source: src/libcfa/concurrency/preemption.c @ 2ac095d

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since 2ac095d was 2ac095d, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 4 years ago

Added macros for parameters only present in debug

  • Property mode set to 100644
File size: 11.5 KB
Line 
1//                              -*- Mode: CFA -*-
2//
3// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
4//
5// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
6// file "LICENCE" distributed with Cforall.
7//
8// signal.c --
9//
10// Author           : Thierry Delisle
11// Created On       : Mon Jun 5 14:20:42 2017
12// Last Modified By : Thierry Delisle
13// Last Modified On : --
14// Update Count     : 0
15//
16
17#include "libhdr.h"
18#include "preemption.h"
19
20extern "C" {
21#include <errno.h>
22#include <execinfo.h>
23#define __USE_GNU
24#include <signal.h>
25#undef __USE_GNU
26#include <stdio.h>
27#include <string.h>
28#include <unistd.h>
29}
30
31
32#ifdef __USE_STREAM__
33#include "fstream"
34#endif
35
36#define __CFA_DEFAULT_PREEMPTION__ 10000
37
38__attribute__((weak)) unsigned int default_preemption() {
39        return __CFA_DEFAULT_PREEMPTION__;
40}
41
42#define __CFA_SIGCXT__ ucontext_t *
43#define __CFA_SIGPARMS__ __attribute__((unused)) int sig, __attribute__((unused)) siginfo_t *sfp, __attribute__((unused)) __CFA_SIGCXT__ cxt
44
45static void preempt( processor   * this );
46static void timeout( thread_desc * this );
47
48void sigHandler_ctxSwitch( __CFA_SIGPARMS__ );
49void sigHandler_alarm    ( __CFA_SIGPARMS__ );
50void sigHandler_segv     ( __CFA_SIGPARMS__ );
51void sigHandler_abort    ( __CFA_SIGPARMS__ );
52
53static void __kernel_sigaction( int sig, void (*handler)(__CFA_SIGPARMS__), int flags );
54
55//=============================================================================================
56// Kernel Preemption logic
57//=============================================================================================
58
59void kernel_start_preemption() {
60        LIB_DEBUG_PRINT_SAFE("Kernel : Starting preemption\n");
61        __kernel_sigaction( SIGUSR1, sigHandler_ctxSwitch, SA_SIGINFO );
62        __kernel_sigaction( SIGALRM, sigHandler_alarm    , SA_SIGINFO );
63        __kernel_sigaction( SIGSEGV, sigHandler_segv     , SA_SIGINFO );
64        __kernel_sigaction( SIGBUS , sigHandler_segv     , SA_SIGINFO );
65        // __kernel_sigaction( SIGABRT, sigHandler_abort    , SA_SIGINFO );
66}
67
68void kernel_stop_preemption() {
69        //Block all signals, we are no longer in a position to handle them
70        sigset_t mask;
71        sigfillset( &mask );
72        sigprocmask( SIG_BLOCK, &mask, NULL );
73        LIB_DEBUG_PRINT_SAFE("Kernel : Preemption stopped\n");
74
75        // assert( !systemProcessor->alarms.head );
76        // assert( systemProcessor->alarms.tail == &systemProcessor->alarms.head );
77}
78
79LIB_DEBUG_DO( bool validate( alarm_list_t * this ); )
80
81void tick_preemption() {
82        // LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Ticking preemption\n" );
83
84        alarm_list_t * alarms = &systemProcessor->alarms;
85        __cfa_time_t currtime = __kernel_get_time();
86        while( alarms->head && alarms->head->alarm < currtime ) {
87                alarm_node_t * node = pop(alarms);
88                // LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Ticking %p\n", node );
89
90                if( node->kernel_alarm ) {
91                        preempt( node->proc );
92                }
93                else {
94                        timeout( node->thrd );
95                }
96
97                verify( validate( alarms ) );
98
99                if( node->period > 0 ) {
100                        node->alarm = currtime + node->period;
101                        insert( alarms, node );
102                }
103                else {
104                        node->set = false;
105                }
106        }
107
108        if( alarms->head ) {
109                __kernel_set_timer( alarms->head->alarm - currtime );
110        }
111
112        verify( validate( alarms ) );
113        // LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Ticking preemption done\n" );
114}
115
116void update_preemption( processor * this, __cfa_time_t duration ) {
117        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Processor : %p updating preemption to %lu\n", this, duration );
118
119        alarm_node_t * alarm = this->preemption_alarm;
120        duration *= 1000;
121
122        // Alarms need to be enabled
123        if ( duration > 0 && !alarm->set ) {
124                alarm->alarm = __kernel_get_time() + duration;
125                alarm->period = duration;
126                register_self( alarm );
127        }
128        // Zero duraction but alarm is set
129        else if ( duration == 0 && alarm->set ) {
130                unregister_self( alarm );
131                alarm->alarm = 0;
132                alarm->period = 0;
133        }
134        // If alarm is different from previous, change it
135        else if ( duration > 0 && alarm->period != duration ) {
136                unregister_self( alarm );
137                alarm->alarm = __kernel_get_time() + duration;
138                alarm->period = duration;
139                register_self( alarm );
140        }
141}
142
143void ?{}( preemption_scope * this, processor * proc ) {
144        (&this->alarm){ proc };
145        this->proc = proc;
