source: libcfa/src/concurrency/ready_queue.cfa @ a2a4566

ADTast-experimentalenumforall-pointer-decaypthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since a2a4566 was a2a4566, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 3 years ago

Added new ready-queue that uses per-thread queues but with some cpu awarness

  • Property mode set to 100644
File size: 40.6 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2019 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// ready_queue.cfa --
8//
9// Author           : Thierry Delisle
10// Created On       : Mon Nov dd 16:29:18 2019
11// Last Modified By :
12// Last Modified On :
13// Update Count     :
14//
15
16#define __cforall_thread__
17#define _GNU_SOURCE
18
19// #define __CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__
20
21
22// #define USE_RELAXED_FIFO
23// #define USE_WORK_STEALING
24// #define USE_CPU_WORK_STEALING
25#define USE_AWARE_STEALING
26
27#include "bits/defs.hfa"
28#include "device/cpu.hfa"
29#include "kernel_private.hfa"
30
31#include "stdlib.hfa"
32#include "limits.hfa"
33#include "math.hfa"
34
35#include <errno.h>
36#include <unistd.h>
37
38extern "C" {
39        #include <sys/syscall.h>  // __NR_xxx
40}
41
42#include "ready_subqueue.hfa"
43
44static const size_t cache_line_size = 64;
45
46#if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
47        #define __STATS(...) __VA_ARGS__
48#else
49        #define __STATS(...)
50#endif
51
52// No overriden function, no environment variable, no define
53// fall back to a magic number
54#ifndef __CFA_MAX_PROCESSORS__
55        #define __CFA_MAX_PROCESSORS__ 1024
56#endif
57
58#if   defined(USE_AWARE_STEALING)
59        #define READYQ_SHARD_FACTOR 2
60        #define SEQUENTIAL_SHARD 2
61#elif defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
62        #define READYQ_SHARD_FACTOR 2
63#elif defined(USE_RELAXED_FIFO)
64        #define BIAS 4
65        #define READYQ_SHARD_FACTOR 4
66        #define SEQUENTIAL_SHARD 1
67#elif defined(USE_WORK_STEALING)
68        #define READYQ_SHARD_FACTOR 2
69        #define SEQUENTIAL_SHARD 2
70#else
71        #error no scheduling strategy selected
72#endif
73
74static inline struct thread$ * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned w __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats));
75static inline struct thread$ * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned i, unsigned j __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats));
76static inline struct thread$ * search(struct cluster * cltr);
77static inline [unsigned, bool] idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred);
78
79
80// returns the maximum number of processors the RWLock support
81__attribute__((weak)) unsigned __max_processors() {
82        const char * max_cores_s = getenv("CFA_MAX_PROCESSORS");
83        if(!max_cores_s) {
84                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "No CFA_MAX_PROCESSORS in ENV\n");
85                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
86        }
87
88        char * endptr = 0p;
89        long int max_cores_l = strtol(max_cores_s, &endptr, 10);
90        if(max_cores_l < 1 || max_cores_l > 65535) {
91                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "CFA_MAX_PROCESSORS out of range : %ld\n", max_cores_l);
92                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
93        }
94        if('\0' != *endptr) {
95                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "CFA_MAX_PROCESSORS not a decimal number : %s\n", max_cores_s);
96                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
97        }
98
99        return max_cores_l;
100}
101
102#if   defined(CFA_HAVE_LINUX_LIBRSEQ)
103        // No forward declaration needed
104        #define __kernel_rseq_register rseq_register_current_thread
105        #define __kernel_rseq_unregister rseq_unregister_current_thread
106#elif defined(CFA_HAVE_LINUX_RSEQ_H)
107        static void __kernel_raw_rseq_register  (void);
108        static void __kernel_raw_rseq_unregister(void);
109
110        #define __kernel_rseq_register __kernel_raw_rseq_register
111        #define __kernel_rseq_unregister __kernel_raw_rseq_unregister
112#else
113        // No forward declaration needed
114        // No initialization needed
115        static inline void noop(void) {}
116
117        #define __kernel_rseq_register noop
118        #define __kernel_rseq_unregister noop
119#endif
120
121//=======================================================================
122// Cluster wide reader-writer lock
123//=======================================================================
124void  ?{}(__scheduler_RWLock_t & this) {
125        this.max   = __max_processors();
126        this.alloc = 0;
127        this.ready = 0;
128        this.data  = alloc(this.max);
129        this.write_lock  = false;
130
131        /*paranoid*/ verify(__atomic_is_lock_free(sizeof(this.alloc), &this.alloc));
132        /*paranoid*/ verify(__atomic_is_lock_free(sizeof(this.ready), &this.ready));
133
134}
135void ^?{}(__scheduler_RWLock_t & this) {
136        free(this.data);
137}
138
139
140//=======================================================================
141// Lock-Free registering/unregistering of threads
142unsigned register_proc_id( void ) with(*__scheduler_lock) {
143        __kernel_rseq_register();
144
145        bool * handle = (bool *)&kernelTLS().sched_lock;
146
147        // Step - 1 : check if there is already space in the data
148        uint_fast32_t s = ready;
149
150        // Check among all the ready
151        for(uint_fast32_t i = 0; i < s; i++) {
152                bool * volatile * cell = (bool * volatile *)&data[i]; // Cforall is bugged and the double volatiles causes problems
153                /* paranoid */ verify( handle != *cell );
154
155                bool * null = 0p; // Re-write every loop since compare thrashes it
156                if( __atomic_load_n(cell, (int)__ATOMIC_RELAXED) == null
157                        && __atomic_compare_exchange_n( cell, &null, handle, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST)) {
158                        /* paranoid */ verify(i < ready);
159                        /* paranoid */ verify( (kernelTLS().sched_id = i, true) );
160                        return i;
161                }
162        }
163
164        if(max <= alloc) abort("Trying to create more than %ud processors", __scheduler_lock->max);
165
166        // Step - 2 : F&A to get a new spot in the array.
