source: src/Concurrency/Waitfor.cc @ c8f5f7d

ADTast-experimentalpthread-emulationqualifiedEnum
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Translated Gen Waitfor, the waitfor statement works in the new ast.

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Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Waitfor.cc --
8//
9// Author           : Thierry Delisle
10// Created On       : Mon Aug 28 11:06:52 2017
11// Last Modified By :
12// Last Modified On :
13// Update Count     : 12
14//
15
16#include "Concurrency/Keywords.h"
17
18#include <cassert>                 // for assert
19#include <string>                  // for string, operator==
20
21using namespace std::string_literals;
22
23#include "Common/PassVisitor.h"    // for PassVisitor
24#include "Common/SemanticError.h"  // for SemanticError
25#include "Common/UniqueName.h"     // for UniqueName
26#include "Common/utility.h"        // for deleteAll, map_range
27#include "CodeGen/OperatorTable.h" // for isConstructor
28#include "InitTweak/InitTweak.h"   // for getPointerBase
29#include "ResolvExpr/Resolver.h"   // for findVoidExpression
30#include "SynTree/LinkageSpec.h"   // for Cforall
31#include "SynTree/Constant.h"      // for Constant
32#include "SynTree/Declaration.h"   // for StructDecl, FunctionDecl, ObjectDecl
33#include "SynTree/Expression.h"    // for VariableExpr, ConstantExpr, Untype...
34#include "SynTree/Initializer.h"   // for SingleInit, ListInit, Initializer ...
35#include "SynTree/Label.h"         // for Label
36#include "SynTree/Statement.h"     // for CompoundStmt, DeclStmt, ExprStmt
37#include "SynTree/Type.h"          // for StructInstType, Type, PointerType
38#include "SynTree/Visitor.h"       // for Visitor, acceptAll
39
40class Attribute;
41/*
42void foo() {
43        while( true ) {
44                when( a < 1 ) waitfor( f : a ) { bar(); }
45                or timeout( swagl() );
46                or waitfor( g : a ) { baz(); }
47                or waitfor( ^?{} : a ) { break; }
48                or waitfor( ^?{} ) { break; }
49        }
50}
51
52void f(int i, float f, A & mutex b, struct foo *  );
53void f(int );
54
55
56                      |  |
57                      |  |
58                      |  |
59                      |  |
60                      |  |
61                    \ |  | /
62                     \    /
63                      \  /
64                       \/
65
66
67void foo() {
68        while( true ) {
69                {
70                        acceptable_t acceptables[3];
71                        if( a < 1 ) {
72                                acceptables[0].func = f;
73                                acceptables[0].mon = a;
74                        }
75                        acceptables[1].func = g;
76                        acceptables[1].mon = a;
77
78                        acceptables[2].func = f;
79                        acceptables[2].mon = a;
80                        acceptables[2].is_dtor = true;
81
82                        int ret = waitfor_internal( acceptables, swagl() );
83
84                        switch( ret ) {
85                                case 0:
86                                {
87                                        bar();
88                                }
89                                case 1:
90                                {
91                                        baz();
92                                }
93                                case 2:
94                                        signal(a);
95                                        {
96                                                break;
97                                        }
98                        }
99                }
100        }
101}*/
102
103namespace Concurrency {
104        //=============================================================================================
105        // Pass declarations
106        //=============================================================================================
107
108        class GenerateWaitForPass final : public WithIndexer {
109          public:
110
111                void premutate( FunctionDecl * decl );
112                void premutate( StructDecl   * decl );
113
114                Statement * postmutate( WaitForStmt * stmt );
115
116                static void generate( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
117                        PassVisitor< GenerateWaitForPass > impl;
118                        acceptAll( translationUnit, impl );
119                }
120
121                ObjectDecl * declare( unsigned long count, CompoundStmt * stmt );
122                ObjectDecl * declareFlag( CompoundStmt * stmt );
123                Statement  * makeSetter( ObjectDecl * flag );
124                ObjectDecl * declMon( WaitForStmt::Clause & clause, CompoundStmt * stmt );
125                void         init( ObjectDecl * acceptables, int index, WaitForStmt::Clause & clause, Statement * settter, CompoundStmt * stmt );
126                Expression * init_timeout( Expression *& time, Expression *& time_cond, bool has_else, Expression *& else_cond, Statement * settter, CompoundStmt * stmt );
127                Expression * call(size_t count, ObjectDecl * acceptables, Expression * timeout, CompoundStmt * stmt);
128                void         choose( WaitForStmt * waitfor, Expression  * result, CompoundStmt * stmt );
129
130                static void implement( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
131                        PassVisitor< GenerateWaitForPass > impl;
132                        mutateAll( translationUnit, impl );
133                }
134
135
136          private:
137                FunctionDecl        * decl_waitfor    = nullptr;
138                StructDecl          * decl_mask       = nullptr;
139                StructDecl          * decl_acceptable = nullptr;
140                StructDecl          * decl_monitor    = nullptr;
141
142                static std::unique_ptr< Type > generic_func;
143
144                UniqueName namer_acc = "__acceptables_"s;
145                UniqueName namer_idx = "__index_"s;
146                UniqueName namer_flg = "__do_run_"s;
147                UniqueName namer_msk = "__mask_"s;
148                UniqueName namer_mon = "__monitors_"s;
149                UniqueName namer_tim = "__timeout_"s;
150        };
151
152        //=============================================================================================
153        // General entry routine
154        //=============================================================================================
155        void generateWaitFor( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
156                GenerateWaitForPass     ::implement( translationUnit );
