source: libcfa/src/concurrency/invoke.h @ b9c06b98

Last change on this file since b9c06b98 was beeff61e, checked in by caparsons <caparson@…>, 14 months ago

some cleanup and a bunch of changes to support waituntil statement

  • Property mode set to 100644
File size: 9.3 KB
RevLine 
[8def349]1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// invoke.h --
8//
9// Author           : Thierry Delisle
10// Created On       : Tue Jan 17 12:27:26 2016
[6b0b624]11// Last Modified By : Peter A. Buhr
[c19ca4b]12// Last Modified On : Tue Mar 14 13:39:31 2023
13// Update Count     : 59
[8def349]14//
15
[c19ca4b]16// No not use #pragma once was this file is included twice in some places. It has its own guard system.
[5e4a830]17
[73abe95]18#include "bits/containers.hfa"
19#include "bits/defs.hfa"
20#include "bits/locks.hfa"
[9fce2572]21#include "bits/random.hfa"
[3e2b9c9]22#include "kernel/fwd.hfa"
[78b3f52]23
[0cf5b79]24#ifdef __cforall
[82f4063]25#include "containers/list.hfa"
[5c81105]26extern "C" {
27#endif
28
29#if ! defined(__CFA_INVOKE_PRIVATE__)
[78b3f52]30#ifndef _INVOKE_H_
31#define _INVOKE_H_
32
[eaf269d]33        enum { DEFAULT_STACK_SIZE = 65000 };
34
[80ec409]35        struct __cfaehm_try_resume_node;
36        struct __cfaehm_base_exception_t;
37        struct exception_context_t {
38                struct __cfaehm_try_resume_node * top_resume;
39                struct __cfaehm_base_exception_t * current_exception;
40        };
41
[b2f6113]42        struct __stack_context_t {
43                void * SP;
44                void * FP;
45        };
46
47        // low adresses  :           +----------------------+ <- start of allocation
48        //                           |  optional guard page |
49        //                           +----------------------+ <- __stack_t.limit
50        //                           |                      |
51        //                           |       /\ /\ /\       |
52        //                           |       || || ||       |
53        //                           |                      |
54        //                           |    program  stack    |
55        //                           |                      |
56        // __stack_info_t.storage -> +----------------------+ <- __stack_t.base
57        //                           |      __stack_t       |
58        // high adresses :           +----------------------+ <- end of allocation
59
60        struct __stack_t {
61                // stack grows towards stack limit
62                void * limit;
63
64                // base of stack
65                void * base;
[80ec409]66
67                // Information for exception handling.
68                struct exception_context_t exception_context;
[b2f6113]69        };
70
71        struct __stack_info_t {
72                // pointer to stack
73                struct __stack_t * storage;
[025278e]74        };
75
[3ea8ad1]76        enum __Coroutine_State { Halted, Start, Primed, Blocked, Ready, Active, Cancelled, Halting };
[025278e]77
[e84ab3d]78        struct coroutine$ {
[c7a900a]79                // context that is switch during a __cfactx_switch
[b2f6113]80                struct __stack_context_t context;
81
[76e069f]82                // stack information of the coroutine
[b2f6113]83                struct __stack_info_t stack;
[76e069f]84
[e8e457e]85                // textual name for coroutine/task
[76e069f]86                const char * name;
87
88                // current execution status for coroutine
[ff79d5e]89                enum __Coroutine_State state;
[b2f6113]90
[76e069f]91                // first coroutine to resume this one
[e84ab3d]92                struct coroutine$ * starter;
[76e069f]93
94                // last coroutine to resume this one
[e84ab3d]95                struct coroutine$ * last;
[76e069f]96
97                // If non-null stack must be unwound with this exception
98                struct _Unwind_Exception * cancellation;
99
[025278e]100        };
[038110a]101        // Wrapper for gdb
[e84ab3d]102        struct cfathread_coroutine_t { struct coroutine$ debug; };
[025278e]103
[e84ab3d]104        static inline struct __stack_t * __get_stack( struct coroutine$ * cor ) {
[80ec409]105                return (struct __stack_t*)(((uintptr_t)cor->stack.storage) & ((uintptr_t)-2));
106        }
[210b8b3]107
[f23b685]108        // struct which calls the monitor is accepting
[025278e]109        struct __waitfor_mask_t {
110                // the index of the accepted function, -1 if none
111                short * accepted;
112
113                // list of acceptable functions, null if any
[b1672e1]114                __cfa_anonymous_object( __small_array_t(struct __acceptable_t) );
[025278e]115        };
116
[e84ab3d]117        struct monitor$ {
[025278e]118                // spinlock to protect internal data
[ea7d2b0]119                struct __spinlock_t lock;
