libthreads.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <stdlib.h>
   3
   4 #include "libthreads.h"
   5
   6 #define STACK_SIZE (1024 * 1024)
   7
   8 static struct thread *current, *main_thread;
   9
  10 static void *stack_allocate(size_t size)
  11 {
  12         return malloc(size);
  13 }
  14
  15 static void stack_free(void *stack)
  16 {
  17         free(stack);
  18 }
  19
  20 static int create_context(struct thread *t)
  21 {
  22         int ret;
  23
  24         memset(&t->context, 0, sizeof(t->context));
  25         ret = getcontext(&t->context);
  26         if (ret)
  27                 return ret;
  28
  29         /* t->start_routine == NULL means this is our initial context */
  30         if (!t->start_routine)
  31                 return 0;
  32
  33         /* Initialize new managed context */
  34         t->stack = stack_allocate(STACK_SIZE);
  35         t->context.uc_stack.ss_sp = t->stack;
  36         t->context.uc_stack.ss_size = STACK_SIZE;
  37         t->context.uc_stack.ss_flags = 0;
  38         t->context.uc_link = &main_thread->context;
  39         makecontext(&t->context, t->start_routine, 1, t->arg);
  40
  41         return 0;
  42 }
  43
  44 static int create_initial_thread(struct thread *t)
  45 {
  46         memset(t, 0, sizeof(*t));
  47         return create_context(t);
  48 }
  49
  50 static int thread_swap(struct thread *old, struct thread *new)
  51 {
  52         return swapcontext(&old->context, &new->context);
  53 }
  54
  55 static int thread_yield()
  56 {
  57         struct thread *old, *next;
  58
  59         DBG();
  60         if (current) {
  61                 old = current;
  62                 schedule_add_thread(old);
  63         } else {
  64                 old = main_thread;
  65         }
  66         schedule_choose_next(&next);
  67         current = next;
  68         return thread_swap(old, next);
  69 }
  70
  71 static void thread_dispose(struct thread *t)
  72 {
  73         DEBUG("completed thread %d\n", current->index);
  74         t->completed = 1;
  75         stack_free(t->stack);
  76 }
  77
  78 static void thread_wait_finish()
  79 {
  80         struct thread *next;
  81
  82         DBG();
  83
  84         do {
  85                 if (current)
  86                         thread_dispose(current);
  87                 schedule_choose_next(&next);
  88                 current = next;
  89         } while (next && !thread_swap(main_thread, next));
  90 }
  91
  92 int thread_create(struct thread *t, void (*start_routine), void *arg)
  93 {
  94         static int created = 1;
  95         int ret = 0;
  96
  97         DBG();
  98
  99         memset(t, 0, sizeof(*t));
 100         t->index = created++;
 101         DEBUG("create thread %d\n", t->index);
 102
 103         t->start_routine = start_routine;
 104         t->arg = arg;
 105
 106         /* Initialize state */
 107         ret = create_context(t);
 108         if (ret)
 109                 return ret;
 110
 111         schedule_add_thread(t);
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 void thread_join(struct thread *t)
 116 {
 117         while (!t->completed)
 118                 thread_yield();
 119 }
 120
 121 void a(int *parm)
 122 {
 123         int i;
 124
 125         for (i = 0; i < 10; i++) {
 126                 printf("Thread %d, magic number %d, loop %d\n", current->index, *parm, i);
 127                 if (i % 2)
 128                         thread_yield();
 129         }
 130 }
 131
 132 void user_main()
 133 {
 134         struct thread t1, t2;
 135         int i = 17, j = 13;
 136
 137         printf("%s() creating 2 threads\n", __func__);
 138         thread_create(&t1, &a, &i);
 139         thread_create(&t2, &a, &j);
 140
 141         thread_join(&t1);
 142         thread_join(&t2);
 143         printf("%s() is finished\n", __func__);
 144 }
 145
 146 int main()
 147 {
 148         struct thread user_thread;
 149
 150         main_thread = malloc(sizeof(struct thread));
 151         create_initial_thread(main_thread);
 152
 153         /* Start user program */
 154         thread_create(&user_thread, &user_main, NULL);
 155
 156         /* Wait for all threads to complete */
 157         thread_wait_finish();
 158
 159         DEBUG("Exiting\n");
 160         return 0;
 161 }