git.pond.sub.org Git - empserver/blob - src/lib/lwp/lwp.c

   1 /*
   2  * lwp.c -- lightweight process creation, destruction and manipulation.
   3  * Copyright (C) 1991-3 Stephen Crane.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
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   9  *
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  14  *
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  16  * License along with this library; if not, write to the Free
  17  * Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  *
  19  * author: Stephen Crane, (jsc@doc.ic.ac.uk), Department of Computing,
  20  * Imperial College of Science, Technology and Medicine, 180 Queen's
  21  * Gate, London SW7 2BZ, England.
  22  */
  23
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <signal.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include "lwp.h"
  29 #include "lwpint.h"
  30 #include "prototypes.h"
  31
  32 #if defined(_EMPTH_LWP)
  33
  34 struct lwpQueue LwpSchedQ[LWP_MAX_PRIO], LwpDeadQ;
  35
  36 struct lwpProc *LwpCurrent = NULL;
  37 char **LwpContextPtr;
  38 int LwpMaxpri = 0;              /* maximum priority so far */
  39 int LwpStackGrowsDown;
  40
  41 static sigset_t oldmask;
  42
  43 static void lwpStackCheckInit(struct lwpProc *newp);
  44 static void lwpStackCheck(struct lwpProc *newp);
  45 static void lwpStackCheckUsed(struct lwpProc *newp);
  46
  47 /* check stack direction */
  48 static int
  49 growsdown(void *x)
  50 {
  51     int y;
  52     y = (x > (void *)&y);
  53     return y;
  54 }
  55
  56 /*
  57  * lwpReschedule -- schedule another process.  we also check for dead
  58  * processes here and free them.
  59  */
  60 void
  61 lwpReschedule(void)
  62 {
  63     static int lcount = LCOUNT;
  64     static struct lwpProc *nextp;
  65     static int i;
  66     static sigset_t tmask;
  67
  68     if (LwpCurrent && (LwpCurrent->flags & LWP_STACKCHECK)) {
  69         lwpStackCheck(LwpCurrent);
  70     }
  71     if (!--lcount) {
  72         int p = lwpSetPriority(LWP_MAX_PRIO - 1);
  73         lcount = LCOUNT;
  74         sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, &tmask);
  75         sigprocmask(SIG_SETMASK, &tmask, &oldmask);
  76         LwpCurrent->pri = p;
  77     }
  78
  79     /* destroy dead threads */
  80     lwpStatus(LwpCurrent, "Cleaning dead queue");
  81     while (NULL != (nextp = lwpGetFirst(&LwpDeadQ))) {
  82         if (nextp == LwpCurrent) {
  83             lwpStatus(nextp, "OOOPS, we are running already dead thread");
  84             exit(1);
  85         }
  86         lwpDestroy(nextp);
  87         lwpStatus(LwpCurrent, "Destroying done");
  88     }
  89
  90     for (i = LwpMaxpri + 1; i--;) {
  91         while (NULL != (nextp = lwpGetFirst(&LwpSchedQ[i]))) {
  92             if (!nextp->dead)
  93                 break;
  94             /* clean up after dead bodies */
  95             lwpStatus(nextp, "got a dead body");
  96             if (nextp == LwpCurrent) {
  97                 lwpStatus(nextp, "we are in it -- will bury later");
  98                 lwpAddTail(&LwpDeadQ, nextp);
  99             } else {
 100                 lwpDestroy(nextp);
 101             }
 102             nextp = 0;
 103         }
 104         if (nextp)
 105             break;
 106     }
 107     if (LwpCurrent == 0 && nextp == 0) {
 108         fprintf(stderr, "No processes to run!\n");
 109         exit(1);
 110     }
 111     if (LwpCurrent != nextp) {
 112         struct lwpProc *oldp = LwpCurrent;
 113         if (oldp)
 114             lwpStatus(oldp, "switch out");
 115         LwpCurrent = nextp;
 116         *LwpContextPtr = nextp->ud;
 117         lwpSwitchContext(oldp, nextp);
 118         lwpStatus(nextp, "switch in %d", nextp->pri);
 119     }
 120 }
 121
 122 /*
 123  * lwpEntryPoint -- process entry point.
 124  */
 125 void
 126 lwpEntryPoint(void)
 127 {
 128     sigset_t set;
 129
 130     sigemptyset(&set);
 131     sigaddset(&set, SIGALRM);
 132     sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, &oldmask);
 133     *LwpContextPtr = LwpCurrent->ud;
 134
 135     lwpStatus(LwpCurrent, "starting at entry point");
 136     (*LwpCurrent->entry)(LwpCurrent->ud);
 137     lwpExit();
 138 }
 139
 140 /*
 141  * lwpCreate -- create a process.
