source: tests/concurrency/lockfree_stack.cfa @ b5e3a80

Last change on this file since b5e3a80 was d8d9c115, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 18 months ago

reduce duration of lock-free stack test on ARM because CASV is very slow on ARM

  • Property mode set to 100644
File size: 2.5 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2022 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// lockfree_stack.cfa --
8//
9// Author           : Peter A. Buhr
10// Created On       : Thu May 25 15:36:50 2023
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Tue May 30 19:02:32 2023
13// Update Count     : 18
14//
15
16#include <thread.hfa>
17#include <atomic.hfa>                                                                   // CASV
18#include <fstream.hfa>
19
20struct Node;                                                                                    // forward declaration
21union Link {
22        struct {                                                                                        // 32/64-bit x 2
23                Node * volatile top;                                                    // pointer to stack top
24                uintptr_t count;                                                                // count each push
25        };
26        #if defined( __SIZEOF_INT128__ )
27        __int128 atom;                                                                          // gcc, 128-bit integer
28        #else
29        int64_t atom;
30        #endif // __SIZEOF_INT128__
31} __attribute__(( aligned( 16 ) ));
32
33struct Node {
34        // resource data
35        Link next;                                                                                      // pointer to next node/count (resource)
36};
37struct Stack {
38        Link stack;
39};
40
41void push( Stack & s, Node & n ) with(s) {
42        n.next = stack;                                                                         // atomic assignment unnecessary
43        for () {                                                                                        // busy wait
44                if ( CASV( stack.atom, n.next.atom, ((Link){ &n, n.next.count + 1 }.atom) ) ) break; // attempt to update top node
45        }
46}
47
48Node * pop( Stack & s ) with(s) {
49        Link t = stack;                                                                         // atomic assignment unnecessary
50        for () {                                                                                        // busy wait
51                if ( t.top == NULL ) return NULL;                               // empty stack ?
52                if ( CASV( stack.atom, t.atom, ((Link){ t.top->next.top, t.count }.atom) ) ) return t.top; // attempt to update top node
53        }
54}
55void ?{}( Stack & s ) with(s) { stack.atom = 0; }
56
57Stack stack;                                                                                    // global stack
58
59enum { Times =
60        #if defined( __ARM_ARCH )                                                       // ARM CASV is very slow
61        10_000
62        #else
63        1_000_000
64        #endif // __arm_64__
65};
66
67thread Worker {};
68void main( Worker & w ) {
69        for ( i; Times ) {
70                Node & n = *pop( stack );                                               // pop any node
71                assert( &n != NULL );
72                n.next.top = 0p;                                                                // scrub fields
73                n.next.count = 0;
74                //yield( rand() % 3 );
75                push( stack, n );                                                               // push it back
76        }
77}
78
79int main() {
80        enum { N = 8 };                                                                         // kernel threads
81        processor p[N - 1];                                                                     // add kernel threads
82
83        for ( i; N ) {                                                                          // push N values on stack
84                // storage must be 16-bytes aligned for cmpxchg16b
85                push( stack, *(Node *)memalign( 16, sizeof( Node ) ) );
86        }
87        {
88                Worker workers[N];                                                              // run test
89        }
90        for ( i; N ) {                                                                          // pop N nodes from list
91                free( pop( stack ) );
92        }
93        sout | "done";                                                                          // non-empty .expect file
94}
95
96// Local Variables: //
97// compile-command: "cfa -g -O3 lockfree_stack.cfa" //
98// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.