source: libcfa/src/concurrency/ready_queue.cfa @ f04a3df6

arm-ehenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since f04a3df6 was 2b96031, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 17 months ago

Added new subqueue implementation.
Seems faster will test on another machine before full replacement.

  • Property mode set to 100644
File size: 22.8 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 __CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__
18
19// #define USE_MPSC
20
21#define USE_RELAXED_FIFO
22// #define USE_WORK_STEALING
23
24#include "bits/defs.hfa"
25#include "kernel_private.hfa"
26
27#define _GNU_SOURCE
28#include "stdlib.hfa"
29#include "math.hfa"
30
31#include <unistd.h>
32
33#include "ready_subqueue.hfa"
34
35static const size_t cache_line_size = 64;
36
37#if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
38        #define __STATS(...) __VA_ARGS__
39#else
40        #define __STATS(...)
41#endif
42
43// No overriden function, no environment variable, no define
44// fall back to a magic number
45#ifndef __CFA_MAX_PROCESSORS__
46        #define __CFA_MAX_PROCESSORS__ 1024
47#endif
48
49#if   defined(USE_RELAXED_FIFO)
50        #define BIAS 4
51        #define READYQ_SHARD_FACTOR 4
52        #define SEQUENTIAL_SHARD 1
53#elif defined(USE_WORK_STEALING)
54        #define READYQ_SHARD_FACTOR 2
55        #define SEQUENTIAL_SHARD 2
56#else
57        #error no scheduling strategy selected
58#endif
59
60static inline struct $thread * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned w __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats));
61static inline struct $thread * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned i, unsigned j __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats));
62static inline struct $thread * search(struct cluster * cltr);
63static inline [unsigned, bool] idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred);
64
65
66// returns the maximum number of processors the RWLock support
67__attribute__((weak)) unsigned __max_processors() {
68        const char * max_cores_s = getenv("CFA_MAX_PROCESSORS");
69        if(!max_cores_s) {
70                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "No CFA_MAX_PROCESSORS in ENV\n");
71                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
72        }
73
74        char * endptr = 0p;
75        long int max_cores_l = strtol(max_cores_s, &endptr, 10);
76        if(max_cores_l < 1 || max_cores_l > 65535) {
77                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "CFA_MAX_PROCESSORS out of range : %ld\n", max_cores_l);
78                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
79        }
80        if('\0' != *endptr) {
81                __cfadbg_print_nolock(ready_queue, "CFA_MAX_PROCESSORS not a decimal number : %s\n", max_cores_s);
82                return __CFA_MAX_PROCESSORS__;
83        }
84
85        return max_cores_l;
86}
87
88//=======================================================================
89// Cluster wide reader-writer lock
90//=======================================================================
91void  ?{}(__scheduler_RWLock_t & this) {
92        this.max   = __max_processors();
93        this.alloc = 0;
94        this.ready = 0;
95        this.data  = alloc(this.max);
96        this.write_lock  = false;
97
98        /*paranoid*/ verify(__atomic_is_lock_free(sizeof(this.alloc), &this.alloc));
99        /*paranoid*/ verify(__atomic_is_lock_free(sizeof(this.ready), &this.ready));
100
101}
102void ^?{}(__scheduler_RWLock_t & this) {
103        free(this.data);
104}
105
106
107//=======================================================================
108// Lock-Free registering/unregistering of threads
109unsigned register_proc_id( void ) with(*__scheduler_lock) {
110        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Registering proc %p for RW-Lock\n", proc);
111        bool * handle = (bool *)&kernelTLS().sched_lock;
112
113        // Step - 1 : check if there is already space in the data
114        uint_fast32_t s = ready;
115
116        // Check among all the ready
117        for(uint_fast32_t i = 0; i < s; i++) {
118                bool * volatile * cell = (bool * volatile *)&data[i]; // Cforall is bugged and the double volatiles causes problems
119                /* paranoid */ verify( handle != *cell );
120
121                bool * null = 0p; // Re-write every loop since compare thrashes it
122                if( __atomic_load_n(cell, (int)__ATOMIC_RELAXED) == null
123                        && __atomic_compare_exchange_n( cell, &null, handle, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST)) {
124                        /* paranoid */ verify(i < ready);
125                        /* paranoid */ verify( (kernelTLS().sched_id = i, true) );
126                        return i;
127                }
128        }
129
130        if(max <= alloc) abort("Trying to create more than %ud processors", __scheduler_lock->max);
131
132        // Step - 2 : F&A to get a new spot in the array.
