| 1 | #pragma once | 
|---|
| 2 |  | 
|---|
| 3 | #include <assert.h> | 
|---|
| 4 | #include <stdint.h> | 
|---|
| 5 |  | 
|---|
| 6 | union __snzi_val_t { | 
|---|
| 7 | uint64_t _all; | 
|---|
| 8 | struct __attribute__((packed)) { | 
|---|
| 9 | char cnt; | 
|---|
| 10 | uint64_t ver:56; | 
|---|
| 11 | }; | 
|---|
| 12 | }; | 
|---|
| 13 |  | 
|---|
| 14 | bool cas(volatile __snzi_val_t & self, __snzi_val_t & exp, char _cnt, uint64_t _ver) { | 
|---|
| 15 | __snzi_val_t t; | 
|---|
| 16 | t.ver = _ver; | 
|---|
| 17 | t.cnt = _cnt; | 
|---|
| 18 | /* paranoid */ verify(t._all == ((_ver << 8) | ((unsigned char)_cnt))); | 
|---|
| 19 | return __atomic_compare_exchange_n(&self._all, &exp._all, t._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST); | 
|---|
| 20 | } | 
|---|
| 21 |  | 
|---|
| 22 | bool cas(volatile __snzi_val_t & self, __snzi_val_t & exp, const __snzi_val_t & tar) { | 
|---|
| 23 | return __atomic_compare_exchange_n(&self._all, &exp._all, tar._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST); | 
|---|
| 24 | } | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 | void ?{}( __snzi_val_t & this ) { this._all = 0; } | 
|---|
| 27 | void ?{}( __snzi_val_t & this, const volatile __snzi_val_t & o) { this._all = o._all; } | 
|---|
| 28 |  | 
|---|
| 29 | struct __attribute__((aligned(128))) __snzi_node_t { | 
|---|
| 30 | volatile __snzi_val_t value; | 
|---|
| 31 | struct __snzi_node_t * parent; | 
|---|
| 32 | bool is_root; | 
|---|
| 33 | }; | 
|---|
| 34 |  | 
|---|
| 35 | static inline void arrive( __snzi_node_t & ); | 
|---|
| 36 | static inline void depart( __snzi_node_t & ); | 
|---|
| 37 |  | 
|---|
| 38 | #define __snzi_half -1 | 
|---|
| 39 |  | 
|---|
| 40 | //-------------------------------------------------- | 
|---|
| 41 | // Root node | 
|---|
| 42 | static void arrive_r( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 43 | /* paranoid */ verify( this.is_root ); | 
|---|
| 44 | __atomic_fetch_add(&this.value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST); | 
|---|
| 45 | } | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 | static void depart_r( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 48 | /* paranoid */ verify( this.is_root ); | 
|---|
| 49 | __atomic_fetch_sub(&this.value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST); | 
|---|
| 50 | } | 
|---|
| 51 |  | 
|---|
| 52 | //-------------------------------------------------- | 
|---|
| 53 | // Hierarchical node | 
|---|
| 54 | static void arrive_h( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 55 | int undoArr = 0; | 
|---|
| 56 | bool success = false; | 
|---|
| 57 | while(!success) { | 
|---|
| 58 | __snzi_val_t x = { this.value }; | 
|---|
| 59 | /* paranoid */ verify(x.cnt <= 120); | 
|---|
| 60 | if( x.cnt >= 1 ) { | 
|---|
| 61 | if( cas( this.value, x, x.cnt + 1, x.ver ) ) { | 
|---|
| 62 | success = true; | 
|---|
| 63 | } | 
|---|
| 64 | } | 
|---|
| 65 | /* paranoid */ verify(x.cnt <= 120); | 
|---|
| 66 | if( x.cnt == 0 ) { | 
|---|
| 67 | if( cas( this.value, x, __snzi_half, x.ver + 1) ) { | 
|---|
| 68 | success = true; | 
|---|
| 69 | x.cnt = __snzi_half; | 
|---|
| 70 | x.ver = x.ver + 1; | 
|---|
| 71 | } | 
|---|
| 72 | } | 
|---|
| 73 | /* paranoid */ verify(x.cnt <= 120); | 
|---|
| 74 | if( x.cnt == __snzi_half ) { | 
|---|
| 75 | /* paranoid */ verify( this.parent); | 
|---|
| 76 | arrive( *this.parent ); | 
