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