133        uint_fast32_t n = __atomic_fetch_add(&alloc, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
134        if(max <= n) abort("Trying to create more than %ud processors", __scheduler_lock->max);
135
136        // Step - 3 : Mark space as used and then publish it.
137        data[n] = handle;
138        while() {
139                unsigned copy = n;
140                if( __atomic_load_n(&ready, __ATOMIC_RELAXED) == n
141                        && __atomic_compare_exchange_n(&ready, &copy, n + 1, true, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST))
142                        break;
143                Pause();
144        }
145
146        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Registering proc %p done, id %lu\n", proc, n);
147
148        // Return new spot.
149        /* paranoid */ verify(n < ready);
150        /* paranoid */ verify( (kernelTLS().sched_id = n, true) );
151        return n;
152}
153
154void unregister_proc_id( unsigned id ) with(*__scheduler_lock) {
155        /* paranoid */ verify(id < ready);
156        /* paranoid */ verify(id == kernelTLS().sched_id);
157        /* paranoid */ verify(data[id] == &kernelTLS().sched_lock);
158
159        bool * volatile * cell = (bool * volatile *)&data[id]; // Cforall is bugged and the double volatiles causes problems
160
161        __atomic_store_n(cell, 0p, __ATOMIC_RELEASE);
162
163        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Unregister proc %p\n", proc);
164}
165
166//-----------------------------------------------------------------------
167// Writer side : acquire when changing the ready queue, e.g. adding more
168//  queues or removing them.
169uint_fast32_t ready_mutate_lock( void ) with(*__scheduler_lock) {
170        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
171        /* paranoid */ verify( ! kernelTLS().sched_lock );
172
173        // Step 1 : lock global lock
174        // It is needed to avoid processors that register mid Critical-Section
175        //   to simply lock their own lock and enter.
176        __atomic_acquire( &write_lock );
177
178        // Step 2 : lock per-proc lock
179        // Processors that are currently being registered aren't counted
180        //   but can't be in read_lock or in the critical section.
181        // All other processors are counted
182        uint_fast32_t s = ready;
183        for(uint_fast32_t i = 0; i < s; i++) {
184                volatile bool * llock = data[i];
185                if(llock) __atomic_acquire( llock );
186        }
187
188        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
189        return s;
190}
191
192void ready_mutate_unlock( uint_fast32_t last_s ) with(*__scheduler_lock) {
193        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
194
195        // Step 1 : release local locks
196        // This must be done while the global lock is held to avoid
197        //   threads that where created mid critical section
198        //   to race to lock their local locks and have the writer
199        //   immidiately unlock them
200        // Alternative solution : return s in write_lock and pass it to write_unlock
201        for(uint_fast32_t i = 0; i < last_s; i++) {
202                volatile bool * llock = data[i];
203                if(llock) __atomic_store_n(llock, (bool)false, __ATOMIC_RELEASE);
204        }
205
206        // Step 2 : release global lock
207        /*paranoid*/ assert(true == write_lock);
208        __atomic_store_n(&write_lock, (bool)false, __ATOMIC_RELEASE);
209
210        /* paranoid */ verify( ! __preemption_enabled() );
211}
212
213//=======================================================================
214// Cforall Ready Queue used for scheduling
215//=======================================================================
216void ?{}(__ready_queue_t & this) with (this) {
217        lanes.data  = 0p;
218        lanes.tscs  = 0p;
219        lanes.count = 0;
220}
221
222void ^?{}(__ready_queue_t & this) with (this) {
223        verify( SEQUENTIAL_SHARD == lanes.count );
224        free(lanes.data);
225        free(lanes.tscs);
226}
227
228//-----------------------------------------------------------------------
229#if defined(USE_RELAXED_FIFO)
230        //-----------------------------------------------------------------------
231        // get index from random number with or without bias towards queues
232        static inline [unsigned, bool] idx_from_r(unsigned r, unsigned preferred) {
233                unsigned i;
234                bool local;
235                unsigned rlow  = r % BIAS;
236                unsigned rhigh = r / BIAS;
237                if((0 != rlow) && preferred >= 0) {
238                        // (BIAS - 1) out of BIAS chances
239                        // Use perferred queues
240                        i = preferred + (rhigh % READYQ_SHARD_FACTOR);
241                        local = true;
242                }
243                else {
244                        // 1 out of BIAS chances
245                        // Use all queues
246                        i = rhigh;
247                        local = false;
248                }
249                return [i, local];
250        }
251
252        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct $thread * thrd) with (cltr->ready_queue) {
253                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushing %p on cluster %p\n", thrd, cltr);
254
255                const bool external = (!kernelTLS().this_processor) || (cltr != kernelTLS().this_processor->cltr);
