     pthread_mutexattr_t attr;
1206     ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_init(&attr));
1207     ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_settype(&attr, mutex_type));
1208     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_init(&lock, &attr));
1209     ASSERT_EQ(0, pthread_mutexattr_destroy(&attr));
1210   }
1211
1212   void destroy() {
1213     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_destroy(&lock));
1214   }
1215
1216   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PthreadMutex);
1217 };
1218
1219 TEST(pthread, pthread_mutex_lock_NORMAL) {
1220   PthreadMutex m(PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
1221
1222   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1223   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1224 }
1225
1226 TEST(pthread, pthread_mutex_lock_ERRORCHECK) {
1227   PthreadMutex m(PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK);
1228
1229   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1230   ASSERT_EQ(EDEADLK, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1231   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1232   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_trylock(&m.lock));
1233   ASSERT_EQ(EBUSY, pthread_mutex_trylock(&m.lock));
1234   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1235   ASSERT_EQ(EPERM, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1236 }
1237
1238 TEST(pthread, pthread_mutex_lock_RECURSIVE) {
1239   PthreadMutex m(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
1240
1241   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1242   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1243   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1244   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1245   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_trylock(&m.lock));
1246   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1247   ASSERT_EQ(EPERM, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1248 }
1249
1250 TEST(pthread, pthread_mutex_init_same_as_static_initializers) {
1251   pthread_mutex_t lock_normal = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
1252   PthreadMutex m1(PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
1253   ASSERT_EQ(0, memcmp(&lock_normal, &m1.lock, sizeof(pthread_mutex_t)));
1254   pthread_mutex_destroy(&lock_normal);
1255
1256   pthread_mutex_t lock_errorcheck = PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP;
1257   PthreadMutex m2(PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK);
1258   ASSERT_EQ(0, memcmp(&lock_errorcheck, &m2.lock, sizeof(pthread_mutex_t)));
1259   pthread_mutex_destroy(&lock_errorcheck);
1260
1261   pthread_mutex_t lock_recursive = PTHREAD_RECURSIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP;
1262   PthreadMutex m3(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
1263   ASSERT_EQ(0, memcmp(&lock_recursive, &m3.lock, sizeof(pthread_mutex_t)));
1264   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_destroy(&lock_recursive));
1265 }
1266
1267 class MutexWakeupHelper {
1268  private:
1269   PthreadMutex m;
1270   enum Progress {
1271     LOCK_INITIALIZED,
1272     LOCK_WAITING,
1273     LOCK_RELEASED,
1274     LOCK_ACCESSED
1275   };
1276   std::atomic<Progress> progress;
1277
1278   static void thread_fn(MutexWakeupHelper* helper) {
1279     ASSERT_EQ(LOCK_INITIALIZED, helper->progress);
1280     helper->progress = LOCK_WAITING;
1281
1282     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&helper->m.lock));
1283     ASSERT_EQ(LOCK_RELEASED, helper->progress);
1284     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&helper->m.lock));
1285
1286     helper->progress = LOCK_ACCESSED;
1287   }
1288
1289  public:
1290   MutexWakeupHelper(int mutex_type) : m(mutex_type) {
1291   }
1292
1293   void test() {
1294     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(&m.lock));
1295     progress = LOCK_INITIALIZED;
1296
1297     pthread_t thread;
1298     ASSERT_EQ(0, pthread_create(&thread, NULL,
1299       reinterpret_cast<void* (*)(void*)>(MutexWakeupHelper::thread_fn), this));
1300
1301     while (progress != LOCK_WAITING) {
1302       usleep(5000);
1303     }
1304     usleep(5000);
1305     progress = LOCK_RELEASED;
1306     ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(&m.lock));
1307
1308     ASSERT_EQ(0, pthread_join(thread, NULL));
1309     ASSERT_EQ(LOCK_ACCESSED, progress);
1310   }
1311 };
1312
1313 TEST(pthread, pthread_mutex_NORMAL_wakeup) {
1314   MutexWakeupHelper helper(PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
1315   helper.test();
1316 }
1317
1318 TEST(pthread, pthread_mutex_ERRORCHECK_wakeup) {
1319   MutexWakeupHelper helper(PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK);
1320   helper.test();
1321 }
1322
1323 TEST(pthread, pthread_mutex_RECURSIVE_wakeup) {
1324   MutexWakeupHelper helper(PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
1325   helper.test();
1326 }
1327
1328 TEST(pthread, pthread_mutex_owner_tid_limit) {
1329 #if defined(__BIONIC__) && !defined(__LP64__)
1330   FILE* fp = fopen("/proc/sys/kernel/pid_max", "r");
1331   ASSERT_TRUE(fp != NULL);
1332   long pid_max;
1333   ASSERT_EQ(1, fscanf(fp, "%ld", &pid_max));
1334   fclose(fp);
1335   // Bionic's pthread_mutex implementation on 32-bit devices uses 16 bits to represent owner tid.
1336   ASSERT_LE(pid_max, 65536);
1337 #else
1338   GTEST_LOG_(INFO) << "This test does nothing as 32-bit tid is supported by pthread_mutex.\n";
1339 #endif
1340 }
1341
1342 class StrictAlignmentAllocator {
1343  public:
1344   void* allocate(size_t size, size_t alignment) {
1345     char* p = new char[size + alignment * 2];
1346     allocated_array.push_back(p);
1347     while (!is_strict_aligned(p, alignment)) {
1348       ++p;
1349     }
1350     return p;
1351   }
1352
1353   ~StrictAlignmentAllocator() {
1354     for (auto& p : allocated_array) {
1355       delete [] p;
1356     }
1357   }
1358
1359  private:
1360   bool is_strict_aligned(char* p, size_t alignment) {
1361     return (reinterpret_cast<uintptr_t>(p) % (alignment * 2)) == alignment;
1362   }
1363
1364   std::vector<char*> allocated_array;
1365 };
1366
1367 TEST(pthread, pthread_types_allow_four_bytes_alignment) {
1368 #if defined(__BIONIC__)
1369   // For binary compatibility with old version, we need to allow 4-byte aligned data for pthread types.
1370   StrictAlignmentAllocator allocator;
1371   pthread_mutex_t* mutex = reinterpret_cast<pthread_mutex_t*>(
1372                              allocator.allocate(sizeof(pthread_mutex_t), 4));
1373   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_init(mutex, NULL));
1374   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_lock(mutex));
1375   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_unlock(mutex));
1376   ASSERT_EQ(0, pthread_mutex_destroy(mutex));
1377
1378   pthread_cond_t* cond = reinterpret_cast<pthread_cond_t*>(
1379                            allocator.allocate(sizeof(pthread_cond_t), 4));
1380   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_init(cond, NULL));
1381   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_signal(cond));
1382   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_broadcast(cond));
1383   ASSERT_EQ(0, pthread_cond_destroy(cond));
1384
1385   pthread_rwlock_t* rwlock = reinterpret_cast<pthread_rwlock_t*>(
1386                                allocator.allocate(sizeof(pthread_rwlock_t), 4));
1387   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_init(rwlock, NULL));
1388   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_rdlock(rwlock));
1389   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(rwlock));
1390   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_wrlock(rwlock));
1391   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_unlock(rwlock));
1392   ASSERT_EQ(0, pthread_rwlock_destroy(rwlock));
1393
1394 #else
1395   GTEST_LOG_(INFO) << "This test tests bionic implementation details.";
1396 #endif
1397 }