1 | #pragma once |
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2 | |
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3 | #include <assert.h> |
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4 | #include <stdint.h> |
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5 | |
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6 | union __snzi_val_t { |
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7 | uint64_t _all; |
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8 | struct __attribute__((packed)) { |
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9 | char cnt; |
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10 | uint64_t ver:56; |
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11 | }; |
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12 | }; |
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13 | |
---|
14 | bool cas(volatile __snzi_val_t & self, __snzi_val_t & exp, char _cnt, uint64_t _ver) { |
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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 { |
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30 | volatile __snzi_val_t value; |
---|
31 | struct __snzi_node_t * parent; |
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32 | bool is_root; |
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33 | }; |
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34 | |
---|
35 | static inline void arrive( __snzi_node_t & ); |
---|
36 | static inline void depart( __snzi_node_t & ); |
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37 | |
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38 | #define __snzi_half -1 |
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39 | |
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40 | //-------------------------------------------------- |
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41 | // Root node |
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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 |
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54 | static void arrive_h( __snzi_node_t & this ) { |
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55 | int undoArr = 0; |
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56 | bool success = false; |
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57 | while(!success) { |
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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 | } |
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88 | |
---|
89 | static void depart_h( __snzi_node_t & this ) { |
---|
90 | while(true) { |
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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 ) { |
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106 | if(this.is_root) arrive_r( this ); |
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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 ) { |
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116 | /* paranoid */ verify( this.is_root ); |
---|
117 | return this.value._all > 0; |
---|
118 | } |
---|
119 | |
---|
120 | //-------------------------------------------------- |
---|
121 | // SNZI object |
---|
122 | void ?{}( __snzi_t & this, unsigned depth ) with( this ) { |
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123 | mask = (1 << depth) - 1; |
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124 | root = (1 << (depth + 1)) - 2; |
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125 | nodes = alloc( root + 1 ); |
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126 | |
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127 | int width = 1 << depth; |
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128 | for(int i = 0; i < root; i++) { |
---|
129 | nodes[i].value._all = 0; |
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130 | nodes[i].parent = &nodes[(i / 2) + width ]; |
---|
131 | nodes[i].is_root = false; |
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132 | } |
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133 | |
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134 | nodes[ root ].value._all = 0; |
---|
135 | nodes[ root ].parent = 0p; |
---|
136 | nodes[ root ].is_root = true; |
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137 | } |
---|
138 | |
---|
139 | void ^?{}( __snzi_t & this ) { |
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140 | free( this.nodes ); |
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141 | } |
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142 | |
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143 | static inline void arrive( __snzi_t & this, int idx) { |
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144 | idx &= this.mask; |
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145 | arrive( this.nodes[idx] ); |
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146 | } |
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147 | |
---|
148 | static inline void depart( __snzi_t & this, int idx) { |
---|
149 | idx &= this.mask; |
---|
150 | depart( this.nodes[idx] ); |
---|
151 | } |
---|
152 | |
---|
153 | static inline bool query( const __snzi_t & this ) { |
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154 | return query( this.nodes[ this.root ] ); |
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155 | } |
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