source: src/Concurrency/Waitfor.cc @ 34dcc474

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First compiling build of CFA-CC with GC

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