146        this->proc->preemption_alarm = &this->alarm;
147        update_preemption( this->proc, this->proc->preemption );
148}
149
150void ^?{}( preemption_scope * this ) {
151        disable_interrupts();
152
153        update_preemption( this->proc, 0 );
154}
155
156//=============================================================================================
157// Kernel Signal logic
158//=============================================================================================
159
160extern "C" {
161        void disable_interrupts() {
162                __attribute__((unused)) unsigned short new_val = __atomic_add_fetch_2( &disable_preempt_count, 1, __ATOMIC_SEQ_CST );
163                verify( new_val < (unsigned short)65_000 );
164                verify( new_val != (unsigned short) 0 );
165        }
166
167        void enable_interrupts_noRF() {
168                __attribute__((unused)) unsigned short prev = __atomic_fetch_add_2( &disable_preempt_count, -1, __ATOMIC_SEQ_CST );
169                verify( prev != (unsigned short) 0 );
170        }
171
172        void enable_interrupts( DEBUG_CTX_PARAM ) {
173                processor * proc   = this_processor;
174                thread_desc * thrd = this_thread;
175                unsigned short prev = __atomic_fetch_add_2( &disable_preempt_count, -1, __ATOMIC_SEQ_CST );
176                verify( prev != (unsigned short) 0 );
177                if( prev == 1 && proc->pending_preemption ) {
178                        proc->pending_preemption = false;
179                        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Executing deferred CtxSwitch on %p\n", this_processor );
180                        BlockInternal( thrd );
181                        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Executing deferred back\n" );
182                }
183
184                LIB_DEBUG_DO( proc->last_enable = caller; )
185        }
186}
187
188static inline void signal_unblock( int sig ) {
189        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Processor : %p unblocking sig %i\n", this_processor, sig );
190
191        sigset_t mask;
192        sigemptyset( &mask );
193        sigaddset( &mask, sig );
194
195        if ( sigprocmask( SIG_UNBLOCK, &mask, NULL ) == -1 ) {
196            abortf( "internal error, sigprocmask" );
197        } // if
198}
199
200static inline bool preemption_ready() {
201        return disable_preempt_count == 0;
202}
203
204static inline void defer_ctxSwitch() {
205        this_processor->pending_preemption = true;
206}
207
208static inline void defer_alarm() {
209        systemProcessor->pending_alarm = true;
210}
211
212extern "C" {
213        __attribute__((noinline)) void __debug_break() {
214                pthread_kill( pthread_self(), SIGTRAP );
215        }
216}
217
218void sigHandler_ctxSwitch( __CFA_SIGPARMS__ ) {
219        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Ctx Switch IRH %p running %p @ %p\n", this_processor, this_thread, (void *)(cxt->uc_mcontext.gregs[REG_RIP]) );
220
221        if( preemption_ready() ) {
222                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Ctx Switch IRH : Blocking thread %p on %p\n", this_thread, this_processor );
223                signal_unblock( SIGUSR1 );
224                BlockInternal( (thread_desc*)this_thread );
225                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Ctx Switch IRH : Back\n\n");
226        }
227        else {
228                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Ctx Switch IRH : Defering\n" );
229                defer_ctxSwitch();
230                signal_unblock( SIGUSR1 );
231        }
232}
233
234void sigHandler_alarm( __CFA_SIGPARMS__ ) {
235        LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "\nAlarm IRH %p running %p @ %p\n", this_processor, this_thread, (void *)(cxt->uc_mcontext.gregs[REG_RIP]) );
236
237        // if( ((intptr_t)cxt->uc_mcontext.gregs[REG_RIP]) > 0xFFFFFF ) __debug_break();
238
239        if( try_lock( &systemProcessor->alarm_lock DEBUG_CTX2 ) ) {
240                tick_preemption();
241                unlock( &systemProcessor->alarm_lock );
242        }
243        else {
244                defer_alarm();
245        }
246
247        signal_unblock( SIGALRM );
248
249        if( preemption_ready() && this_processor->pending_preemption ) {
250                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Alarm IRH : Blocking thread %p on %p\n", this_thread, this_processor );
251                this_processor->pending_preemption = false;
252                BlockInternal( (thread_desc*)this_thread );
253                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_LOCAL( STDERR_FILENO, "Alarm Switch IRH : Back\n\n");
254        }
255}
256
257static void preempt( processor * this ) {
258        // LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO, "Processor : signalling %p\n", this );
259
260        if( this != systemProcessor ) {
261                pthread_kill( this->kernel_thread, SIGUSR1 );
262        }
263        else {
264                defer_ctxSwitch();
265        }
266}
267
268static void timeout( thread_desc * this ) {
269        //TODO : implement waking threads
270}
271
272static void __kernel_sigaction( int sig, void (*handler)(__CFA_SIGPARMS__), int flags ) {
273        struct sigaction act;
274
275        act.sa_sigaction = (void (*)(int, siginfo_t *, void *))handler;
276        act.sa_flags = flags;