167        uint_fast32_t n = __atomic_fetch_add(&alloc, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
168        if(max <= n) abort("Trying to create more than %ud processors", __scheduler_lock->max);
169
170        // Step - 3 : Mark space as used and then publish it.
171        data[n] = handle;
172        while() {
173                unsigned copy = n;
174                if( __atomic_load_n(&ready, __ATOMIC_RELAXED) == n
175                        && __atomic_compare_exchange_n(&ready, &copy, n + 1, true, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST))
176                        break;
177                Pause();
178        }
179
180        // Return new spot.
181        /* paranoid */ verify(n < ready);
182        /* paranoid */ verify( (kernelTLS().sched_id = n, true) );
183        return n;
184}
185
186void unregister_proc_id( unsigned id ) with(*__scheduler_lock) {
187        /* paranoid */ verify(id < ready);
188        /* paranoid */ verify(id == kernelTLS().sched_id);
189        /* paranoid */ verify(data[id] == &kernelTLS().sched_lock);
190
191        bool * volatile * cell = (bool * volatile *)&data[id]; // Cforall is bugged and the double volatiles causes problems
192
193        __atomic_store_n(cell, 0p, __ATOMIC_RELEASE);
194
195        __kernel_rseq_unregister();
196}
197
198//-----------------------------------------------------------------------
199// Writer side : acquire when changing the ready queue, e.g. adding more
200//  queues or removing them.
201uint_fast32_t ready_mutate_lock( void ) with(*__scheduler_lock) {
202        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
203        /* paranoid */ verify( ! kernelTLS().sched_lock );
204
205        // Step 1 : lock global lock
206        // It is needed to avoid processors that register mid Critical-Section
207        //   to simply lock their own lock and enter.
208        __atomic_acquire( &write_lock );
209
210        // Step 2 : lock per-proc lock
211        // Processors that are currently being registered aren't counted
212        //   but can't be in read_lock or in the critical section.
213        // All other processors are counted
214        uint_fast32_t s = ready;
215        for(uint_fast32_t i = 0; i < s; i++) {
216                volatile bool * llock = data[i];
217                if(llock) __atomic_acquire( llock );
218        }
219
220        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
221        return s;
222}
223
224void ready_mutate_unlock( uint_fast32_t last_s ) with(*__scheduler_lock) {
225        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
226
227        // Step 1 : release local locks
228        // This must be done while the global lock is held to avoid
229        //   threads that where created mid critical section
230        //   to race to lock their local locks and have the writer
231        //   immidiately unlock them
232        // Alternative solution : return s in write_lock and pass it to write_unlock
233        for(uint_fast32_t i = 0; i < last_s; i++) {
234                volatile bool * llock = data[i];
235                if(llock) __atomic_store_n(llock, (bool)false, __ATOMIC_RELEASE);
236        }
237
238        // Step 2 : release global lock
239        /*paranoid*/ assert(true == write_lock);
240        __atomic_store_n(&write_lock, (bool)false, __ATOMIC_RELEASE);
241
242        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
243}
244
245//=======================================================================
246// caches handling
247
248struct __attribute__((aligned(128))) __ready_queue_caches_t {
249        // Count States:
250        // - 0  : No one is looking after this cache
251        // - 1  : No one is looking after this cache, BUT it's not empty
252        // - 2+ : At least one processor is looking after this cache
253        volatile unsigned count;
254};
255
256void  ?{}(__ready_queue_caches_t & this) { this.count = 0; }
257void ^?{}(__ready_queue_caches_t & this) {}
258
259static inline void depart(__ready_queue_caches_t & cache) {
260        /* paranoid */ verify( cache.count > 1);
261        __atomic_fetch_add(&cache.count, -1, __ATOMIC_SEQ_CST);
262        /* paranoid */ verify( cache.count != 0);
263        /* paranoid */ verify( cache.count < 65536 ); // This verify assumes no cluster will have more than 65000 kernel threads mapped to a single cache, which could be correct but is super weird.
264}
265
266static inline void arrive(__ready_queue_caches_t & cache) {
267        // for() {
268        //      unsigned expected = cache.count;
269        //      unsigned desired  = 0 == expected ? 2 : expected + 1;
270        // }
271}
272
273//=======================================================================
274// Cforall Ready Queue used for scheduling
275//=======================================================================
276unsigned long long moving_average(unsigned long long currtsc, unsigned long long instsc, unsigned long long old_avg) {
277        /* paranoid */ verifyf( currtsc < 45000000000000000, "Suspiciously large current time: %'llu (%llx)\n", currtsc, currtsc );
278        /* paranoid */ verifyf( instsc  < 45000000000000000, "Suspiciously large insert time: %'llu (%llx)\n", instsc, instsc );
279        /* paranoid */ verifyf( old_avg < 15000000000000, "Suspiciously large previous average: %'llu (%llx)\n", old_avg, old_avg );
280
281        const unsigned long long new_val = currtsc > instsc ? currtsc - instsc : 0;
282        const unsigned long long total_weight = 16;
283        const unsigned long long new_weight   = 4;
284        const unsigned long long old_weight = total_weight - new_weight;
285        const unsigned long long ret = ((new_weight * new_val) + (old_weight * old_avg)) / total_weight;
286        return ret;
287}
288
289void ?{}(__ready_queue_t & this) with (this) {
290        #if defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
291                lanes.count = cpu_info.hthrd_count * READYQ_SHARD_FACTOR;
292                lanes.data = alloc( lanes.count );
293                lanes.tscs = alloc( lanes.count );
294                lanes.help = alloc( cpu_info.hthrd_count );
295
296                for( idx; (size_t)lanes.count ) {
297                        (lanes.data[idx]){};
298                        lanes.tscs[idx].tv = rdtscl();
299                        lanes.tscs[idx].ma = rdtscl();
300                }
301                for( idx; (size_t)cpu_info.hthrd_count ) {
302                        lanes.help[idx].src = 0;
303                        lanes.help[idx].dst = 0;
304                        lanes.help[idx].tri = 0;
305                }
306
307                caches = alloc( cpu_info.llc_count );
308                for( idx; (size_t)cpu_info.llc_count ) {
309                        (caches[idx]){};
310                }
311        #else
312                lanes.data   = 0p;
