Robust/src/Runtime/thread.c

   1 #include "runtime.h"
   2 #include <sys/types.h>
   3 #include <sys/mman.h>
   4 #include <unistd.h>
   5 #include <errno.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include "thread.h"
   8 #include "option.h"
   9 #include <signal.h>
  10 #include "methodheaders.h"
  11
  12 #ifdef DSTM
  13 #ifdef RECOVERY
  14 #include <DSTM/interface_recovery/dstm.h>
  15 #include <DSTM/interface_recovery/llookup.h>
  16 #else
  17 #include <DSTM/interface/dstm.h>
  18 #include <DSTM/interface/llookup.h>
  19 #endif
  20 #endif
  21
  22 #ifndef RAW
  23 #include <stdio.h>
  24 #endif
  25 #ifdef STM
  26 #include "tm.h"
  27 #endif
  28 #include <execinfo.h>
  29 #ifdef EVENTMONITOR
  30 #include "monitor.h"
  31 #endif
  32
  33
  34 int threadcount;
  35 pthread_mutex_t gclock;
  36 pthread_mutex_t gclistlock;
  37 pthread_cond_t gccond;
  38 pthread_mutex_t objlock;
  39 pthread_cond_t objcond;
  40
  41 pthread_mutex_t atomiclock;
  42
  43 pthread_mutex_t joinlock;
  44 pthread_cond_t joincond;
  45 pthread_key_t threadlocks;
  46 pthread_mutex_t threadnotifylock;
  47 pthread_cond_t threadnotifycond;
  48 pthread_key_t oidval;
  49
  50 #if defined(THREADS) || defined(DSTM) || defined(STM)||defined(MLP)
  51 #ifndef MAC
  52 extern __thread struct listitem litem;
  53 #else
  54 pthread_key_t litemkey;
  55 #endif
  56 extern struct listitem * list;
  57 #endif
  58
  59 void threadexit() {
  60 #ifdef DSTM
  61   objheader_t* ptr;
  62   unsigned int oidvalue;
  63 #endif
  64   void *value;
  65
  66 #ifdef THREADS
  67 #ifdef MAC
  68   struct lockvector *lptr=(struct lockvector *) pthread_getspecific(threadlocks);
  69 #else
  70   struct lockvector *lptr=&lvector;
  71 #endif
  72   for(lptr->index--;lptr->index>=0;lptr->index--) {
  73     if (lptr->locks[lptr->index].islastlock) {
  74       struct ___Object___ *ll=lptr->locks[lptr->index].object;
  75       ll->tid=0;
  76       BARRIER();
  77       ll->lockcount=0;
  78     }
  79   }
  80
  81   pthread_mutex_lock(&objlock); //wake everyone up
  82   pthread_cond_broadcast(&objcond);
  83   pthread_mutex_unlock(&objlock);
  84 #endif
  85   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
  86
  87 #ifndef MAC
  88   if (litem.prev==NULL) {
  89     list=litem.next;
  90   } else {
  91     litem.prev->next=litem.next;
  92   }
  93   if (litem.next!=NULL) {
  94     litem.next->prev=litem.prev;
  95   }
  96 #else
  97   {
  98     struct listitem *litem=pthread_getspecific(litemkey);
  99     if (litem->prev==NULL) {
 100       list=litem->next;
 101     } else {
 102       litem->prev->next=litem->next;
 103     }
 104     if (litem->next!=NULL) {
 105       litem->next->prev=litem->prev;
 106     }
 107   }
 108 #endif
 109   threadcount--;
 110   pthread_cond_signal(&gccond);
 111   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 112 #ifdef DSTM
 113   /* Add transaction to check if thread finished for join operation */
 114   value = pthread_getspecific(oidval);
 115   oidvalue = *((unsigned int *)value);
 116   goto transstart;
 117 transstart:
 118   {
 119     transStart();
 120     ptr = transRead(oidvalue);
 121     struct ___Thread___ *p = (struct ___Thread___ *) ptr;
 122     p->___threadDone___ = 1;
 123     *((unsigned int *)&((struct ___Object___ *) p)->___localcopy___) |=DIRTY;
 124     if(transCommit() != 0) {
 125       goto transstart;
 126     }
 127   }
 128 #endif
 129   pthread_exit(NULL);
 130 }
 131
 132 void threadhandler(int sig, struct sigcontext ctx) {
 133   void *buffer[100];
 134   char **strings;
 135   int nptrs,j;
 136
 137   printf("We just took sig=%d\n",sig);
 138   printf("signal\n");
 139   printf("To get stack trace, set breakpoint in threadhandler in gdb\n");
 140   nptrs = backtrace(buffer, 100);
