#include "pthread.h"

/*
 *  memtest.c
 *  simple memory test
 *  Copyright (C) 2008  All rights reserved.
 *  
 */

void memoryTest(void * arg)
{
    int *loc = (int *)arg;
    int start_p = *loc;
    int end_p = *(loc + 1);
    int times = *(loc + 2);
    int *totalCorrect_p = loc + 3; // 主线程中记录测试成功的内存单元总个数的变量的指针
    int *totalTimes_p = loc + 4; // 主线程中记录测试内存单元总个数的变量的指针
    char FailFlag = '0'; // 本次测试是否通过的标志，字符‘0’表示通过，‘1’表示测试没有通过
    char random = rand();
    char testData[5] = {0x00, 0xFF, 0x55, 0xAA, random}; // 用于测试的五数据，最后一个是没有被初始化的随机数random没有初始化
    char *i = (char *)start_p;
    int j = 0;
    int k = 0;

    for( ; i <= (char *)end_p; i++)
    {
        for(j = 0; j < times; j++)
        {
             if(*(loc + 5) == 1)
                 pthread_exit(0);
             for(k = 0; k < 5; k++)  // 五种数据都通过才算是通过测试
             {
                 if(*(loc + 5) == 1) // 如果主线程发了终止线程信号，要立刻终止该线程
                     pthread_exit(0);

                 *i = testData[k];
                 if(*i != testData[k])
                 {
                     FailFlag = '1';
                     break;
                 }
             }
             if(FailFlag == '1')// times次测试中有一次不成功就算是没有通过测试
                 break;
        }
        if(*(loc + 5) == 1) // 如果主线程发了终止线程信号，要立刻终止该线程
            pthread_exit(0);

        if(FailFlag == '0') // 通过时候测试通过的内存单元个数加一
            (*totalCorrect_p)++;
        (*totalTimes_p)++; // 完成的测试内存单元数要加一
        FailFlag = '0';// 标志复位
    }
    pthread_exit(0); // 线程安全退出

}

int main()
{
    char *command[6] = {"thread", "times", "go", "status", "abort", "exit"};// 所有的命令
    char *ThisCommand;
    int TotalThreadsNum = 0;   // 线程总数
    int times = 0;           // 测试的次数
    pthread_t threads[64] = {0};  // 设置最大64个线程足够使用
    int addrSize = 0;

    // 每个线程有五个参数需要知道:
    // 开始测试地址，结束地址，每个地址测试次数，测试正常的内存单元个数，测试内存单元的总个数、主线程是否发出了终止线程的信号
    // 把第一个参数地址传递过去，其他的四个通过地址增加来共享主线程的数据，从而得到参数或者对参数内容进行读写

    int args[64][6] = {{0}};
    int i = 0;
    int value = 0;  // 等待线程结束的返回之存放在这个变量中

    char *testAddr = (char *)malloc(0x000FFFFF); // 申请1MB内存用于测试
    
    while(1)
    {
        printf(">>>>");
        fflush(stdout);
        scanf("%s",ThisCommand);
        if( strcmp(ThisCommand, command[0]) == 0 )  // thread number
        {
            scanf("%d",&TotalThreadsNum);
            // 读到thread number后设置每个线程需要的开始和结束地址的参数
            // 创建number个线程
            
            addrSize = 0x000FFFFF / TotalThreadsNum;
            args[0][0] = (int)testAddr;
            args[0][1] = args[0][0] + addrSize - 1;
            for(i = 1; i < TotalThreadsNum - 1; i++)
            {
                args[i][0] = args[i - 1][1] + 1;
                args[i][1] = addrSize + args[i][0] - 1;
            }
            args[i][0] = args[i - 1][1] + 1;
            args[i][1] = (int)testAddr + 0x000FFFFF - 1;    // 测试结束的地址
            printf("Will use %d threads.\n",TotalThreadsNum);
            continue;
        }

        if( strcmp(ThisCommand, command[1]) == 0 )  // times
        {
            scanf("%d",&times);
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++)
            {
                args[i][2] = times;
            }
            printf("Each byte will be tested by %d times.\n",times);     
            continue;
        }
        if( strcmp(ThisCommand, command[2]) == 0 )  // go 
        {
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++) // 创建线程
                pthread_create(&threads[i], NULL, (void *)memoryTest, (void *)args[i]);
            continue;
        }
        if( strcmp(ThisCommand, command[3]) == 0 )  // status
        {
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++)
            {
                // 为了简化操作，如果本次已经测试的总内存单元数(放在args[i][4])等于分配的总个数或者线程状态被设置为'1'
                // 即可以简单的认为表示本线程已经结束
                if( args[i][4] == args[i][1] - args[i][0] + 1 || args[i][5] == 1 )
                    printf("Thread %d has exited.(%p-%p, %d/%d/%d)\n", i, args[i][0], args[i][1], args[i][3], args[i][4], args[i][1] - args[i][0] + 1);
                else
                    printf("Thread %d is running.(%p-%p, %d/%d/%d)\n", i, args[i][0], args[i][1], args[i][3], args[i][4], args[i][1] - args[i][0] + 1);
            }
            continue;
        }
        if( strcmp(ThisCommand, command[4]) == 0 )  // abort 
        {
            // 线程终止状态设置为'1'，表示线程被人为退出
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++)
                args[i][5] = 1;
            continue;
        }
        if( strcmp(ThisCommand, command[5]) == 0 )  // exit
        {
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++) // 给每个线程的标志为设置为1，让其退出
            {
                args[i][5] = 1;  // 线程终止状态设置为'1'，表示线程被人为退出
            }

            // 标志为设置为1之后要等待每个线程真正的结束，主线程才能退出，否则主线程释放内存
            // 线程再执行的时候会出现严重的错误
            for(i = 0; i < TotalThreadsNum; i++)
            {
                pthread_join(threads[i], (void *)value); 
            }
            return 0;
        }
    }
    return 0;
}