 142  */
 143 struct lwpProc *
 144 lwpCreate(int priority, void (*entry)(void *), int stacksz, int flags, char *name, char *desc, int argc, char **argv, void *ud)
 145 {
 146     struct lwpProc *newp;
 147
 148     if (!(newp = malloc(sizeof(struct lwpProc))))
 149         return 0;
 150     newp->flags = flags;
 151     newp->name = strdup(name);
 152     newp->desc = strdup(desc);
 153     newp->entry = entry;
 154     newp->argc = argc;
 155     newp->argv = argv;
 156     newp->ud = ud;
 157     newp->dead = 0;
 158     if (LWP_MAX_PRIO <= priority)
 159         priority = LWP_MAX_PRIO - 1;
 160     if (LwpMaxpri < (newp->pri = priority))
 161         LwpMaxpri = priority;
 162     lwpNewContext(newp, stacksz);
 163     lwpStatus(newp, "creating process structure %p (sbtm %p)",
 164               newp, newp->sbtm);
 165     if (flags & LWP_STACKCHECK)
 166         lwpStackCheckInit(newp);
 167     lwpReady(newp);
 168     lwpReady(LwpCurrent);
 169     lwpReschedule();
 170     return newp;
 171 }
 172
 173 void
 174 lwpDestroy(struct lwpProc *proc)
 175 {
 176     if (proc->flags & LWP_STACKCHECK) {
 177         lwpStackCheckUsed(proc);
 178         lwpStackCheck(proc);
 179     }
 180     lwpStatus(proc, "destroying sbtm: %p", proc->sbtm);
 181     free(proc->sbtm);
 182     free(proc->name);
 183     free(proc->desc);
 184     free(proc);
 185 }
 186
 187 /*
 188  * lwpReady -- put process on ready queue.  if null, assume current.
 189  */
 190 void
 191 lwpReady(struct lwpProc *p)
 192 {
 193     if (!p)
 194         p = LwpCurrent;
 195     lwpStatus(p, "added to run queue");
 196     lwpAddTail(&LwpSchedQ[p->pri], p);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * return user's data
 201  */
 202 void *
 203 lwpGetUD(struct lwpProc *p)
 204 {
 205     if (!p)
 206         p = LwpCurrent;
 207     return p->ud;
 208 }
 209
 210 /*
 211  * set user's data
 212  */
 213 void
 214 lwpSetUD(struct lwpProc *p, char *ud)
 215 {
 216     if (!p)
 217         p = LwpCurrent;
 218     p->ud = ud;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * set name & desc
 223  */
 224 void
 225 lwpSetDesc(struct lwpProc *p, char *name, char *desc)
 226 {
 227     if (!p)
 228         p = LwpCurrent;
 229     free(p->name);
 230     free(p->desc);
 231     p->name = strdup(name);
 232     p->desc = strdup(desc);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * lwpYield -- yield the processor to another thread.
 237  */
 238 void
 239 lwpYield(void)
 240 {
 241     lwpStatus(LwpCurrent, "yielding control");
 242     lwpReady(LwpCurrent);
 243     lwpReschedule();
 244 }
 245
 246 /*
 247  * cause the current process to be scheduled for deletion.
 248  */
 249 void
 250 lwpExit(void)
 251 {
 252     lwpStatus(LwpCurrent, "marking self as dead");
 253     LwpCurrent->dead = 1;
 254     lwpYield();
 255 }
 256
 257 /*
 258  * mark another process as dead, so it will never be rescheduled.
 259  * remove any lingering FD action
 260  */
 261 void
 262 lwpTerminate(struct lwpProc *p)
 263 {
 264     lwpStatus(p, "terminating process");
 265     p->dead = 1;
 266     if (p->fd >= 0)
 267         lwpWakeupFd(p);
 268 }
 269
 270 /*
 271  * set the thread's priority, returning the old.
 272  * if the new priority is lower than the old, we reschedule.
