libthreads.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3
   4 #include "libthreads.h"
   5 #include "schedule.h"
   6 #include "common.h"
   7
   8 /* global "model" struct */
   9 #include "model.h"
  10
  11 #define STACK_SIZE (1024 * 1024)
  12
  13 static void *stack_allocate(size_t size)
  14 {
  15         return malloc(size);
  16 }
  17
  18 static void stack_free(void *stack)
  19 {
  20         free(stack);
  21 }
  22
  23 static int create_context(struct thread *t)
  24 {
  25         int ret;
  26
  27         memset(&t->context, 0, sizeof(t->context));
  28         ret = getcontext(&t->context);
  29         if (ret)
  30                 return ret;
  31
  32         /* t->start_routine == NULL means this is our initial context */
  33         if (!t->start_routine)
  34                 return 0;
  35
  36         /* Initialize new managed context */
  37         t->stack = stack_allocate(STACK_SIZE);
  38         t->context.uc_stack.ss_sp = t->stack;
  39         t->context.uc_stack.ss_size = STACK_SIZE;
  40         t->context.uc_stack.ss_flags = 0;
  41         t->context.uc_link = &model->system_thread->context;
  42         makecontext(&t->context, t->start_routine, 1, t->arg);
  43
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 static int create_initial_thread(struct thread *t)
  48 {
  49         memset(t, 0, sizeof(*t));
  50         return create_context(t);
  51 }
  52
  53 static int thread_swap(struct thread *old, struct thread *new)
  54 {
  55         return swapcontext(&old->context, &new->context);
  56 }
  57
  58 int thread_yield(void)
  59 {
  60         struct thread *old, *next;
  61
  62         DBG();
  63         old = thread_current();
  64         model->scheduler->add_thread(old);
  65         next = model->scheduler->next_thread();
  66         DEBUG("(%d, %d)\n", old->index, next->index);
  67         return thread_swap(old, next);
  68 }
  69
  70 static void thread_dispose(struct thread *t)
  71 {
  72         DEBUG("completed thread %d\n", thread_current()->index);
  73         t->state = THREAD_COMPLETED;
  74         stack_free(t->stack);
  75 }
  76
  77 static void thread_wait_finish(void)
  78 {
  79         struct thread *curr, *next;
  80
  81         DBG();
  82
  83         do {
  84                 if ((curr = thread_current()))
  85                         thread_dispose(curr);
  86                 next = model->scheduler->next_thread();
  87         } while (next && !thread_swap(model->system_thread, next));
  88 }
  89
  90 int thread_create(struct thread *t, void (*start_routine), void *arg)
  91 {
  92         static int created = 1;
  93         int ret = 0;
  94
  95         DBG();
  96
  97         memset(t, 0, sizeof(*t));
  98         t->index = created++;
  99         DEBUG("create thread %d\n", t->index);
 100
 101         t->start_routine = start_routine;
 102         t->arg = arg;
 103
 104         /* Initialize state */
 105         ret = create_context(t);
 106         if (ret)
 107                 return ret;
 108
 109         t->state = THREAD_CREATED;
 110
 111         model->scheduler->add_thread(t);
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 void thread_join(struct thread *t)
 116 {
 117         while (t->state != THREAD_COMPLETED)
 118                 thread_yield();
 119 }
 120
 121 struct thread *thread_current(void)
 122 {
 123         return model->scheduler->get_current_thread();
 124 }
 125
 126 int main()
 127 {
 128         struct thread user_thread;
 129         struct thread *main_thread;
 130
 131         model_checker_init();
 132
 133         main_thread = malloc(sizeof(struct thread));
 134         create_initial_thread(main_thread);
 135         model_checker_add_system_thread(main_thread);
 136
 137         /* Start user program */
 138         thread_create(&user_thread, &user_main, NULL);
 139
 140         /* Wait for all threads to complete */
 141         thread_wait_finish();
 142
 143         DEBUG("Exiting\n");
 144         return 0;
 145 }