313                lanes.tscs   = 0p;
314                lanes.caches = 0p;
315                lanes.help   = 0p;
316                lanes.count  = 0;
317        #endif
318}
319
320void ^?{}(__ready_queue_t & this) with (this) {
321        #if !defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
322                verify( SEQUENTIAL_SHARD == lanes.count );
323        #endif
324
325        free(lanes.data);
326        free(lanes.tscs);
327        free(lanes.caches);
328        free(lanes.help);
329}
330
331//-----------------------------------------------------------------------
332#if defined(USE_AWARE_STEALING)
333        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct thread$ * thrd, unpark_hint hint) with (cltr->ready_queue) {
334                processor * const proc = kernelTLS().this_processor;
335                const bool external = (!proc) || (cltr != proc->cltr);
336                const bool remote   = hint == UNPARK_REMOTE;
337
338                unsigned i;
339                if( external || remote ) {
340                        // Figure out where thread was last time and make sure it's valid
341                        /* paranoid */ verify(thrd->preferred >= 0);
342                        if(thrd->preferred * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count) {
343                                /* paranoid */ verify(thrd->preferred * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
344                                unsigned start = thrd->preferred * READYQ_SHARD_FACTOR;
345                                do {
346                                        unsigned r = __tls_rand();
347                                        i = start + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
348                                        /* paranoid */ verify( i < lanes.count );
349                                        // If we can't lock it retry
350                                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
351                        } else {
352                                do {
353                                        i = __tls_rand() % lanes.count;
354                                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
355                        }
356                } else {
357                        do {
358                                unsigned r = proc->rdq.its++;
359                                i = proc->rdq.id + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
360                                /* paranoid */ verify( i < lanes.count );
361                                // If we can't lock it retry
362                        } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
363                }
364
365                // Actually push it
366                push(lanes.data[i], thrd);
367
368                // Unlock and return
369                __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
370
371                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
372                        if(unlikely(external || remote)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
373                        else __tls_stats()->ready.push.local.success++;
374                #endif
375        }
376
377        static inline unsigned long long calc_cutoff(const unsigned long long ctsc, const processor * proc, __ready_queue_t & rdq) {
378                unsigned start = proc->rdq.id;
379                unsigned long long max = 0;
380                for(i; READYQ_SHARD_FACTOR) {
381                        unsigned long long ptsc = ts(rdq.lanes.data[start + i]);
382                        if(ptsc != -1ull) {
383                                /* paranoid */ verify( start + i < rdq.lanes.count );
384                                unsigned long long tsc = moving_average(ctsc, ptsc, rdq.lanes.tscs[start + i].ma);
385                                if(tsc > max) max = tsc;
386                        }
387                }
388                return (max + 2 * max) / 2;
389        }
390
391        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
392                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
393                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
394                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
395
396                processor * const proc = kernelTLS().this_processor;
397                unsigned this = proc->rdq.id;
398                /* paranoid */ verify( this < lanes.count );
399                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : pop from %u\n", this);
400
401                // Figure out the current cpu and make sure it is valid
402                const int cpu = __kernel_getcpu();
403                /* paranoid */ verify(cpu >= 0);
404                /* paranoid */ verify(cpu < cpu_info.hthrd_count);
405                unsigned this_cache = cpu_info.llc_map[cpu].cache;
406                __atomic_store_n(&lanes.caches[this / READYQ_SHARD_FACTOR].id, this_cache, __ATOMIC_RELAXED);
407
408                const unsigned long long ctsc = rdtscl();
409
410                if(proc->rdq.target == MAX) {
411                        uint64_t chaos = __tls_rand();
412                        unsigned ext = chaos & 0xff;
413                        unsigned other  = (chaos >> 8) % (lanes.count);
414
415                        if(ext < 3 || __atomic_load_n(&lanes.caches[other / READYQ_SHARD_FACTOR].id, __ATOMIC_RELAXED) == this_cache) {
416                                proc->rdq.target = other;
417                        }
418                }
419                else {
420                        const unsigned target = proc->rdq.target;
421                        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : %u considering helping %u, tcsc %llu\n", this, target, lanes.tscs[target].tv);
422                        /* paranoid */ verify( lanes.tscs[target].tv != MAX );
423                        if(target < lanes.count) {
424                                const unsigned long long cutoff = calc_cutoff(ctsc, proc, cltr->ready_queue);
425                                const unsigned long long age = moving_average(ctsc, lanes.tscs[target].tv, lanes.tscs[target].ma);
426                                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Help attempt on %u from %u, age %'llu vs cutoff %'llu, %s\n", target, this, age, cutoff, age > cutoff ? "yes" : "no");
427                                if(age > cutoff) {
428                                        thread$ * t = try_pop(cltr, target __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.help));
429                                        if(t) return t;
430                                }
431                        }
432                        proc->rdq.target = MAX;
433                }
434
435                for(READYQ_SHARD_FACTOR) {