 273  */
 274 int
 275 lwpSetPriority(int new)
 276 {
 277     int old = LwpCurrent->pri;
 278
 279     if (LWP_MAX_PRIO <= new)
 280         new = LWP_MAX_PRIO - 1;
 281     if (LwpMaxpri < new)
 282         LwpMaxpri = new;
 283     LwpCurrent->pri = new;
 284     lwpStatus(LwpCurrent, "resetting priority (%d -> %d)", old, new);
 285     if (new < old)
 286         lwpYield();
 287     return old;
 288 }
 289
 290 /*
 291  * initialise the coroutine structures
 292  */
 293 struct lwpProc *
 294 lwpInitSystem(int pri, char **ctxptr, int flags)
 295 {
 296     struct lwpQueue *q;
 297     int i, *stack, marker;
 298     struct lwpProc *sel;
 299
 300     LwpContextPtr = ctxptr;
 301     if (pri < 1)
 302         pri = 1;
 303     /* *LwpContextPtr = 0; */
 304     LwpStackGrowsDown = growsdown(&marker);
 305     if (!(LwpCurrent = calloc(1, sizeof(struct lwpProc))))
 306         return 0;
 307     if (!(stack = malloc(64)))
 308         return 0;
 309     if (LWP_MAX_PRIO <= pri)
 310         pri = LWP_MAX_PRIO - 1;
 311     if (LwpMaxpri < pri)
 312         LwpMaxpri = pri;
 313     LwpCurrent->next = 0;
 314     LwpCurrent->sbtm = stack;   /* dummy stack for "main" */
 315     LwpCurrent->pri = pri;
 316     LwpCurrent->dead = 0;
 317     LwpCurrent->flags = flags & ~LWP_STACKCHECK;
 318     LwpCurrent->name = "Main";
 319     for (i = LWP_MAX_PRIO, q = LwpSchedQ; i--; q++)
 320         q->head = q->tail = 0;
 321     LwpDeadQ.head = LwpDeadQ.tail = 0;
 322     /* must be lower in priority than us for this to work right */
 323     sel = lwpCreate(0, lwpSelect, 16384, flags, "EventHandler",
 324                     "Select (main loop) Event Handler", 0, 0, 0);
 325     lwpInitSelect(sel);
 326     return LwpCurrent;
 327 }
 328
 329 /* lwpStackCheckInit
 330  *
 331  * Initialize the entire stack (including both redzones) with the stack
 332  * check mark.  Thus, we can get some indication of how much stack was
 333  * used.
 334  */
 335 static void
 336 lwpStackCheckInit(struct lwpProc *newp)
 337 {
 338     int *p;
 339     int *lim = (int *)((char *)newp->sbtm + newp->size);
 340
 341     for (p = newp->sbtm; p < lim; p++)
 342         *p = LWP_CHECKMARK;
 343 }
 344
 345 /* lwpStackCheck
 346  *
 347  * Check if the thread has overflowed/underflowed its stack.
 348  * Should that happen, abort the process, as we cannot recover.
 349  */
 350 static void
 351 lwpStackCheck(struct lwpProc *newp)
 352 {
 353     int *btm = (int *)(newp->ustack - LWP_REDZONE);
 354     int *top = (int *)(newp->ustack + newp->usize + LWP_REDZONE);
 355     int n = LWP_REDZONE / sizeof(int);
 356     int i, lo_clean, hi_clean, overflow, underflow;
 357
 358     for (i = 0; i < n && btm[i] == LWP_CHECKMARK; i++) ;
 359     lo_clean = i;
 360
 361     for (i = 1; i <= n && top[-i] == LWP_CHECKMARK; i++) ;
 362     hi_clean = i - 1;
 363
 364     if (LwpStackGrowsDown) {
 365         overflow = n - lo_clean;
 366         underflow = n - hi_clean;
 367     } else {
 368         overflow = n - hi_clean;
 369         underflow = n - lo_clean;
 370     }
 371     if (overflow)
 372         logerror("Thread %s stack overflow %d bytes",
 373                  newp->name, overflow * sizeof(int));
 374     if (underflow)
 375         logerror("Thread %s stack underflow %d bytes",
 376                  newp->name, underflow * sizeof(int));
 377     if (overflow || underflow)
 378         abort();
 379 }
 380
 381 /* lwpStackCheckUsed
 382  *
 383  * Figure out how much stack was used by this thread.
 384  */
 385 static void
 386 lwpStackCheckUsed(struct lwpProc *newp)
 387 {
 388     int *base = (int *)newp->ustack;
 389     int *lim = (int *)(newp->ustack + newp->usize);
 390     int total = (lim + 1 - base) * sizeof(int);
 391     int used, *p;
 392
 393     if (LwpStackGrowsDown) {
 394         for (p = base; p < lim && *p == LWP_CHECKMARK; ++p) ;
 395         used = (lim - p) * sizeof(int);
 396     } else {
 397         for (p = lim - 1; p >= base && *p == LWP_CHECKMARK; --p) ;
 398         used = (p - base + 1) * sizeof(int);
 399     }
 400     lwpStatus(newp, "Thread stack %d used, %d left, %d total",
 401               used, total - used, total);
 402 }
 403
 404 #endif