256                /* paranoid */ verify(external || kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
257
258                // write timestamp
259                #if !defined(USE_NEW_SUBQUEUE)
260                        thrd->link.ts = rdtscl();
261                #endif
262
263                bool local;
264                int preferred = external ? -1 : kernelTLS().this_processor->rdq.id;
265
266                // Try to pick a lane and lock it
267                unsigned i;
268                do {
269                        // Pick the index of a lane
270                        unsigned r = __tls_rand_fwd();
271                        [i, local] = idx_from_r(r, preferred);
272
273                        i %= __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
274
275                        #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
276                                if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.attempt, 1, __ATOMIC_RELAXED);
277                                else if(local) __tls_stats()->ready.push.local.attempt++;
278                                else __tls_stats()->ready.push.share.attempt++;
279                        #endif
280
281                #if defined(USE_MPSC)
282                        // mpsc always succeeds
283                } while( false );
284                #else
285                        // If we can't lock it retry
286                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
287                #endif
288
289                // Actually push it
290                push(lanes.data[i], thrd);
291
292                #if !defined(USE_MPSC)
293                        // Unlock and return
294                        __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
295                #endif
296
297                // Mark the current index in the tls rng instance as having an item
298                __tls_rand_advance_bck();
299
300                __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);
301
302                // Update statistics
303                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
304                        if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
305                        else if(local) __tls_stats()->ready.push.local.success++;
306                        else __tls_stats()->ready.push.share.success++;
307                #endif
308        }
309
310        // Pop from the ready queue from a given cluster
311        __attribute__((hot)) $thread * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
312                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
313                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
314                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
315
316                unsigned count = __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
317                int preferred = kernelTLS().this_processor->rdq.id;
318
319
320                // As long as the list is not empty, try finding a lane that isn't empty and pop from it
321                for(25) {
322                        // Pick two lists at random
323                        unsigned ri = __tls_rand_bck();
324                        unsigned rj = __tls_rand_bck();
325
326                        unsigned i, j;
327                        __attribute__((unused)) bool locali, localj;
328                        [i, locali] = idx_from_r(ri, preferred);
329                        [j, localj] = idx_from_r(rj, preferred);
330
331                        i %= count;
332                        j %= count;
333
334                        // try popping from the 2 picked lists
335                        struct $thread * thrd = try_pop(cltr, i, j __STATS(, *(locali || localj ? &__tls_stats()->ready.pop.local : &__tls_stats()->ready.pop.help)));
336                        if(thrd) {
337                                return thrd;
338                        }
339                }
340
341                // All lanes where empty return 0p
342                return 0p;
343        }
344
345        __attribute__((hot)) struct $thread * pop_slow(struct cluster * cltr) { return pop_fast(cltr); }
346        __attribute__((hot)) struct $thread * pop_search(struct cluster * cltr) {
347                return search(cltr);
348        }
349#endif
350#if defined(USE_WORK_STEALING)
351        __attribute__((hot)) void push(struct cluster * cltr, struct $thread * thrd) with (cltr->ready_queue) {
352                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Pushing %p on cluster %p\n", thrd, cltr);
353
354                const bool external = (!kernelTLS().this_processor) || (cltr != kernelTLS().this_processor->cltr);
355                /* paranoid */ verify(external || kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
356
357                // write timestamp
358                #if !defined(USE_NEW_SUBQUEUE)
359                        thrd->link.ts = rdtscl();
360                #endif
361
362                // Try to pick a lane and lock it
363                unsigned i;
364                do {
365                        #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
366                                if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.attempt, 1, __ATOMIC_RELAXED);
367                                else __tls_stats()->ready.push.local.attempt++;
368                        #endif
369
370                        if(unlikely(external)) {
371                                i = __tls_rand() % lanes.count;
372                        }
373                        else {
