cds/urcu/dispose_thread.h

   1 //$$CDS-header$$1
   2
   3 #ifndef CDSLIB_URCU_DISPOSE_THREAD_H
   4 #define CDSLIB_URCU_DISPOSE_THREAD_H
   5
   6 #include <memory>
   7 #include <thread>
   8 #include <mutex>
   9 #include <condition_variable>
  10 #include <cds/details/aligned_type.h>
  11
  12 namespace cds { namespace urcu {
  13
  14     /// Reclamation thread for \p general_threaded and \p signal_threaded URCU
  15     /**
  16         The object of this class contains a reclamation thread object and
  17         necessary synchronization object(s). The object manages reclamation thread
  18         and defines a set of messages (i.e. methods) to communicate with the thread.
  19
  20         Template argument \p Buffer defines the buffer type of \ref general_threaded (or \ref signal_threaded) URCU.
  21     */
  22     template <class Buffer>
  23     class dispose_thread
  24     {
  25     public:
  26         typedef Buffer  buffer_type ;   ///< Buffer type
  27     private:
  28         //@cond
  29         typedef std::thread                 thread_type;
  30         typedef std::mutex              mutex_type;
  31         typedef std::condition_variable condvar_type;
  32         typedef std::unique_lock< mutex_type >  unique_lock;
  33
  34         class dispose_thread_starter: public thread_type
  35         {
  36             static void thread_func( dispose_thread * pThis )
  37             {
  38                 pThis->execute();
  39             }
  40
  41         public:
  42             dispose_thread_starter( dispose_thread * pThis )
  43                 : thread_type( thread_func, pThis )
  44             {}
  45         };
  46
  47         typedef char thread_placeholder[ sizeof(dispose_thread_starter) ];
  48         typename cds::details::aligned_type< thread_placeholder, alignof( dispose_thread_starter ) >::type  m_threadPlaceholder;
  49         dispose_thread_starter *                m_DisposeThread;
  50
  51         // synchronization with disposing thread
  52         mutex_type      m_Mutex;
  53         condvar_type    m_cvDataReady;
  54
  55         // Task for thread (dispose cycle)
  56         buffer_type * volatile  m_pBuffer;
  57         uint64_t volatile       m_nCurEpoch;
  58
  59         // Quit flag
  60         bool volatile           m_bQuit;
  61
  62         // disposing pass sync
  63         condvar_type            m_cvReady;
  64         bool volatile           m_bReady;
  65         //@endcond
  66
  67     private: // methods called from disposing thread
  68         //@cond
  69         void execute()
  70         {
  71             buffer_type *   pBuffer;
  72             uint64_t        nCurEpoch;
  73             bool            bQuit = false;
  74
  75             while ( !bQuit ) {
  76                 {
  77                     unique_lock lock( m_Mutex );
  78
  79                     // signal that we are ready to dispose
  80                     m_bReady = true;
  81                     m_cvReady.notify_one();
  82
  83                     // wait new data portion
  84                     while ( !m_pBuffer )
  85                         m_cvDataReady.wait( lock );
  86
  87                     // New work is ready
  88                     m_bReady = false ;   // we are busy
  89
  90                     bQuit = m_bQuit;
  91                     nCurEpoch = m_nCurEpoch;
  92                     pBuffer = m_pBuffer;
  93                     m_pBuffer = nullptr;
  94                 }
  95
  96                 if ( pBuffer )
  97                     dispose_buffer( pBuffer, nCurEpoch );
  98             }
  99         }
 100
 101         void dispose_buffer( buffer_type * pBuf, uint64_t nCurEpoch )
 102         {
 103             epoch_retired_ptr p;
 104             while ( pBuf->pop( p ) ) {
 105                 if ( p.m_nEpoch <= nCurEpoch )
 106                     p.free();
 107                 else {
 108                     pBuf->push( p );
 109                     break;
 110                 }
 111             }
 112         }
 113         //@endcond
 114
 115     public:
 116         //@cond
 117         dispose_thread()
 118             : m_pBuffer( nullptr )
 119             , m_nCurEpoch(0)
 120             , m_bQuit( false )
 121             , m_bReady( false )
 122         {}
 123         //@endcond
 124
 125     public: // methods called from any thread
 126         /// Start reclamation thread
 127         /**
 128             This function is called by \ref general_threaded object to start
 129             internal reclamation thread.
 130         */
 131         void start()
 132         {
 133             m_DisposeThread = new (m_threadPlaceholder) dispose_thread_starter( this );
 134         }
 135
 136         /// Stop reclamation thread
 137         /**
 138             This function is called by \ref general_threaded object to
 139             start reclamation cycle and then to terminate reclamation thread.
 140
 141             \p buf buffer contains retired objects ready to free.
 142         */
 143         void stop( buffer_type& buf, uint64_t nCurEpoch )
 144         {
 145             {
 146                 unique_lock lock( m_Mutex );
 147
 148                 // wait while retiring pass done
 149                 while ( !m_bReady )
 150                     m_cvReady.wait( lock );
 151
 152                 // give a new work and set stop flag
 153                 m_pBuffer = &buf;
 154                 m_nCurEpoch = nCurEpoch;
 155                 m_bQuit = true;
 156             }
 157             m_cvDataReady.notify_one();
 158
 159             m_DisposeThread->join();
 160         }
 161
 162         /// Start reclamation cycle
 163         /**
 164             This function is called by \ref general_threaded object
 165             to notify the reclamation thread about new work.
 166             \p buf buffer contains retired objects ready to free.
 167             The reclamation thread should free all \p buf objects
 168             \p m_nEpoch field of which is no more than \p nCurEpoch.
 169
 170             If \p bSync parameter is \p true the calling thread should
 171             wait until disposing done.
 172         */
 173         void dispose( buffer_type& buf, uint64_t nCurEpoch, bool bSync )
 174         {
 175             unique_lock lock( m_Mutex );
 176
 177             // wait while disposing pass done
 178             while ( !m_bReady )
 179                 m_cvReady.wait( lock );
 180
 181             if ( bSync )
 182                 m_bReady = false;
 183
 184             // new work
 185             m_nCurEpoch = nCurEpoch;
 186             m_pBuffer = &buf;
 187
 188             m_cvDataReady.notify_one();
 189
 190             if ( bSync ) {
 191                 while ( !m_bReady )
 192                     m_cvReady.wait( lock );
 193             }
 194         }
 195     };
 196 }} // namespace cds::urcu
 197
 198 #endif // #ifdef CDSLIB_URCU_DISPOSE_THREAD_H