436                        unsigned i = this + (proc->rdq.itr++ % READYQ_SHARD_FACTOR);
437                        if(thread$ * t = try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.local))) return t;
438                }
439
440                // All lanes where empty return 0p
441                return 0p;
442
443        }
444        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_slow(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
445                unsigned i = __tls_rand() % lanes.count;
446                return try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.steal));
447        }
448        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_search(struct cluster * cltr) {
449                return search(cltr);
450        }
451#endif
452#if defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
453        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct thread$ * thrd, unpark_hint hint) with (cltr->ready_queue) {
454                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushing %p on cluster %p\n", thrd, cltr);
455
456                processor * const proc = kernelTLS().this_processor;
457                const bool external = (!proc) || (cltr != proc->cltr);
458
459                // Figure out the current cpu and make sure it is valid
460                const int cpu = __kernel_getcpu();
461                /* paranoid */ verify(cpu >= 0);
462                /* paranoid */ verify(cpu < cpu_info.hthrd_count);
463                /* paranoid */ verify(cpu * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
464
465                // Figure out where thread was last time and make sure it's
466                /* paranoid */ verify(thrd->preferred >= 0);
467                /* paranoid */ verify(thrd->preferred < cpu_info.hthrd_count);
468                /* paranoid */ verify(thrd->preferred * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
469                const int prf = thrd->preferred * READYQ_SHARD_FACTOR;
470
471                const cpu_map_entry_t & map;
472                choose(hint) {
473                        case UNPARK_LOCAL : &map = &cpu_info.llc_map[cpu];
474                        case UNPARK_REMOTE: &map = &cpu_info.llc_map[prf];
475                }
476                /* paranoid */ verify(map.start * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
477                /* paranoid */ verify(map.self * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
478                /* paranoid */ verifyf((map.start + map.count) * READYQ_SHARD_FACTOR <= lanes.count, "have %zu lanes but map can go up to %u", lanes.count, (map.start + map.count) * READYQ_SHARD_FACTOR);
479
480                const int start = map.self * READYQ_SHARD_FACTOR;
481                unsigned i;
482                do {
483                        unsigned r;
484                        if(unlikely(external)) { r = __tls_rand(); }
485                        else { r = proc->rdq.its++; }
486                        choose(hint) {
487                                case UNPARK_LOCAL : i = start + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
488                                case UNPARK_REMOTE: i = prf   + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
489                        }
490                        // If we can't lock it retry
491                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
492
493                // Actually push it
494                push(lanes.data[i], thrd);
495
496                // Unlock and return
497                __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
498
499                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
500                        if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
501                        else __tls_stats()->ready.push.local.success++;
502                #endif
503
504                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushed %p on cluster %p (idx: %u, mask %llu, first %d)\n", thrd, cltr, i, used.mask[0], lane_first);
505
506        }
507
508        static inline int pop_getcpu(processor * proc, __ready_queue_caches_t * caches) {
509                const int prv = proc->rdq.cpu;
510                const int cpu = __kernel_getcpu();
511                if( prv != proc->rdq.cpu ) {
512                        unsigned pidx = cpu_info.llc_map[prv].cache;
513                        /* paranoid */ verify(pidx < cpu_info.llc_count);
514
515                        unsigned nidx = cpu_info.llc_map[cpu].cache;
516                        /* paranoid */ verify(pidx < cpu_info.llc_count);
517
518                        depart(caches[pidx]);
519                        arrive(caches[nidx]);
520
521                        __STATS( /* cpu migs++ */ )
522                }
523                return proc->rdq.cpu = cpu;
524        }
525
526        // Pop from the ready queue from a given cluster
527        __attribute__((hot)) thread$ * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
528                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
529                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
530
531                processor * const proc = kernelTLS().this_processor;
532                const int cpu = pop_getcpu( proc, caches );
533                // const int cpu = __kernel_getcpu();
534                /* paranoid */ verify(cpu >= 0);
535                /* paranoid */ verify(cpu < cpu_info.hthrd_count);
536                /* paranoid */ verify(cpu * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
537
538                const cpu_map_entry_t & map = cpu_info.llc_map[cpu];
539                /* paranoid */ verify(map.start * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
540                /* paranoid */ verify(map.self * READYQ_SHARD_FACTOR < lanes.count);
541                /* paranoid */ verifyf((map.start + map.count) * READYQ_SHARD_FACTOR <= lanes.count, "have %zu lanes but map can go up to %u", lanes.count, (map.start + map.count) * READYQ_SHARD_FACTOR);
542
543                const int start = map.self * READYQ_SHARD_FACTOR;
544                const unsigned long long ctsc = rdtscl();
545
546                // Did we already have a help target
547                if(proc->rdq.target == MAX) {
548                        unsigned long long max = 0;
549                        for(i; READYQ_SHARD_FACTOR) {
550                                unsigned long long tsc = moving_average(ctsc - ts(lanes.data[start + i]), lanes.tscs[start + i].ma);
551                                if(tsc > max) max = tsc;
552                        }
553                        //  proc->rdq.cutoff = (max + 2 * max) / 2;
554                        /* paranoid */ verify(lanes.count < 65536); // The following code assumes max 65536 cores.
555                        /* paranoid */ verify(map.count < 65536); // The following code assumes max 65536 cores.