[025278e]120
121                // current owner of the monitor
[e84ab3d]122                struct thread$ * owner;
[025278e]123
124                // queue of threads that are blocked waiting for the monitor
[e84ab3d]125                __queue_t(struct thread$) entry_queue;
[025278e]126
127                // stack of conditions to run next once we exit the monitor
[0cf5b79]128                __stack_t(struct __condition_criterion_t) signal_stack;
[025278e]129
130                // monitor routines can be called recursively, we need to keep track of that
131                unsigned int recursion;
132
133                // mask used to know if some thread is waiting for something while holding the monitor
134                struct __waitfor_mask_t mask;
135
136                // node used to signal the dtor in a waitfor dtor
137                struct __condition_node_t * dtor_node;
138        };
[038110a]139        // Wrapper for gdb
[e84ab3d]140        struct cfathread_monitor_t { struct monitor$ debug; };
[025278e]141
142        struct __monitor_group_t {
143                // currently held monitors
[e84ab3d]144                __cfa_anonymous_object( __small_array_t(monitor$*) );
[025278e]145
146                // last function that acquired monitors
[c1a9c86]147                fptr_t func;
[025278e]148        };
149
[b798713]150        // Link lists fields
[639e4fc]151        // instrusive link field for threads in the ready-queue
[b798713]152        struct __thread_desc_link {
[e84ab3d]153                struct thread$ * next;
[1b143de]154                volatile unsigned long long ts;
[b798713]155        };
156
[639e4fc]157        // Link lists fields
158        // instrusive link field for threads in the user_link/cltr_link
159        struct __thread_user_link {
160                #ifdef __cforall
161                        inline dlink(thread$);
162                #else
163                        struct thread$ * next; struct thread$ * back;
164                #endif
165        };
166        _Static_assert(sizeof(struct __thread_user_link) == 2 * sizeof(struct thread$ *), "__thread_user_link should be consistent in C and Cforall");
167
[e84ab3d]168        struct thread$ {
[025278e]169                // Core threading fields
[c7a900a]170                // context that is switch during a __cfactx_switch
[e8e457e]171                struct __stack_context_t context;
172
[d3ba775]173                // Link lists fields
174                // instrusive link field for threads
[15c93d8]175                struct __thread_desc_link rdy_link;
[d3ba775]176
[e8e457e]177                // current execution status for coroutine
[6a77224]178                // Possible values are:
179                //    - TICKET_BLOCKED (-1) thread is blocked
180                //    - TICKET_RUNNING ( 0) thread is running
181                //    - TICKET_UNBLOCK ( 1) thread should ignore next block
[ff79d5e]182                volatile int ticket;
183                enum __Coroutine_State state:8;
184                enum __Preemption_Reason preempted:8;
[e8e457e]185
[ab5baab]186                bool corctx_flag;
187
[5c1a531]188                //SKULLDUGGERY errno is not save in the thread data structure because returnToKernel appears to be the only function to require saving and restoring it
189
[37ba662]190                // pointer to the cluster on which the thread is running
191                struct cluster * curr_cluster;
192
[24e321c]193                // preferred ready-queue or CPU
[d3ba775]194                unsigned preferred;
[37ba662]195
[025278e]196                // coroutine body used to store context
[e84ab3d]197                struct coroutine$  self_cor;
[025278e]198
[82c948c]199                // current active context
[e84ab3d]200                struct coroutine$ * curr_cor;
[82c948c]201
[025278e]202                // monitor body used for mutual exclusion
[e84ab3d]203                struct monitor$    self_mon;
[025278e]204
205                // pointer to monitor with sufficient lifetime for current monitors
[e84ab3d]206                struct monitor$ *  self_mon_p;
[025278e]207
208                // monitors currently held by this thread
209                struct __monitor_group_t monitors;
210
[cd5b58f]211                // intrusive link fields, used for locks, monitors and any user defined data structure
212                // default link fields for dlist
[639e4fc]213                struct __thread_user_link user_link;
[82f4063]214
[cd5b58f]215                // secondary intrusive link fields, used for global cluster list
216                // default link fields for dlist
[639e4fc]217                struct __thread_user_link cltr_link;
[ae66348]218
[89eff25]219                struct processor * last_proc;
220
[beeff61e]221        // ptr used during handover between blocking lists to allow for stack allocation of intrusive nodes