157        }
158
159        //=============================================================================================
160        // Generic helper routine
161        //=============================================================================================
162
163        namespace {
164                Expression * makeOpIndex( DeclarationWithType * array, unsigned long index ) {
165                        return new UntypedExpr(
166                                new NameExpr( "?[?]" ),
167                                {
168                                        new VariableExpr( array ),
169                                        new ConstantExpr( Constant::from_ulong( index ) )
170                                }
171                        );
172                }
173
174                Expression * makeOpAssign( Expression * lhs, Expression * rhs ) {
175                        return new UntypedExpr(
176                                        new NameExpr( "?=?" ),
177                                        { lhs, rhs }
178                        );
179                }
180
181                Expression * makeOpMember( Expression * sue, const std::string & mem ) {
182                        return new UntypedMemberExpr( new NameExpr( mem ), sue );
183                }
184
185                Statement * makeAccStatement( DeclarationWithType * object, unsigned long index, const std::string & member, Expression * value, const SymTab::Indexer & indexer ) {
186                        Expression * expr = makeOpAssign(
187                                makeOpMember(
188                                        makeOpIndex(
189                                                object,
190                                                index
191                                        ),
192                                        member
193                                ),
194                                value
195                        );
196
197                        ResolvExpr::findVoidExpression( expr, indexer );
198
199                        return new ExprStmt( expr );
200                }
201
202                Expression * safeCond( Expression * expr, bool ifnull = true ) {
203                        if( expr ) return expr;
204
205                        return new ConstantExpr( Constant::from_bool( ifnull ) );
206                }
207
208                VariableExpr * extractVariable( Expression * func ) {
209                        if( VariableExpr * var = dynamic_cast< VariableExpr * >( func ) ) {
210                                return var;
211                        }
212
213                        CastExpr * cast = strict_dynamic_cast< CastExpr * >( func );
214                        return strict_dynamic_cast< VariableExpr * >( cast->arg );
215                }
216
217                Expression * detectIsDtor( Expression * func ) {
218                        VariableExpr * typed_func = extractVariable( func );
219                        bool is_dtor = InitTweak::isDestructor( typed_func->var );
220                        return new ConstantExpr( Constant::from_bool( is_dtor ) );
221                }
222        };
223
224
225        //=============================================================================================
226        // Generate waitfor implementation
227        //=============================================================================================
228
229        void GenerateWaitForPass::premutate( FunctionDecl * decl) {
230                if( decl->name != "__waitfor_internal" ) return;
231
232                decl_waitfor = decl;
233        }
234
235        void GenerateWaitForPass::premutate( StructDecl   * decl ) {
236                if( ! decl->body ) return;
237
238                if( decl->name == "__acceptable_t" ) {
239                        assert( !decl_acceptable );
240                        decl_acceptable = decl;
241                }
242                else if( decl->name == "__waitfor_mask_t" ) {
243                        assert( !decl_mask );
244                        decl_mask = decl;
245                }
246                else if( decl->name == "monitor$" ) {
247                        assert( !decl_monitor );
248                        decl_monitor = decl;
249                }
250        }
251
252        Statement * GenerateWaitForPass::postmutate( WaitForStmt * waitfor ) {
253                if( !decl_monitor || !decl_acceptable || !decl_mask )
254                        SemanticError( waitfor, "waitfor keyword requires monitors to be in scope, add #include <monitor.hfa>" );
255
256                CompoundStmt * stmt = new CompoundStmt();
257
258                ObjectDecl * acceptables = declare( waitfor->clauses.size(), stmt );
259                ObjectDecl * flag        = declareFlag( stmt );
260                Statement  * setter      = makeSetter( flag );
261
262                int index = 0;
263                for( auto & clause : waitfor->clauses ) {
264                        init( acceptables, index, clause, setter, stmt );
265
266                        index++;
267                }
268
269                Expression * timeout = init_timeout(
270                        waitfor->timeout.time,
271                        waitfor->timeout.condition,
272                        waitfor->orelse .statement,
273                        waitfor->orelse .condition,
274                        setter,
275                        stmt
276                );
277
278                CompoundStmt * compound = new CompoundStmt();
279                stmt->push_back( new IfStmt(
280                        safeCond( new VariableExpr( flag ) ),
281                        compound,
282                        nullptr
283                ));
284
285                Expression * result = call( waitfor->clauses.size(), acceptables, timeout, compound );
286
287                choose( waitfor, result, compound );
288
289                return stmt;
290        }
291
292        ObjectDecl * GenerateWaitForPass::declare( unsigned long count, CompoundStmt * stmt )
293        {
294                ObjectDecl * acceptables = ObjectDecl::newObject(
295                        namer_acc.newName(),
296                        new ArrayType(
297                                noQualifiers,
298                                new StructInstType(
299                                        noQualifiers,
300                                        decl_acceptable
301                                ),
302                                new ConstantExpr( Constant::from_ulong( count ) ),
303                                false,
304                                false
305                        ),