374                                processor * proc = kernelTLS().this_processor;
375                                unsigned r = proc->rdq.its++;
376                                i =  proc->rdq.id + (r % READYQ_SHARD_FACTOR);
377                        }
378
379
380                #if defined(USE_MPSC)
381                        // mpsc always succeeds
382                } while( false );
383                #else
384                        // If we can't lock it retry
385                } while( !__atomic_try_acquire( &lanes.data[i].lock ) );
386                #endif
387
388                // Actually push it
389                push(lanes.data[i], thrd);
390
391                #if !defined(USE_MPSC)
392                        // Unlock and return
393                        __atomic_unlock( &lanes.data[i].lock );
394                #endif
395
396                #if !defined(__CFA_NO_STATISTICS__)
397                        if(unlikely(external)) __atomic_fetch_add(&cltr->stats->ready.push.extrn.success, 1, __ATOMIC_RELAXED);
398                        else __tls_stats()->ready.push.local.success++;
399                #endif
400
401                __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);
402        }
403
404        // Pop from the ready queue from a given cluster
405        __attribute__((hot)) $thread * pop_fast(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
406                /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
407                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor );
408                /* paranoid */ verify( kernelTLS().this_processor->rdq.id < lanes.count );
409
410                processor * proc = kernelTLS().this_processor;
411
412                if(proc->rdq.target == -1u) {
413                        proc->rdq.target = __tls_rand() % lanes.count;
414                        unsigned it1  = proc->rdq.itr;
415                        unsigned it2  = proc->rdq.itr + 1;
416                        unsigned idx1 = proc->rdq.id + (it1 % READYQ_SHARD_FACTOR);
417                        unsigned idx2 = proc->rdq.id + (it2 % READYQ_SHARD_FACTOR);
418                        unsigned long long tsc1 = ts(lanes.data[idx1]);
419                        unsigned long long tsc2 = ts(lanes.data[idx2]);
420                        proc->rdq.cutoff = min(tsc1, tsc2);
421                        if(proc->rdq.cutoff == 0) proc->rdq.cutoff = -1ull;
422                }
423                else {
424                        unsigned target = proc->rdq.target;
425                        proc->rdq.target = -1u;
426                        if(lanes.tscs[target].tv < proc->rdq.cutoff) {
427                                $thread * t = try_pop(cltr, target __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.help));
428                                if(t) return t;
429                        }
430                }
431
432                for(READYQ_SHARD_FACTOR) {
433                        unsigned i = proc->rdq.id + (--proc->rdq.itr % READYQ_SHARD_FACTOR);
434                        if($thread * t = try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.local))) return t;
435                }
436                return 0p;
437        }
438
439        __attribute__((hot)) struct $thread * pop_slow(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
440                unsigned i = __tls_rand() % lanes.count;
441                return try_pop(cltr, i __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.steal));
442        }
443
444        __attribute__((hot)) struct $thread * pop_search(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
445                return search(cltr);
446        }
447#endif
448
449//=======================================================================
450// Various Ready Queue utilities
451//=======================================================================
452// these function work the same or almost the same
453// whether they are using work-stealing or relaxed fifo scheduling
454
455//-----------------------------------------------------------------------
456// try to pop from a lane given by index w
457static inline struct $thread * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned w __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats)) with (cltr->ready_queue) {
458        __STATS( stats.attempt++; )
459
460        // Get relevant elements locally
461        __intrusive_lane_t & lane = lanes.data[w];
462
463        // If list looks empty retry
464        if( is_empty(lane) ) {
465                __STATS( stats.espec++; )
466                return 0p;
467        }
468
469        // If we can't get the lock retry
470        if( !__atomic_try_acquire(&lane.lock) ) {
471                __STATS( stats.elock++; )
472                return 0p;
473        }
474
475        // If list is empty, unlock and retry
476        if( is_empty(lane) ) {
477                __atomic_unlock(&lane.lock);
478                __STATS( stats.eempty++; )
479                return 0p;
480        }
481
482        // Actually pop the list
483        struct $thread * thrd;
484        thrd = pop(lane);
485
486        /* paranoid */ verify(thrd);
487        /* paranoid */ verify(lane.lock);
488
489        // Unlock and return
490        __atomic_unlock(&lane.lock);
491
492        // Update statistics
493        __STATS( stats.success++; )
494
495        #if defined(USE_WORK_STEALING)
496                lanes.tscs[w].tv = thrd->link.ts;
497        #endif
498
499        // return the popped thread
500        return thrd;
501}
502