556
557                        if(0 == (__tls_rand() % 100)) {
558                                proc->rdq.target = __tls_rand() % lanes.count;
559                        } else {
560                                unsigned cpu_chaos = map.start + (__tls_rand() % map.count);
561                                proc->rdq.target = (cpu_chaos * READYQ_SHARD_FACTOR) + (__tls_rand() % READYQ_SHARD_FACTOR);
562                                /* paranoid */ verify(proc->rdq.target >= (map.start * READYQ_SHARD_FACTOR));
563                                /* paranoid */ verify(proc->rdq.target <  ((map.start + map.count) * READYQ_SHARD_FACTOR));
564                        }
565
566                        /* paranoid */ verify(proc->rdq.target != MAX);
567                }
568                else {
569                        unsigned long long max = 0;
570                        for(i; READYQ_SHARD_FACTOR) {
571                                unsigned long long tsc = moving_average(ctsc - ts(lanes.data[start + i]), lanes.tscs[start + i].ma);
572                                if(tsc > max) max = tsc;
573                        }
574                        const unsigned long long cutoff = (max + 2 * max) / 2;
575                        {
576                                unsigned target = proc->rdq.target;
577                                proc->rdq.target = MAX;
578                                lanes.help[target / READYQ_SHARD_FACTOR].tri++;
579                                if(moving_average(ctsc - lanes.tscs[target].tv, lanes.tscs[target].ma) > cutoff) {
580                                        __STATS( __tls_stats()->ready.pop.helped[target]++; )
581                                        thread$ * t = try_pop(cltr, target __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.help));
582                                        proc->rdq.last = target;
583                                        if(t) return t;
584                                }
585                                proc->rdq.target = MAX;
586                        }
587
588                        unsigned last = proc->rdq.last;
589                        if(last != MAX && moving_average(ctsc - lanes.tscs[last].tv, lanes.tscs[last].ma) > cutoff) {
590                                __STATS( __tls_stats()->ready.pop.helped[last]++; )
591                                thread$ * t = try_pop(cltr, last __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.help));
592                                if(t) return t;
593                        }
594                        else {
595                                proc->rdq.last = MAX;
596                        }
597                }
598
599                for(READYQ_SHARD_FACTOR) {
600                        unsigned i = start + (proc->rdq.itr++ % READYQ_SHARD_FACTOR);
601                        if(thread$ * t = try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.local))) return t;
602                }
603
604                // All lanes where empty return 0p
605                return 0p;
606        }
607
608        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_slow(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
609                processor * const proc = kernelTLS().this_processor;
610                unsigned last = proc->rdq.last;
611                if(last != MAX) {
612                        struct thread$ * t = try_pop(cltr, last __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.steal));
613                        if(t) return t;
614                        proc->rdq.last = MAX;
615                }
616
617                unsigned i = __tls_rand() % lanes.count;
618                return try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.steal));
619        }
620        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_search(struct cluster * cltr) {
621                return search(cltr);
622        }
623#endif
624#if defined(USE_RELAXED_FIFO)
625        //-----------------------------------------------------------------------
626        // get index from random number with or without bias towards queues
627        static inline [unsigned, bool] idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred) {
628                unsigned i;
629                bool local;
630                unsigned rlow  = r % BIAS;
631                unsigned rhigh = r / BIAS;
632                if((0 != rlow) && preferred >= 0) {
633                        // (BIAS - 1) out of BIAS chances
634                        // Use perferred queues
635                        i = preferred + (rhigh % READYQ_SHARD_FACTOR);
636                        local = true;
637                }
638                else {
639                        // 1 out of BIAS chances
640                        // Use all queues
641                        i = rhigh;
642                        local = false;
643                }
644                return [i, local];
645        }
646
647        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct thread$ * thrd, unpark_hint hint) with (cltr->ready_queue) {
648                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushing %p on cluster %p\n", thrd, cltr);
649
650                const bool external = (hint != UNPARK_LOCAL) || (!kernelTLS().this_processor) || (cltr != kernelTLS().this_processor->cltr);
651                /* paranoid */ verify(external || kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
652
653                bool local;
654                int preferred = external ? -1 : kernelTLS().this_processor->rdq.id;
655
656                // Try to pick a lane and lock it
657                unsigned i;
658                do {
659                        // Pick the index of a lane
660                        unsigned r = __tls_rand_fwd();
661                        [i, local] = idx_from_r(r, preferred);
662
663                        i %= __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
664
665                        #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
666                                if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.attempt, 1, __ATOMIC_RELAXED);
667                                else if(local) __tls_stats()->ready.push.local.attempt++;
668                                else __tls_stats()->ready.push.share.attempt++;
669                        #endif
670
671                        // If we can't lock it retry
672                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
673
674                // Actually push it
675                push(lanes.data[i], thrd);
676
677                // Unlock and return
678                __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
679
680                // Mark the current index in the tls rng instance as having an item
681                __tls_rand_advance_bck();
682
683                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushed %p on cluster %p (idx: %u, mask %llu, first %d)\n", thrd, cltr, i, used.mask[0], lane_first);
684
685                // Update statistics
686                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
687                        if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
688                        else if(local) __tls_stats()->ready.push.local.success++;
689                        else __tls_stats()->ready.push.share.success++;
690                #endif
691        }
692
693        // Pop from the ready queue from a given cluster
694        __attribute__((hot)) thread$ * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
695                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
696                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
697                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
698
699                unsigned count = __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
700                int preferred = kernelTLS().this_processor->rdq.id;
701
702
703                // As long as the list is not empty, try finding a lane that isn't empty and pop from it
704                for(25) {
705                        // Pick two lists at random
706                        unsigned ri = __tls_rand_bck();