 141 #ifdef BIT64
 142   buffer[1]=(void *)ctx.rip;
 143 #else
 144   buffer[1]=(void *)ctx.eip;
 145 #endif
 146
 147   strings = backtrace_symbols(buffer, nptrs);
 148   if (strings == NULL) {
 149     perror("backtrace_symbols");
 150     exit(EXIT_FAILURE);
 151   }
 152
 153   for (j = 0; j < nptrs; j++)
 154     printf("%s\n", strings[j]);
 155
 156   threadexit();
 157 }
 158
 159 #define downpage(x) ((void *)(((INTPTR)x)&~((INTPTR)4095)))
 160
 161 void initializethreads() {
 162   struct sigaction sig;
 163   threadcount=1;
 164 #ifdef THREADS
 165   pthread_mutex_init(&atomiclock, NULL);
 166 #endif
 167   pthread_mutex_init(&gclock, NULL);
 168   pthread_mutex_init(&gclistlock, NULL);
 169   pthread_cond_init(&gccond, NULL);
 170   pthread_mutex_init(&objlock,NULL);
 171   pthread_cond_init(&objcond,NULL);
 172   pthread_mutex_init(&joinlock,NULL);
 173   pthread_cond_init(&joincond,NULL);
 174   pthread_key_create(&threadlocks, NULL);
 175 #ifdef MAC
 176   pthread_key_create(&litem, NULL);
 177 #endif
 178   processOptions();
 179   initializeexithandler();
 180 #ifdef AFFINITY
 181   set_affinity();
 182 #endif
 183
 184   //deprecated use of sighandler, but apparently still works
 185 #ifdef SANDBOX
 186   sig.sa_handler=(void *)errorhandler;
 187   abortenabled=0;
 188 #else
 189   sig.sa_handler=(void *)threadhandler;
 190 #endif
 191   sig.sa_flags=SA_RESTART;
 192   sigemptyset(&sig.sa_mask);
 193
 194   /* Catch bus errors, segmentation faults, and floating point exceptions*/
 195   sigaction(SIGBUS,&sig,0);
 196   sigaction(SIGSEGV,&sig,0);
 197   sigaction(SIGFPE,&sig,0);
 198   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 199 #ifdef STM
 200   newobjs=calloc(1, sizeof(struct objlist));
 201   t_cache = objstrCreate(1048576);
 202   t_reserve=NULL;
 203   t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 204 #ifdef READSET
 205   rd_t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 206 #endif
 207 #ifdef DELAYCOMP
 208   dc_t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 209   ptrstack.count=0;
 210   primstack.count=0;
 211   branchstack.count=0;
 212 #if defined(STMARRAY)&&!defined(DUALVIEW)
 213   arraystack.count=0;
 214 #endif
 215   int a=mprotect((downpage(&ptrstack.buffer[1024])), 4096, PROT_NONE);
 216   if (a==-1)
 217     perror("ptrstack");
 218   a=mprotect(downpage(&primstack.array[MAXVALUES]), 4096, PROT_NONE);
 219   if (a==-1)
 220     perror("primstack");
 221   a=mprotect(downpage(&branchstack.array[MAXBRANCHES]), 4096, PROT_NONE);
 222   if (a==-1)
 223     perror("branchstack");
 224 #if defined(STMARRAY)&&!defined(DUALVIEW)
 225   a=mprotect(downpage(&arraystack.index[MAXARRAY]), 4096, PROT_NONE);
 226   if (a==-1)
 227     perror("arraystack");
 228 #endif
 229 #endif
 230 #ifdef STMSTATS
 231   trec=calloc(1, sizeof(threadrec_t));
 232   trec->blocked = 0;
 233   lockedobjs=calloc(1, sizeof(struct objlist));
 234   objlockscope = calloc(1, sizeof(objlockstate_t));
 235   pthread_mutex_init(&lockedobjstore, NULL);
 236   {
 237     int i;
 238     for(i=0; i<TOTALNUMCLASSANDARRAY; i++) {
 239       typesCausingAbort[i].numaccess = 0;
 240       typesCausingAbort[i].numabort = 0;
 241       typesCausingAbort[i].numtrans = 0;
 242     }
 243   }
 244 #endif
 245 #endif
 246 #ifdef MAC
 247   struct listitem *litem=malloc(sizeof(struct listitem));
 248   pthread_setspecific(litemkey, litem);
 249   litem->prev=NULL;
 250   litem->next=list;
 251   if(list!=NULL)
 252     list->prev=litem;
 253   list=litem;
 254 #else
 255   //Add our litem to list of threads
 256   litem.prev=NULL;
 257   litem.next=list;
 258   if(list!=NULL)
 259     list->prev=&litem;
 260   list=&litem;
 261 #endif
 262 #ifdef EVENTMONITOR
 263   createmonitor();
 264 #endif