503//-----------------------------------------------------------------------
504// try to pop from any lanes making sure you don't miss any threads push
505// before the start of the function
506static inline struct $thread * search(struct cluster * cltr) with (cltr->ready_queue) {
507        /* paranoid */ verify( lanes.count > 0 );
508        unsigned count = __atomic_load_n( &lanes.count, __ATOMIC_RELAXED );
509        unsigned offset = __tls_rand();
510        for(i; count) {
511                unsigned idx = (offset + i) % count;
512                struct $thread * thrd = try_pop(cltr, idx __STATS(, __tls_stats()->ready.pop.search));
513                if(thrd) {
514                        return thrd;
515                }
516        }
517
518        // All lanes where empty return 0p
519        return 0p;
520}
521
522//-----------------------------------------------------------------------
523// Check that all the intrusive queues in the data structure are still consistent
524static void check( __ready_queue_t & q ) with (q) {
525        #if defined(__CFA_WITH_VERIFY__) && !defined(USE_MPSC)
526                {
527                        for( idx ; lanes.count ) {
528                                __intrusive_lane_t & sl = lanes.data[idx];
529                                assert(!lanes.data[idx].lock);
530
531                                #if defined(USE_NEW_SUBQUEUE)
532                                        if(is_empty(sl)) {
533                                                assert( sl.anchor.next == 0p );
534                                                assert( sl.anchor.ts   == 0  );
535                                                assert( mock_head(sl)  == sl.prev );
536                                        } else {
537                                                assert( sl.anchor.next != 0p );
538                                                assert( sl.anchor.ts   != 0  );
539                                                assert( mock_head(sl)  != sl.prev );
540                                        }
541                                #else
542                                        assert(head(sl)->link.prev == 0p );
543                                        assert(head(sl)->link.next->link.prev == head(sl) );
544                                        assert(tail(sl)->link.next == 0p );
545                                        assert(tail(sl)->link.prev->link.next == tail(sl) );
546
547                                        if(is_empty(sl)) {
548                                                assert(tail(sl)->link.prev == head(sl));
549                                                assert(head(sl)->link.next == tail(sl));
550                                        } else {
551                                                assert(tail(sl)->link.prev != head(sl));
552                                                assert(head(sl)->link.next != tail(sl));
553                                        }
554                                #endif
555                        }
556                }
557        #endif
558}
559
560//-----------------------------------------------------------------------
561// Given 2 indexes, pick the list with the oldest push an try to pop from it
562static inline struct $thread * try_pop(struct cluster * cltr, unsigned i, unsigned j __STATS(, __stats_readyQ_pop_t & stats)) with (cltr->ready_queue) {
563        // Pick the bet list
564        int w = i;
565        if( __builtin_expect(!is_empty(lanes.data[j]), true) ) {
566                w = (ts(lanes.data[i]) < ts(lanes.data[j])) ? i : j;
567        }
568
569        return try_pop(cltr, w __STATS(, stats));
570}
571
572// Call this function of the intrusive list was moved using memcpy
573// fixes the list so that the pointers back to anchors aren't left dangling
574static inline void fix(__intrusive_lane_t & ll) {
575        #if !defined(USE_MPSC)
576                #if defined(USE_NEW_SUBQUEUE)
577                        if(is_empty(ll)) {
578                                verify(ll.anchor.next == 0p);
579                                ll.prev = mock_head(ll);
580                        }
581                #else
582                        // if the list is not empty then follow he pointer and fix its reverse
583                        if(!is_empty(ll)) {
584                                head(ll)->link.next->link.prev = head(ll);
585                                tail(ll)->link.prev->link.next = tail(ll);
586                        }
587                        // Otherwise just reset the list
588                        else {
589                                verify(tail(ll)->link.next == 0p);
590                                tail(ll)->link.prev = head(ll);
591                                head(ll)->link.next = tail(ll);
592                                verify(head(ll)->link.prev == 0p);
593                        }
594                #endif
595        #endif
596}
597
598static void assign_list(unsigned & value, dlist(processor, processor) & list, unsigned count) {
599        processor * it = &list`first;
600        for(unsigned i = 0; i < count; i++) {
601                /* paranoid */ verifyf( it, "Unexpected null iterator, at index %u of %u\n", i, count);
602                it->rdq.id = value;
603                it->rdq.target = -1u;
604                value += READYQ_SHARD_FACTOR;
605                it = &(*it)`next;
606        }
607}
608
609static void reassign_cltr_id(struct cluster * cltr) {
610        unsigned preferred = 0;