707                        unsigned rj = __tls_rand_bck();
708
709                        unsigned i, j;
710                        __attribute__((unused)) bool locali, localj;
711                        [i, locali] = idx_from_r(ri, preferred);
712                        [j, localj] = idx_from_r(rj, preferred);
713
714                        i %= count;
715                        j %= count;
716
717                        // try popping from the 2 picked lists
718                        struct thread$ * thrd = try_pop(cltr, i, j __STATS(, *(locali || localj ? &__tls_stats()->ready.pop.local : &__tls_stats()->ready.pop.help)));
719                        if(thrd) {
720                                return thrd;
721                        }
722                }
723
724                // All lanes where empty return 0p
725                return 0p;
726        }
727
728        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_slow(struct cluster * cltr) { return pop_fast(cltr); }
729        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_search(struct cluster * cltr) {
730                return search(cltr);
731        }
732#endif
733#if defined(USE_WORK_STEALING)
734        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct thread$ * thrd, unpark_hint hint) with (cltr->ready_queue) {
735                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushing %p on cluster %p\n", thrd, cltr);
736
737                // #define USE_PREFERRED
738                #if !defined(USE_PREFERRED)
739                const bool external = (hint != UNPARK_LOCAL) || (!kernelTLS().this_processor) || (cltr != kernelTLS().this_processor->cltr);
740                /* paranoid */ verify(external || kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
741                #else
742                        unsigned preferred = thrd->preferred;
743                        const bool external = (hint != UNPARK_LOCAL) || (!kernelTLS().this_processor) || preferred == MAX || thrd->curr_cluster != cltr;
744                        /* paranoid */ verifyf(external || preferred < lanes.count, "Invalid preferred queue %u for %u lanes", preferred, lanes.count );
745
746                        unsigned r = preferred % READYQ_SHARD_FACTOR;
747                        const unsigned start = preferred - r;
748                #endif
749
750                // Try to pick a lane and lock it
751                unsigned i;
752                do {
753                        #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
754                                if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.attempt, 1, __ATOMIC_RELAXED);
755                                else __tls_stats()->ready.push.local.attempt++;
756                        #endif
757
758                        if(unlikely(external)) {
759                                i = __tls_rand() % lanes.count;
760                        }
761                        else {
762                                #if !defined(USE_PREFERRED)
763                                        processor * proc = kernelTLS().this_processor;
764                                        unsigned r = proc->rdq.its++;
765                                        i =  proc->rdq.id + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
766                                #else
767                                        i = start + (r++ % READYQ_SHARD_FACTOR);
768                                #endif
769                        }
770                        // If we can't lock it retry
771                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
772
773                // Actually push it
774                push(lanes.data[i], thrd);
775
776                // Unlock and return
777                __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
778
779                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
780                        if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
781                        else __tls_stats()->ready.push.local.success++;
782                #endif
783
784                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushed %p on cluster %p (idx: %u, mask %llu, first %d)\n", thrd, cltr, i, used.mask[0], lane_first);
785        }
786
787        // Pop from the ready queue from a given cluster
788        __attribute__((hot)) thread$ * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
789                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
790                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
791                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
792
793                processor * proc = kernelTLS().this_processor;
794
795                if(proc->rdq.target == MAX) {
796                        unsigned long long min = ts(lanes.data[proc->rdq.id]);
797                        for(int i = 0; i < READYQ_SHARD_FACTOR; i++) {
798                                unsigned long long tsc = ts(lanes.data[proc->rdq.id + i]);
799                                if(tsc < min) min = tsc;
800                        }
801                        proc->rdq.cutoff = min;
802                        proc->rdq.target = __tls_rand() % lanes.count;
803                }
804                else {
805                        unsigned target = proc->rdq.target;
806                        proc->rdq.target = MAX;
807                        const unsigned long long bias = 0; //2_500_000_000;
808                        const unsigned long long cutoff = proc->rdq.cutoff > bias ? proc->rdq.cutoff - bias : proc->rdq.cutoff;
809                        if(lanes.tscs[target].tv < cutoff && ts(lanes.data[target]) < cutoff) {
810                                thread$ * t = try_pop(cltr, target __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.help));
811                                if(t) return t;
812                        }
813                }
814
815                for(READYQ_SHARD_FACTOR) {
816                        unsigned i = proc->rdq.id + (proc->rdq.itr++ % READYQ_SHARD_FACTOR);
817                        if(thread$ * t = try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.local))) return t;
818                }
819                return 0p;
820        }
821
822        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_slow(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
823                unsigned i = __tls_rand() % lanes.count;
824                return try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.steal));
825        }
826
827        __attribute__((hot)) struct thread$ * pop_search(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
828                return search(cltr);
829        }
830#endif
831
832//=======================================================================
833// Various Ready Queue utilities
834//=======================================================================
835// these function work the same or almost the same
836// whether they are using work-stealing or relaxed fifo scheduling
837
838//-----------------------------------------------------------------------
839// try to pop from a lane given by index w
840static inline struct thread$ * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned w __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats)) with (cltr->ready_queue) {
841        /* paranoid */ verify( w < lanes.count );
842        __STATS( stats.attempt++; )
843
844        // Get relevant elements locally
845        __intrusive_lane_t & lane = lanes.data[w];
846
847        // If list looks empty retry
848        if( is_empty(lane) ) {
849                return 0p;
850        }
851
852        // If we can't get the lock retry
853        if( !__atomic_try_acquire(&lane.lock) ) {
854                return 0p;
855        }
856
857        // If list is empty, unlock and retry
858        if( is_empty(lane) ) {
859                __atomic_unlock(&lane.lock);
860                return 0p;
861        }
862
863        // Actually pop the list
864        struct thread$ * thrd;
865        #if defined(USE_AWARE_STEALING) || defined(USE_WORK_STEALING) || defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