 265 }
 266
 267 #if defined(THREADS)||defined(STM)
 268 void initthread(struct ___Thread___ * ___this___) {
 269 #ifdef AFFINITY
 270   set_affinity();
 271 #endif
 272 #ifdef EVENTMONITOR
 273   createmonitor();
 274 #endif
 275 #ifdef SANDBOX
 276   struct sigaction sig;
 277   abortenabled=0;
 278   sig.sa_handler=(void *)errorhandler;
 279   sig.sa_flags=SA_RESTART;
 280   sigemptyset(&sig.sa_mask);
 281
 282   /* Catch bus errors, segmentation faults, and floating point exceptions*/
 283   sigaction(SIGBUS,&sig,0);
 284   sigaction(SIGSEGV,&sig,0);
 285   sigaction(SIGFPE,&sig,0);
 286 #endif
 287 #ifdef PRECISE_GC
 288   INTPTR p[]={1, (INTPTR) NULL, (INTPTR) ___this___};
 289   //Add our litem to list of threads
 290 #ifdef MAC
 291   struct listitem litem;
 292   pthread_setspecific(litemkey, &litem);
 293   struct lockvector lvector;
 294   pthread_setspecific(threadlocks, &lvector);
 295 #endif
 296   litem.lvector=&lvector;
 297   litem.prev=NULL;
 298   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 299   litem.next=list;
 300   if(list!=NULL)
 301     list->prev=&litem;
 302   list=&litem;
 303   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 304 #ifdef THREADS
 305   ___Thread______staticStart____L___Thread___((struct ___Thread______staticStart____L___Thread____params *)p);
 306 #else
 307   newobjs=calloc(1, sizeof(struct objlist));
 308 #ifdef STMSTATS
 309   trec=calloc(1, sizeof(threadrec_t));
 310   trec->blocked = 0;
 311   lockedobjs=calloc(1, sizeof(struct objlist));
 312 #endif
 313   t_cache = objstrCreate(1048576);
 314   t_reserve=NULL;
 315   t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 316 #ifdef READSET
 317   rd_t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 318 #endif
 319 #ifdef DELAYCOMP
 320   dc_t_chashCreate(CHASH_SIZE, CLOADFACTOR);
 321   ptrstack.count=0;
 322   primstack.count=0;
 323   branchstack.count=0;
 324 #if defined(STMARRAY)&&!defined(DUALVIEW)
 325   arraystack.count=0;
 326 #endif
 327   int a=mprotect(downpage(&ptrstack.buffer[1024]), 4096, PROT_NONE);
 328   if (a==-1)
 329     perror("ptrstack");
 330   a=mprotect(downpage(&primstack.array[MAXVALUES]), 4096, PROT_NONE);
 331   if (a==-1)
 332     perror("primstack");
 333   a=mprotect(downpage(&branchstack.array[MAXBRANCHES]), 4096, PROT_NONE);
 334   if (a==-1)
 335     perror("branchstack");
 336 #if defined(STMARRAY)&!defined(DUALVIEW)
 337   a=mprotect(downpage(&arraystack.index[MAXARRAY]), 4096, PROT_NONE);
 338   if (a==-1)
 339     perror("arraystack");
 340 #endif
 341 #endif
 342  ___Thread____NNR____staticStart____L___Thread___((struct ___Thread____NNR____staticStart____L___Thread____params *)p);
 343  objstrDelete(t_cache);
 344  objstrDelete(t_reserve);
 345  t_chashDelete();
 346  free(newobjs);
 347 #ifdef STMSTATS
 348  free(lockedobjs);
 349 #endif
 350 #endif
 351   ___this___=(struct ___Thread___ *) p[2];
 352 #else
 353   ___Thread______staticStart____L___Thread___(___this___);
 354 #endif
 355   ___this___->___finished___=1;
 356   pthread_mutex_lock(&joinlock);
 357   pthread_cond_signal(&joincond);
 358   pthread_mutex_unlock(&joinlock);
 359
 360   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 361   if (litem.prev==NULL) {
 362     list=litem.next;
 363   } else {
 364     litem.prev->next=litem.next;
 365   }
 366   if (litem.next!=NULL) {
 367     litem.next->prev=litem.prev;
 368   }
 369   threadcount--;
 370   pthread_cond_signal(&gccond);
 371   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 372 }
 373 #endif
 374
 375 #ifdef D___Thread______sleep____J
 376 void CALL11(___Thread______sleep____J, long long ___millis___, long long ___millis___) {
 377 #if defined(THREADS)||defined(STM)
 378 #ifdef PRECISE_GC
 379   stopforgc((struct garbagelist *)___params___);