277
278        // disabled during signal handler
279        sigemptyset( &act.sa_mask );
280        sigaddset( &act.sa_mask, sig );
281
282        if ( sigaction( sig, &act, NULL ) == -1 ) {
283                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO,
284                        " __kernel_sigaction( sig:%d, handler:%p, flags:%d ), problem installing signal handler, error(%d) %s.\n",
285                        sig, handler, flags, errno, strerror( errno )
286                );
287                _exit( EXIT_FAILURE );
288        }
289}
290
291typedef void (*sa_handler_t)(int);
292
293static void __kernel_sigdefault( int sig ) {
294        struct sigaction act;
295
296        // act.sa_handler = SIG_DFL;
297        act.sa_flags = 0;
298        sigemptyset( &act.sa_mask );
299
300        if ( sigaction( sig, &act, NULL ) == -1 ) {
301                LIB_DEBUG_PRINT_BUFFER_DECL( STDERR_FILENO,
302                        " __kernel_sigdefault( sig:%d ), problem reseting signal handler, error(%d) %s.\n",
303                        sig, errno, strerror( errno )
304                );
305                _exit( EXIT_FAILURE );
306        }
307}
308
309//=============================================================================================
310// Terminating Signals logic
311//=============================================================================================
312
313LIB_DEBUG_DO(
314        static void __kernel_backtrace( int start ) {
315                // skip first N stack frames
316
317                enum { Frames = 50 };
318                void * array[Frames];
319                int size = backtrace( array, Frames );
320                char ** messages = backtrace_symbols( array, size );
321
322                // find executable name
323                *index( messages[0], '(' ) = '\0';
324                #ifdef __USE_STREAM__
325                serr | "Stack back trace for:" | messages[0] | endl;
326                #else
327                fprintf( stderr, "Stack back trace for: %s\n", messages[0]);
328                #endif
329
330                // skip last 2 stack frames after main
331                for ( int i = start; i < size && messages != NULL; i += 1 ) {
332                        char * name = NULL;
333                        char * offset_begin = NULL;
334                        char * offset_end = NULL;
335
336                        for ( char *p = messages[i]; *p; ++p ) {
337                                // find parantheses and +offset
338                                if ( *p == '(' ) {
339                                        name = p;
340                                }
341                                else if ( *p == '+' ) {
342                                        offset_begin = p;
343                                }
344                                else if ( *p == ')' ) {
345                                        offset_end = p;
346                                        break;
347                                }
348                        }
349
350                        // if line contains symbol print it
351                        int frameNo = i - start;
352                        if ( name && offset_begin && offset_end && name < offset_begin ) {
353                                // delimit strings
354                                *name++ = '\0';
355                                *offset_begin++ = '\0';
356                                *offset_end++ = '\0';
357
358                                #ifdef __USE_STREAM__
359                                serr    | "("  | frameNo | ")" | messages[i] | ":"
360                                        | name | "+" | offset_begin | offset_end | endl;
361                                #else
362                                fprintf( stderr, "(%i) %s : %s + %s %s\n", frameNo, messages[i], name, offset_begin, offset_end);
363                                #endif
364                        }
365                        // otherwise, print the whole line
366                        else {
367                                #ifdef __USE_STREAM__
368                                serr | "(" | frameNo | ")" | messages[i] | endl;
369                                #else
370                                fprintf( stderr, "(%i) %s\n", frameNo, messages[i] );
371                                #endif
372                        }
373                }
374
375                free( messages );
376        }
377)
378
379void sigHandler_segv( __CFA_SIGPARMS__ ) {
380        LIB_DEBUG_DO(
381                #ifdef __USE_STREAM__
382                serr    | "*CFA runtime error* program cfa-cpp terminated with"
383                        | (sig == SIGSEGV ? "segment fault." : "bus error.")
384                        | endl;
385                #else
386                fprintf( stderr, "*CFA runtime error* program cfa-cpp terminated with %s\n", sig == SIGSEGV ? "segment fault." : "bus error." );
387                #endif
388
389                // skip first 2 stack frames
390                __kernel_backtrace( 1 );
391        )
392        exit( EXIT_FAILURE );
393}
394
395// void sigHandler_abort( __CFA_SIGPARMS__ ) {
396//      // skip first 6 stack frames
397//      LIB_DEBUG_DO( __kernel_backtrace( 6 ); )
398
399//      // reset default signal handler
400//      __kernel_sigdefault( SIGABRT );
401
402//      raise( SIGABRT );
403// }
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.