306                        nullptr
307                );
308
309                stmt->push_back( new DeclStmt( acceptables) );
310
311                Expression * set = new UntypedExpr(
312                        new NameExpr( "__builtin_memset" ),
313                        {
314                                new VariableExpr( acceptables ),
315                                new ConstantExpr( Constant::from_int( 0 ) ),
316                                new SizeofExpr( new VariableExpr( acceptables ) )
317                        }
318                );
319
320                ResolvExpr::findVoidExpression( set, indexer );
321
322                stmt->push_back( new ExprStmt( set ) );
323
324                return acceptables;
325        }
326
327        ObjectDecl * GenerateWaitForPass::declareFlag( CompoundStmt * stmt ) {
328                ObjectDecl * flag = ObjectDecl::newObject(
329                        namer_flg.newName(),
330                        new BasicType(
331                                noQualifiers,
332                                BasicType::Bool
333                        ),
334                        new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) ) )
335                );
336
337                stmt->push_back( new DeclStmt( flag) );
338
339                return flag;
340        }
341
342        Statement * GenerateWaitForPass::makeSetter( ObjectDecl * flag ) {
343                Expression * expr = new UntypedExpr(
344                        new NameExpr( "?=?" ),
345                        {
346                                new VariableExpr( flag ),
347                                new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) )
348                        }
349                );
350
351                ResolvExpr::findVoidExpression( expr, indexer );
352
353                return new ExprStmt( expr );
354        }
355
356        ObjectDecl * GenerateWaitForPass::declMon( WaitForStmt::Clause & clause, CompoundStmt * stmt ) {
357
358                ObjectDecl * mon = ObjectDecl::newObject(
359                        namer_mon.newName(),
360                        new ArrayType(
361                                noQualifiers,
362                                new PointerType(
363                                        noQualifiers,
364                                        new StructInstType(
365                                                noQualifiers,
366                                                decl_monitor
367                                        )
368                                ),
369                                new ConstantExpr( Constant::from_ulong( clause.target.arguments.size() ) ),
370                                false,
371                                false
372                        ),
373                        new ListInit(
374                                map_range < std::list<Initializer*> > ( clause.target.arguments, [](Expression * expr ){
375                                        return new SingleInit( expr );
376                                })
377                        )
378                );
379
380                stmt->push_back( new DeclStmt( mon) );
381
382                return mon;
383        }
384
385        void GenerateWaitForPass::init( ObjectDecl * acceptables, int index, WaitForStmt::Clause & clause, Statement * setter, CompoundStmt * stmt ) {
386
387                ObjectDecl * monitors = declMon( clause, stmt );
388
389                Type * fptr_t = new PointerType( noQualifiers, new FunctionType( noQualifiers, true ) );
390
391                stmt->push_back( new IfStmt(
392                        safeCond( clause.condition ),
393                        new CompoundStmt({
394                                makeAccStatement( acceptables, index, "is_dtor", detectIsDtor( clause.target.function )                                    , indexer ),
395                                makeAccStatement( acceptables, index, "func"   , new CastExpr( clause.target.function, fptr_t, false )                     , indexer ),
396                                makeAccStatement( acceptables, index, "data"   , new VariableExpr( monitors )                                              , indexer ),
397                                makeAccStatement( acceptables, index, "size"   , new ConstantExpr( Constant::from_ulong( clause.target.arguments.size() ) ), indexer ),
398                                setter->clone()
399                        }),
400                        nullptr
401                ));
402
403                clause.target.function = nullptr;
404                clause.target.arguments.empty();
405                clause.condition = nullptr;
406        }
407
408        Expression * GenerateWaitForPass::init_timeout(
409                Expression *& time,
410                Expression *& time_cond,
411                bool has_else,
412                Expression *& else_cond,
413                Statement * setter,
414                CompoundStmt * stmt
415        ) {
416                ObjectDecl * timeout = ObjectDecl::newObject(
417                        namer_tim.newName(),
418                        new BasicType(
419                                noQualifiers,
420                                BasicType::LongLongUnsignedInt
421                        ),
422                        new SingleInit(
423                                new ConstantExpr( Constant::from_int( -1 ) )
424                        )
425                );
426
427                stmt->push_back( new DeclStmt( timeout ) );
428
429                if( time ) {
430                        stmt->push_back( new IfStmt(
431                                safeCond( time_cond ),
432                                new CompoundStmt({
433                                        new ExprStmt(
434                                                makeOpAssign(
435                                                        new VariableExpr( timeout ),
436                                                        time
437                                                )
438                                        ),
439                                        setter->clone()
440                                }),
441                                nullptr
442                        ));
443
444                        time = time_cond = nullptr;
445                }
446
447                if( has_else ) {
448                        stmt->push_back( new IfStmt(
449                                safeCond( else_cond ),
450                                new CompoundStmt({
451                                        new ExprStmt(
452                                                makeOpAssign(