866                unsigned long long tsc_before = ts(lane);
867        #endif
868        unsigned long long tsv;
869        [thrd, tsv] = pop(lane);
870
871        /* paranoid */ verify(thrd);
872        /* paranoid */ verify(tsv);
873        /* paranoid */ verify(lane.lock);
874
875        // Unlock and return
876        __atomic_unlock(&lane.lock);
877
878        // Update statistics
879        __STATS( stats.success++; )
880
881        #if defined(USE_AWARE_STEALING) || defined(USE_WORK_STEALING) || defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
882                if (tsv != MAX) {
883                        unsigned long long now = rdtscl();
884                        unsigned long long pma = __atomic_load_n(&lanes.tscs[w].ma, __ATOMIC_RELAXED);
885                        __atomic_store_n(&lanes.tscs[w].tv, tsv, __ATOMIC_RELAXED);
886                        __atomic_store_n(&lanes.tscs[w].ma, moving_average(now, tsc_before, pma), __ATOMIC_RELAXED);
887                }
888        #endif
889
890        #if defined(USE_AWARE_STEALING) || defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
891                thrd->preferred = w / READYQ_SHARD_FACTOR;
892        #else
893                thrd->preferred = w;
894        #endif
895
896        // return the popped thread
897        return thrd;
898}
899
900//-----------------------------------------------------------------------
901// try to pop from any lanes making sure you don't miss any threads push
902// before the start of the function
903static inline struct thread$ * search(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
904        /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
905        unsigned count = __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
906        unsigned offset = __tls_rand();
907        for(i; count) {
908                unsigned idx = (offset + i) % count;
909                struct thread$ * thrd = try_pop(cltr, idx __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.search));
910                if(thrd) {
911                        return thrd;
912                }
913        }
914
915        // All lanes where empty return 0p
916        return 0p;
917}
918
919//-----------------------------------------------------------------------
920// get preferred ready for new thread
921unsigned ready_queue_new_preferred() {
922        unsigned pref = 0;
923        if(struct thread$ * thrd = publicTLS_get( this_thread )) {
924                pref = thrd->preferred;
925        }
926        else {
927                #if defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
928                        pref = __kernel_getcpu();
929                #endif
930        }
931
932        #if defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
933                /* paranoid */ verify(pref >= 0);
934                /* paranoid */ verify(pref < cpu_info.hthrd_count);
935        #endif
936
937        return pref;
938}
939
940//-----------------------------------------------------------------------
941// Check that all the intrusive queues in the data structure are still consistent
942static void check( __ready_queue_t & q ) with (q) {
943        #if defined(__CFA_WITH_VERIFY__)
944                {
945                        for( idx ; lanes.count ) {
946                                __intrusive_lane_t & sl = lanes.data[idx];
947                                assert(!lanes.data[idx].lock);
948
949                                        if(is_empty(sl)) {
950                                                assert( sl.anchor.next == 0p );
951                                                assert( sl.anchor.ts   == -1llu );
952                                                assert( mock_head(sl)  == sl.prev );
953                                        } else {
954                                                assert( sl.anchor.next != 0p );
955                                                assert( sl.anchor.ts   != -1llu );
956                                                assert( mock_head(sl)  != sl.prev );
957                                        }
958                        }
959                }
960        #endif
961}
962
963//-----------------------------------------------------------------------
964// Given 2 indexes, pick the list with the oldest push an try to pop from it
965static inline struct thread$ * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned i, unsigned j __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats)) with (cltr->ready_queue) {
966        // Pick the bet list
967        int w = i;
968        if( __builtin_expect(!is_empty(lanes.data[j]), true) ) {
969                w = (ts(lanes.data[i]) < ts(lanes.data[j])) ? i : j;
970        }
971
972        return try_pop(cltr, w __STATS(, stats));
973}
974
975// Call this function of the intrusive list was moved using memcpy
976// fixes the list so that the pointers back to anchors aren't left dangling
977static inline void fix(__intrusive_lane_t & ll) {
978                        if(is_empty(ll)) {
979                                verify(ll.anchor.next == 0p);
980                                ll.prev = mock_head(ll);
981                        }
982}
983
984static void assign_list(unsigned & value, dlist(processor) & list, unsigned count) {
985        processor * it = &list`first;
986        for(unsigned i = 0; i < count; i++) {
987                /* paranoid */ verifyf( it, "Unexpected null iterator, at index %u of %u\n", i, count);
988                it->rdq.id = value;
989                it->rdq.target = MAX;
990                value += READYQ_SHARD_FACTOR;
991                it = &(*it)`next;
992        }
993}
994
995static void reassign_cltr_id(struct cluster * cltr) {
996        unsigned preferred = 0;
997        assign_list(preferred, cltr->procs.actives, cltr->procs.total - cltr->procs.idle);
998        assign_list(preferred, cltr->procs.idles  , cltr->procs.idle );
999}
1000
1001static void fix_times( struct cluster * cltr ) with( cltr->ready_queue ) {
1002        #if defined(USE_AWARE_STEALING) || defined(USE_WORK_STEALING)
1003                lanes.tscs = alloc(lanes.count, lanes.tscs`realloc);
1004                for(i; lanes.count) {
1005                        lanes.tscs[i].tv = rdtscl();
1006                        lanes.tscs[i].ma = 0;
1007                }
1008        #endif
1009}
1010
1011#if defined(USE_CPU_WORK_STEALING)
1012        // ready_queue size is fixed in this case
1013        void ready_queue_grow(struct cluster * cltr) {}
1014        void ready_queue_shrink(struct cluster * cltr) {}
1015#else
1016        // Grow the ready queue
1017        void ready_queue_grow(struct cluster * cltr) {
1018                size_t ncount;
1019                int target = cltr->procs.total;
1020
1021                /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
1022                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Growing ready queue\n");
1023
1024                // Make sure that everything is consistent
1025                /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
1026
1027                // grow the ready queue
1028                with( cltr->ready_queue ) {
1029                        // Find new count
1030                        // Make sure we always have atleast 1 list
1031                        if(target >= 2) {
1032                                ncount = target * READYQ_SHARD_FACTOR;
1033                        } else {
1034                                ncount = SEQUENTIAL_SHARD;
1035                        }
1036
1037                        // Allocate new array (uses realloc and memcpies the data)
1038                        lanes.data = alloc( ncount, lanes.data`realloc );
1039
1040                        // Fix the moved data
1041                        for( idx; (size_t)lanes.count ) {
1042                                fix(lanes.data[idx]);
1043                        }
1044
1045                        // Construct new data
1046                        for( idx; (size_t)lanes.count ~ ncount) {
1047                                (lanes.data[idx]){};
1048                        }