 380 #endif
 381 #endif
 382   usleep(___millis___*1000);
 383 #if defined(THREADS)||defined(STM)
 384 #ifdef PRECISE_GC
 385   restartaftergc();
 386 #endif
 387 #endif
 388 }
 389 #endif
 390
 391 #ifdef D___Thread______yield____
 392 void CALL00(___Thread______yield____) {
 393   pthread_yield();
 394 }
 395 #endif
 396
 397 #ifdef D___Thread______abort____
 398 void CALL00(___Thread______abort____) {
 399 #ifdef SANDBOX
 400   _longjmp(aborttrans,1);
 401 #endif
 402 }
 403 #endif
 404
 405 #ifdef DSTM
 406 #ifdef RECOVERY
 407 // return if the machine is dead
 408 #ifdef D___Thread______nativeGetStatus____I
 409 int CALL12(___Thread______nativeGetStatus____I, int ___mid___, struct ___Thread___ * ___this___, int ___mid___) {
 410   return getStatus(___mid___);
 411 }
 412 #endif
 413 #else
 414 #ifdef D___Thread______nativeGetStatus____I
 415 int CALL12(___Thread______nativeGetStatus____I, int ___mid___, struct ___Thread___ * ___this___, int ___mid___) {
 416   return 0;
 417 }
 418 #endif
 419 #endif
 420 #endif
 421 #ifdef DSTM
 422 /* Add thread join capability */
 423 #ifdef D___Thread______join____
 424 void CALL01(___Thread______join____, struct ___Thread___ * ___this___) {
 425   unsigned int *oidarray;
 426   unsigned short *versionarray, version;
 427   objheader_t *ptr;
 428   /* Add transaction to check if thread finished for join operation */
 429 transstart:
 430   transStart();
 431   ptr = transRead((unsigned int) VAR(___this___));
 432   struct ___Thread___ *p = (struct ___Thread___ *) ptr;
 433 #ifdef THREADJOINDEBUG
 434   printf("Start join process for Oid = %x\n", (unsigned int) VAR(___this___));
 435 #endif
 436   if(p->___threadDone___ == 1) {
 437 #ifdef THREADJOINDEBUG
 438     printf("Thread oid = %x is done\n", (unsigned int) VAR(___this___));
 439 #endif
 440     transAbort();
 441     return;
 442   }
 443 #ifdef RECOVERY
 444   else if( checkiftheMachineDead(p->___mid___) == 0) {
 445     printf("Thread oid = %x is dead\n", (unsigned int) VAR(___this___));
 446     transAbort();
 447     return;
 448   }
 449 #endif
 450   else {
 451     version = (ptr-1)->version;
 452     if((oidarray = calloc(1, sizeof(unsigned int))) == NULL) {
 453       printf("Calloc error %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
 454       return;
 455     }
 456
 457     oidarray[0] = (unsigned int) VAR(___this___);
 458
 459     if((versionarray = calloc(1, sizeof(unsigned short))) == NULL) {
 460       printf("Calloc error %s, %d\n", __FILE__, __LINE__);
 461       free(oidarray);
 462       return;
 463     }
 464     versionarray[0] = version;
 465     /* Request Notification */
 466 #ifdef PRECISE_GC
 467     stopforgc((struct garbagelist *)___params___);
 468 #endif
 469
 470 #ifdef RECOVERY
 471     reqNotify(oidarray, versionarray, 1,p->___mid___);
 472 #else
 473     reqNotify(oidarray, versionarray, 1);
 474 #endif
 475 #ifdef PRECISE_GC
 476     restartaftergc();
 477 #endif
 478     free(oidarray);
 479     free(versionarray);
 480     transAbort();
 481     goto transstart;
 482   }
 483   return;
 484 }
 485 #endif
 486 #endif
 487
 488 #if defined(THREADS)||defined(STM)
 489 #ifdef D___Thread______nativeJoin____
 490 void CALL01(___Thread______nativeJoin____, struct ___Thread___ * ___this___) {
 491   pthread_mutex_lock(&joinlock);
 492   while(!VAR(___this___)->___finished___) {
 493 #ifdef PRECISE_GC
 494   stopforgc((struct garbagelist *)___params___);
 495 #endif
 496     pthread_cond_wait(&joincond, &joinlock);
 497 #ifdef PRECISE_GC
 498     restartaftergc();
 499 #endif
 500   }
 501   pthread_mutex_unlock(&joinlock);
 502 }
 503 #endif
 504
 505 #ifdef D___Thread______nativeCreate____
 506 void CALL01(___Thread______nativeCreate____, struct ___Thread___ * ___this___) {