453                                                        new VariableExpr( timeout ),
454                                                        new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) )
455                                                )
456                                        ),
457                                        setter->clone()
458                                }),
459                                nullptr
460                        ));
461
462                        else_cond = nullptr;
463                }
464
465                delete setter;
466
467                return new VariableExpr( timeout );
468        }
469
470        Expression * GenerateWaitForPass::call(
471                size_t count,
472                ObjectDecl * acceptables,
473                Expression * timeout,
474                CompoundStmt * stmt
475        ) {
476                ObjectDecl * index = ObjectDecl::newObject(
477                        namer_idx.newName(),
478                        new BasicType(
479                                noQualifiers,
480                                BasicType::ShortSignedInt
481                        ),
482                        new SingleInit(
483                                new ConstantExpr( Constant::from_int( -1 ) )
484                        )
485                );
486
487                stmt->push_back( new DeclStmt( index ) );
488
489                ObjectDecl * mask = ObjectDecl::newObject(
490                        namer_msk.newName(),
491                        new StructInstType(
492                                noQualifiers,
493                                decl_mask
494                        ),
495                        new ListInit({
496                                new SingleInit( new AddressExpr( new VariableExpr( index ) ) ),
497                                new ListInit({
498                                        new SingleInit( new VariableExpr( acceptables ) ),
499                                        new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( count ) ) )
500                                })
501                        })
502                );
503
504                stmt->push_back( new DeclStmt( mask ) );
505
506                stmt->push_back( new ExprStmt(
507                        new ApplicationExpr(
508                                VariableExpr::functionPointer( decl_waitfor ),
509                                {
510                                        new CastExpr(
511                                                new VariableExpr( mask ),
512                                                new ReferenceType(
513                                                        noQualifiers,
514                                                        new StructInstType(
515                                                                noQualifiers,
516                                                                decl_mask
517                                                        )
518                                                ),
519                                                false
520                                        ),
521                                        timeout
522                                }
523                        )
524                ));
525
526                return new VariableExpr( index );
527        }
528
529        void GenerateWaitForPass::choose(
530                WaitForStmt * waitfor,
531                Expression  * result,
532                CompoundStmt * stmt
533        ) {
534                SwitchStmt * swtch = new SwitchStmt(
535                        result,
536                        std::list<Statement *>()
537                );
538
539                unsigned long i = 0;
540                for( auto & clause : waitfor->clauses ) {
541                        swtch->statements.push_back(
542                                new CaseStmt(
543                                        new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i++ ) ),
544                                        {
545                                                new CompoundStmt({
546                                                        clause.statement,
547                                                        new BranchStmt(
548                                                                "",
549                                                                BranchStmt::Break
550                                                        )
551                                                })
552                                        }
553                                )
554                        );
555                }
556
557                if(waitfor->timeout.statement) {
558                        swtch->statements.push_back(
559                                new CaseStmt(
560                                        new ConstantExpr( Constant::from_int( -2 ) ),
561                                        {
562                                                new CompoundStmt({
563                                                        waitfor->timeout.statement,
564                                                        new BranchStmt(
565                                                                "",
566                                                                BranchStmt::Break
567                                                        )
568                                                })
569                                        }
570                                )
571                        );
572                }
573
574                if(waitfor->orelse.statement) {
575                        swtch->statements.push_back(
576                                new CaseStmt(
577                                        new ConstantExpr( Constant::from_int( -1 ) ),
578                                        {
579                                                new CompoundStmt({
580                                                        waitfor->orelse.statement,
581                                                        new BranchStmt(
582                                                                "",
583                                                                BranchStmt::Break
584                                                        )
585                                                })
586                                        }
587                                )
588                        );
589                }
590
591                stmt->push_back( swtch );
592        }
593};
594
595// Local Variables: //
596// mode: c //
597// tab-width: 4 //
598// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.