222        // main use case is wait-morphing to allow a different node to be used to block on condvar vs lock
223        void * link_node;
224
[dd46fd3]225                PRNG_STATE_T random_state;                                              // fast random numbers
[2210cfc]226
[b4b63e8]227                #if defined( __CFA_WITH_VERIFY__ )
[878cfcc]228                        struct processor * volatile executing;
[ac12f1f]229                        void * canary;
[ae66348]230                #endif
[212c2187]231        };
[2856982c]232
[038110a]233        // Wrapper for gdb
[e84ab3d]234        struct cfathread_thread_t { struct thread$ debug; };
[212c2187]235
[ae66348]236        #ifdef __CFA_DEBUG__
[e84ab3d]237                void __cfaabi_dbg_record_thrd(thread$ & this, bool park, const char prev_name[]);
[ae66348]238        #else
239                #define __cfaabi_dbg_record_thrd(x, y, z)
240        #endif
241
[212c2187]242        #ifdef __cforall
243        extern "Cforall" {
[cd5b58f]244                static inline thread$ * volatile & ?`next ( thread$ * this ) {
245                        return this->user_link.next;
246                }
[6a490b2]247
[e84ab3d]248                static inline thread$ *& get_next( thread$ & this ) __attribute__((const)) {
[be5f0a5]249                        return this.user_link.next;
[0cf5b79]250                }
251
[2856982c]252                static inline tytagref( dlink(thread$), dlink(thread$) ) ?`inner( thread$ & this ) {
253                        dlink(thread$) & b = this.user_link;
254                        tytagref( dlink(thread$), dlink(thread$) ) result = { b };
255                        return result;
256                }
257
[639e4fc]258                static inline tytagref(struct __thread_user_link, dlink(thread$)) ?`inner( struct thread$ & this ) {
259                        struct __thread_user_link & ib = this.cltr_link;
[6a4ef0c]260                        dlink(thread$) & b = ib`inner;
[639e4fc]261                        tytagref(struct __thread_user_link, dlink(thread$)) result = { b };
[6a4ef0c]262                        return result;
263                }
264
[639e4fc]265                P9_EMBEDDED(struct __thread_user_link, dlink(thread$))
[cd5b58f]266
[0cf5b79]267                static inline void ?{}(__monitor_group_t & this) {
[121be3e]268                        (this.data){0p};
[0cf5b79]269                        (this.size){0};
270                        (this.func){NULL};
271                }
272
[e84ab3d]273                static inline void ?{}(__monitor_group_t & this, struct monitor$ ** data, __lock_size_t size, fptr_t func) {
[0cf5b79]274                        (this.data){data};
275                        (this.size){size};
276                        (this.func){func};
[025278e]277                }
278
[8c50aed]279                static inline bool ?==?( const __monitor_group_t & lhs, const __monitor_group_t & rhs ) __attribute__((const)) {
[0cf5b79]280                        if( (lhs.data != 0) != (rhs.data != 0) ) return false;
[025278e]281                        if( lhs.size != rhs.size ) return false;
282                        if( lhs.func != rhs.func ) return false;
283
284                        // Check that all the monitors match
285                        for( int i = 0; i < lhs.size; i++ ) {
286                                // If not a match, check next function
287                                if( lhs[i] != rhs[i] ) return false;
288                        }
289
290                        return true;
291                }
[0cf5b79]292
293                static inline void ?=?(__monitor_group_t & lhs, const __monitor_group_t & rhs) {
294                        lhs.data = rhs.data;
295                        lhs.size = rhs.size;
296                        lhs.func = rhs.func;
297                }
[025278e]298        }
299        #endif
[b18830e]300
[5c81105]301#endif //_INVOKE_H_
302#else //! defined(__CFA_INVOKE_PRIVATE__)
303#ifndef _INVOKE_PRIVATE_H_
304#define _INVOKE_PRIVATE_H_
[b227f68]305
[025278e]306        struct machine_context_t {
307                void *SP;
308                void *FP;
309                void *PC;
310        };
311
312        // assembler routines that performs the context switch
[c7a900a]313        extern void __cfactx_invoke_stub( void );
314        extern void __cfactx_switch( struct __stack_context_t * from, struct __stack_context_t * to ) asm ("__cfactx_switch");
[212c2187]315        // void CtxStore ( void * this ) asm ("CtxStore");
316        // void CtxRet   ( void * dst  ) asm ("CtxRet");
[025278e]317
[5c81105]318#endif //_INVOKE_PRIVATE_H_
319#endif //! defined(__CFA_INVOKE_PRIVATE__)
[0cf5b79]320#ifdef __cforall
[5c81105]321}
322#endif
[6b0b624]323
324// Local Variables: //
325// mode: c //
326// tab-width: 4 //
327// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.