611        assign_list(preferred, cltr->procs.actives, cltr->procs.total - cltr->procs.idle);
612        assign_list(preferred, cltr->procs.idles  , cltr->procs.idle );
613}
614
615static void fix_times( struct cluster * cltr ) with( cltr->ready_queue ) {
616        #if defined(USE_WORK_STEALING)
617                lanes.tscs = alloc(lanes.count, lanes.tscs`realloc);
618                for(i; lanes.count) {
619                        lanes.tscs[i].tv = ts(lanes.data[i]);
620                }
621        #endif
622}
623
624// Grow the ready queue
625void ready_queue_grow(struct cluster * cltr) {
626        size_t ncount;
627        int target = cltr->procs.total;
628
629        /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
630        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Growing ready queue\n");
631
632        // Make sure that everything is consistent
633        /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
634
635        // grow the ready queue
636        with( cltr->ready_queue ) {
637                // Find new count
638                // Make sure we always have atleast 1 list
639                if(target >= 2) {
640                        ncount = target * READYQ_SHARD_FACTOR;
641                } else {
642                        ncount = SEQUENTIAL_SHARD;
643                }
644
645                // Allocate new array (uses realloc and memcpies the data)
646                lanes.data = alloc( ncount, lanes.data`realloc );
647
648                // Fix the moved data
649                for( idx; (size_t)lanes.count ) {
650                        fix(lanes.data[idx]);
651                }
652
653                // Construct new data
654                for( idx; (size_t)lanes.count ~ ncount) {
655                        (lanes.data[idx]){};
656                }
657
658                // Update original
659                lanes.count = ncount;
660        }
661
662        fix_times(cltr);
663
664        reassign_cltr_id(cltr);
665
666        // Make sure that everything is consistent
667        /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
668
669        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Growing ready queue done\n");
670
671        /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
672}
673
674// Shrink the ready queue
675void ready_queue_shrink(struct cluster * cltr) {
676        /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
677        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue\n");
678
679        // Make sure that everything is consistent
680        /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
681
682        int target = cltr->procs.total;
683
684        with( cltr->ready_queue ) {
685                // Remember old count
686                size_t ocount = lanes.count;
687
688                // Find new count
689                // Make sure we always have atleast 1 list
690                lanes.count = target >= 2 ? target * READYQ_SHARD_FACTOR: SEQUENTIAL_SHARD;
691                /* paranoid */ verify( ocount >= lanes.count );
692                /* paranoid */ verify( lanes.count == target * READYQ_SHARD_FACTOR || target < 2 );
693
694                // for printing count the number of displaced threads
695                #if defined(__CFA_DEBUG_PRINT__) || defined(__CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__)
696                        __attribute__((unused)) size_t displaced = 0;
697                #endif
698
699                // redistribute old data
700                for( idx; (size_t)lanes.count ~ ocount) {
701                        // Lock is not strictly needed but makes checking invariants much easier
702                        __attribute__((unused)) bool locked = __atomic_try_acquire(&lanes.data[idx].lock);
703                        verify(locked);
704
705                        // As long as we can pop from this lane to push the threads somewhere else in the queue
706                        while(!is_empty(lanes.data[idx])) {
707                                struct $thread * thrd;
708                                thrd = pop(lanes.data[idx]);
709
710                                push(cltr, thrd);
711
712                                // for printing count the number of displaced threads
713                                #if defined(__CFA_DEBUG_PRINT__) || defined(__CFA_DEBUG_PRINT_READY_QUEUE__)
714                                        displaced++;
715                                #endif
716                        }
717
718                        // Unlock the lane
719                        __atomic_unlock(&lanes.data[idx].lock);
720
721                        // TODO print the queue statistics here
722
723                        ^(lanes.data[idx]){};
724                }
725
726                __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue displaced %zu threads\n", displaced);
727
728                // Allocate new array (uses realloc and memcpies the data)
729                lanes.data = alloc( lanes.count, lanes.data`realloc );
730
731                // Fix the moved data
732                for( idx; (size_t)lanes.count ) {
733                        fix(lanes.data[idx]);
734                }
735        }
736
737        fix_times(cltr);
738
739        reassign_cltr_id(cltr);
740
741        // Make sure that everything is consistent
742        /* paranoid */ check( cltr->ready_queue );
743
744        __cfadbg_print_safe(ready_queue, "Kernel : Shrinking ready queue done\n");
745        /* paranoid */ verify( ready_mutate_islocked() );
746}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.