1049
1050                        // Update original
1051                        lanes.count = ncount;
1052
1053                        lanes.caches = alloc( target, lanes.caches`realloc );
1054                }
1055
1056                fix_times(cltr);
1057
1058                reassign_cltr_id(cltr);
1059
1060                // Make sure that everything is consistent
1061                /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
1062
1063                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Growing ready queue done\n");
1064
1065                /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
1066        }
1067
1068        // Shrink the ready queue
1069        void ready_queue_shrink(struct cluster * cltr) {
1070                /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
1071                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue\n");
1072
1073                // Make sure that everything is consistent
1074                /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
1075
1076                int target = cltr->procs.total;
1077
1078                with( cltr->ready_queue ) {
1079                        // Remember old count
1080                        size_t ocount = lanes.count;
1081
1082                        // Find new count
1083                        // Make sure we always have atleast 1 list
1084                        lanes.count = target >= 2 ? target * READYQ_SHARD_FACTOR: SEQUENTIAL_SHARD;
1085                        /* paranoid */ verify( ocount >= lanes.count );
1086                        /* paranoid */ verify( lanes.count == target * READYQ_SHARD_FACTOR || target < 2 );
1087
1088                        // for printing count the number of displaced threads
1089                        #if defined(__CFA_DEBUG_PRINT__) || defined(__CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__)
1090                                __attribute__((unused)) size_t displaced = 0;
1091                        #endif
1092
1093                        // redistribute old data
1094                        for( idx; (size_t)lanes.count ~ ocount) {
1095                                // Lock is not strictly needed but makes checking invariants much easier
1096                                __attribute__((unused)) bool locked = __atomic_try_acquire(&lanes.data[idx].lock);
1097                                verify(locked);
1098
1099                                // As long as we can pop from this lane to push the threads somewhere else in the queue
1100                                while(!is_empty(lanes.data[idx])) {
1101                                        struct thread$ * thrd;
1102                                        unsigned long long _;
1103                                        [thrd, _] = pop(lanes.data[idx]);
1104
1105                                        push(cltr, thrd, true);
1106
1107                                        // for printing count the number of displaced threads
1108                                        #if defined(__CFA_DEBUG_PRINT__) || defined(__CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__)
1109                                                displaced++;
1110                                        #endif
1111                                }
1112
1113                                // Unlock the lane
1114                                __atomic_unlock(&lanes.data[idx].lock);
1115
1116                                // TODO print the queue statistics here
1117
1118                                ^(lanes.data[idx]){};
1119                        }
1120
1121                        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue displaced %zu threads\n", displaced);
1122
1123                        // Allocate new array (uses realloc and memcpies the data)
1124                        lanes.data = alloc( lanes.count, lanes.data`realloc );
1125
1126                        // Fix the moved data
1127                        for( idx; (size_t)lanes.count ) {
1128                                fix(lanes.data[idx]);
1129                        }
1130
1131                        lanes.caches = alloc( target, lanes.caches`realloc );
1132                }
1133
1134                fix_times(cltr);
1135
1136
1137                reassign_cltr_id(cltr);
1138
1139                // Make sure that everything is consistent
1140                /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
1141
1142                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue done\n");
1143                /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
1144        }
1145#endif
1146
1147#if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
1148        unsigned cnt(const __ready_queue_t & this, unsigned idx) {
1149                /* paranoid */ verify(this.lanes.count > idx);
1150                return this.lanes.data[idx].cnt;
1151        }
1152#endif
1153
1154
1155#if   defined(CFA_HAVE_LINUX_LIBRSEQ)
1156        // No definition needed
1157#elif defined(CFA_HAVE_LINUX_RSEQ_H)
1158
1159        #if defined( __x86_64 ) || defined( __i386 )
1160                #define RSEQ_SIG        0x53053053
1161        #elif defined( __ARM_ARCH )
1162                #ifdef __ARMEB__
1163                #define RSEQ_SIG    0xf3def5e7      /* udf    #24035    ; 0x5de3 (ARMv6+) */
1164                #else
1165                #define RSEQ_SIG    0xe7f5def3      /* udf    #24035    ; 0x5de3 */
1166                #endif
1167        #endif
1168
1169        extern void __disable_interrupts_hard();
1170        extern void __enable_interrupts_hard();
1171
1172        static void __kernel_raw_rseq_register  (void) {
1173                /* paranoid */ verify( __cfaabi_rseq.cpu_id == RSEQ_CPU_ID_UNINITIALIZED );
1174
1175                // int ret = syscall(__NR_rseq, &__cfaabi_rseq, sizeof(struct rseq), 0, (sigset_t *)0p, _NSIG / 8);
1176                int ret = syscall(__NR_rseq, &__cfaabi_rseq, sizeof(struct rseq), 0, RSEQ_SIG);
1177                if(ret != 0) {
1178                        int e = errno;
1179                        switch(e) {
1180                        case EINVAL: abort("KERNEL ERROR: rseq register invalid argument");
1181                        case ENOSYS: abort("KERNEL ERROR: rseq register no supported");
1182                        case EFAULT: abort("KERNEL ERROR: rseq register with invalid argument");
1183                        case EBUSY : abort("KERNEL ERROR: rseq register already registered");
1184                        case EPERM : abort("KERNEL ERROR: rseq register sig  argument  on unregistration does not match the signature received on registration");
1185                        default: abort("KERNEL ERROR: rseq register unexpected return %d", e);
1186                        }
1187                }
1188        }
1189
1190        static void __kernel_raw_rseq_unregister(void) {
1191                /* paranoid */ verify( __cfaabi_rseq.cpu_id >= 0 );
1192
1193                // int ret = syscall(__NR_rseq, &__cfaabi_rseq, sizeof(struct rseq), RSEQ_FLAG_UNREGISTER, (sigset_t *)0p, _NSIG / 8);
1194                int ret = syscall(__NR_rseq, &__cfaabi_rseq, sizeof(struct rseq), RSEQ_FLAG_UNREGISTER, RSEQ_SIG);
1195                if(ret != 0) {
1196                        int e = errno;
1197                        switch(e) {
1198                        case EINVAL: abort("KERNEL ERROR: rseq unregister invalid argument");
1199                        case ENOSYS: abort("KERNEL ERROR: rseq unregister no supported");
1200                        case EFAULT: abort("KERNEL ERROR: rseq unregister with invalid argument");
1201                        case EBUSY : abort("KERNEL ERROR: rseq unregister already registered");
1202                        case EPERM : abort("KERNEL ERROR: rseq unregister sig  argument  on unregistration does not match the signature received on registration");
1203                        default: abort("KERNEL ERROR: rseq unregisteunexpected return %d", e);
1204                        }
1205                }
1206        }
1207#else
1208        // No definition needed
1209#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.