|---|
| 77 | if( !cas( this.value, x, 1, x.ver) ) { | 
|---|
| 78 | undoArr = undoArr + 1; | 
|---|
| 79 | } | 
|---|
| 80 | } | 
|---|
| 81 | } | 
|---|
| 82 |  | 
|---|
| 83 | for(int i = 0; i < undoArr; i++) { | 
|---|
| 84 | /* paranoid */ verify( this.parent ); | 
|---|
| 85 | depart( *this.parent ); | 
|---|
| 86 | } | 
|---|
| 87 | } | 
|---|
| 88 |  | 
|---|
| 89 | static void depart_h( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 90 | while(true) { | 
|---|
| 91 | const __snzi_val_t x = { this.value }; | 
|---|
| 92 | /* paranoid */ verifyf(x.cnt >= 1, "%d", x.cnt); | 
|---|
| 93 | if( cas( this.value, x, x.cnt - 1, x.ver ) ) { | 
|---|
| 94 | if( x.cnt == 1 ) { | 
|---|
| 95 | /* paranoid */ verify( this.parent ); | 
|---|
| 96 | depart( *this.parent ); | 
|---|
| 97 | } | 
|---|
| 98 | return; | 
|---|
| 99 | } | 
|---|
| 100 | } | 
|---|
| 101 | } | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 | //-------------------------------------------------- | 
|---|
| 104 | // All nodes | 
|---|
| 105 | static inline void arrive( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 106 | if(this.is_root) arrive_r( this ); | 
|---|
| 107 | else arrive_h( this ); | 
|---|
| 108 | } | 
|---|
| 109 |  | 
|---|
| 110 | static inline void depart( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 111 | if(this.is_root) depart_r( this ); | 
|---|
| 112 | else depart_h( this ); | 
|---|
| 113 | } | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 | static inline bool query( __snzi_node_t & this ) { | 
|---|
| 116 | /* paranoid */ verify( this.is_root ); | 
|---|
| 117 | return this.value._all > 0; | 
|---|
| 118 | } | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 | //-------------------------------------------------- | 
|---|
| 121 | // SNZI object | 
|---|
| 122 | void  ?{}( __snzi_t & this ) { | 
|---|
| 123 | this.mask = 0; | 
|---|
| 124 | this.root = 0; | 
|---|
| 125 | this.nodes = 0p; | 
|---|
| 126 | } | 
|---|
| 127 |  | 
|---|
| 128 | void  ?{}( __snzi_t & this, unsigned depth ) with( this ) { | 
|---|
| 129 | mask = (1 << depth) - 1; | 
|---|
| 130 | root = (1 << (depth + 1)) - 2; | 
|---|
| 131 | nodes = alloc( root + 1 ); | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 | int width = 1 << depth; | 
|---|
| 134 | for(int i = 0; i < root; i++) { | 
|---|
| 135 | nodes[i].value._all = 0; | 
|---|
| 136 | nodes[i].parent = &nodes[(i / 2) + width ]; | 
|---|
| 137 | nodes[i].is_root = false; | 
|---|
| 138 | } | 
|---|
| 139 |  | 
|---|
| 140 | nodes[ root ].value._all = 0; | 
|---|
| 141 | nodes[ root ].parent = 0p; | 
|---|
| 142 | nodes[ root ].is_root = true; | 
|---|
| 143 | } | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 | void ^?{}( __snzi_t & this ) { | 
|---|
| 146 | free( this.nodes ); | 
|---|
| 147 | } | 
|---|
| 148 |  | 
|---|
| 149 | static inline void arrive( __snzi_t & this, int idx) { | 
|---|
| 150 | idx >>= 2; | 
|---|
| 151 | idx &= this.mask; | 
|---|
| 152 | arrive( this.nodes[idx] ); | 
|---|
| 153 | } | 
|---|
| 154 |  | 
|---|
| 155 | static inline void depart( __snzi_t & this, int idx) { | 
|---|
| 156 | idx >>= 2; | 
|---|
| 157 | idx &= this.mask; | 
|---|
| 158 | depart( this.nodes[idx] ); | 
|---|
| 159 | } | 
|---|
| 160 |  | 
|---|
| 161 | static inline bool query( const __snzi_t & this ) { | 
|---|
| 162 | return query( this.nodes[ this.root ] ); | 
|---|
| 163 | } | 
|---|