 507   pthread_t thread;
 508   int retval;
 509   pthread_attr_t nattr;
 510
 511   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 512   threadcount++;
 513   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 514   pthread_attr_init(&nattr);
 515   pthread_attr_setdetachstate(&nattr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
 516   INTPTR stacksize;
 517   pthread_attr_getstacksize(&nattr, &stacksize);
 518   do {
 519     retval=pthread_create(&thread, &nattr, (void * (*)(void *)) &initthread, VAR(___this___));
 520     if (retval!=0)
 521       usleep(1);
 522   } while(retval!=0);
 523   /* This next statement will likely not work on many machines */
 524
 525   pthread_attr_destroy(&nattr);
 526 }
 527 #endif
 528 #endif
 529
 530 #ifdef DSTM
 531 #ifdef D___Thread______start____I
 532 void CALL12(___Thread______start____I, int ___mid___, struct ___Thread___ * ___this___, int ___mid___) {
 533   startRemoteThread((unsigned int)VAR(___this___), ___mid___);
 534 }
 535 #endif
 536 #endif
 537
 538 #ifdef DSTM
 539 void globalDestructor(void *value) {
 540   free(value);
 541   pthread_setspecific(oidval, NULL);
 542 }
 543
 544 void initDSMthread(int *ptr) {
 545   objheader_t *tmp;
 546   void *threadData;
 547   int oid=ptr[0];
 548   int type=ptr[1];
 549   free(ptr);
 550 #ifdef PRECISE_GC
 551   int p[]={1, 0 /* NULL */, oid};
 552 #ifdef MAC
 553   struct listitem litem;
 554   pthread_setspecific(litemkey, &litem);
 555 #endif
 556
 557   //Add our litem to list of threads
 558   litem.prev=NULL;
 559   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 560   litem.next=list;
 561   if(list!=NULL)
 562     list->prev=&litem;
 563   list=&litem;
 564   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 565
 566   ((void(*) (void *))virtualtable[type*MAXCOUNT+RUNMETHOD])(p);
 567 #else
 568   ((void(*) (void *))virtualtable[type*MAXCOUNT+RUNMETHOD])(oid);
 569 #endif
 570   threadData = calloc(1, sizeof(unsigned int));
 571   *((unsigned int *) threadData) = oid;
 572   pthread_setspecific(oidval, threadData);
 573   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 574
 575 #ifdef THREADS
 576   pthread_setspecific(threadlocks, litem.locklist);
 577 #endif
 578   if (litem.prev==NULL) {
 579     list=litem.next;
 580   } else {
 581     litem.prev->next=litem.next;
 582   }
 583   if (litem.next!=NULL) {
 584     litem.next->prev=litem.prev;
 585   }
 586   threadcount--;
 587   pthread_cond_signal(&gccond);
 588   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 589   /* Add transaction to check if thread finished for join operation */
 590   goto transstart;
 591 transstart:
 592   {
 593     transStart();
 594     tmp  = transRead((unsigned int) oid);
 595     ((struct ___Thread___ *)tmp)->___threadDone___ = 1;
 596     *((unsigned int *)&((struct ___Object___ *) tmp)->___localcopy___) |=DIRTY;
 597     if(transCommit()!= 0) {
 598       goto transstart;
 599     }
 600   }
 601   pthread_exit(NULL);
 602 }
 603
 604 void startDSMthread(int oid, int objType) {
 605   pthread_t thread;
 606   int retval;
 607   pthread_attr_t nattr;
 608
 609 //  printf("%s -> oid : %u\n",__func__,oid);
 610
 611   pthread_mutex_lock(&gclistlock);
 612   threadcount++;
 613   pthread_mutex_unlock(&gclistlock);
 614   pthread_attr_init(&nattr);
 615   pthread_attr_setdetachstate(&nattr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
 616   int * ptr=malloc(sizeof(int)*2);
 617   ptr[0]=oid;
 618   ptr[1]=objType;
 619   pthread_key_create(&oidval, globalDestructor);
 620
 621   do {
 622     retval=pthread_create(&thread, &nattr, (void * (*)(void *)) &initDSMthread,  ptr);
 623     if (retval!=0)
 624       usleep(1);
 625   } while(retval!=0);
 626
 627   pthread_attr_destroy(&nattr);
 628 }
 629
 630 #endif