]> git.saurik.com Git - apple/libc.git/blobdiff - pthreads/pthread_internals.h
Libc-594.9.1.tar.gz
[apple/libc.git] / pthreads / pthread_internals.h
index a0549d6bae8061f0bc49013f3303667ffb52a288..92624437c25d8ee56a2ed30294d316b23d673a59 100644 (file)
@@ -65,6 +65,7 @@ typedef struct _pthread_attr_t pthread_attr_t;
 #include <errno.h>
 #include <mach/mach.h>
 #include <mach/mach_error.h>
+#include <libkern/OSAtomic.h>
 
 
 #ifndef __POSIX_LIB__
@@ -90,13 +91,14 @@ extern  size_t pthreadsize;
 /*
  * Threads
  */
+#define MAXTHREADNAMESIZE      64
 #define _PTHREAD_T
 typedef struct _pthread
 {
        long           sig;           /* Unique signature for this structure */
        struct __darwin_pthread_handler_rec *__cleanup_stack;
        pthread_lock_t lock;          /* Used for internal mutex on structure */
-       u_int32_t       detached:8,
+       uint32_t        detached:8,
                        inherit:8,
                        policy:8,
                        freeStackOnExit:1,
@@ -104,7 +106,8 @@ typedef struct _pthread
                        kernalloc:1,
                        schedset:1,
                        wqthread:1,
-                       pad:3;
+                       wqkillset:1,
+                       pad:2;
        size_t         guardsize;       /* size in bytes to guard stack overflow */
 #if  !defined(__LP64__)
        int            pad0;            /* for backwards compatibility */
@@ -131,7 +134,7 @@ typedef struct _pthread
 #endif
        void           *cthread_self;  /* cthread_self() if somebody calls cthread_set_self() */
        /* protected by list lock */
-       u_int32_t       childrun:1,
+       uint32_t        childrun:1,
                        parentcheck:1,
                        childexit:1,
                        pad3:29;
@@ -142,10 +145,11 @@ typedef struct _pthread
        void *  freeaddr;
        size_t  freesize;
        mach_port_t     joiner_notify;
-       char    pthread_name[64];               /* including nulll the name */
+       char    pthread_name[MAXTHREADNAMESIZE];                /* including nulll the name */
         int    max_tsd_key;
        void *  cur_workq;
        void * cur_workitem;
+       uint64_t thread_id;
 } *pthread_t;
 
 /*
@@ -161,7 +165,7 @@ struct _pthread_attr_t
 {
        long           sig;           /* Unique signature for this structure */
        pthread_lock_t lock;
-       u_int32_t       detached:8,
+       uint32_t        detached:8,
                        inherit:8,
                        policy:8,
                        freeStackOnExit:1,
@@ -179,42 +183,93 @@ struct _pthread_attr_t
 /*
  * Mutex attributes
  */
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_NONE             0
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_FAIRSHARE                1
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_FIRSTFIT         2
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_REALTIME         3
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_ADAPTIVE         4
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_PRIPROTECT       5
+#define _PTHREAD_MUTEX_POLICY_PRIINHERIT       6
+
 #define _PTHREAD_MUTEXATTR_T
 typedef struct 
 {
        long sig;                    /* Unique signature for this structure */
        int prioceiling;
-       u_int32_t protocol:2,           /* protocol attribute */
+       uint32_t protocol:2,            /* protocol attribute */
                type:2,                 /* mutex type */
                pshared:2,
-               rfu:26;
+               policy:3,
+               rfu:23;
 } pthread_mutexattr_t;
 
 /*
  * Mutex variables
  */
+struct _pthread_mutex_options {
+       uint32_t  protocol:2,           /* protocol */
+               type:2,                 /* mutex type */
+               pshared:2,                      /* mutex type */
+               policy:3,
+               hold:2,
+               misalign:1,             /* 8 byte aligned? */
+               rfu:4,
+               lock_count:16;
+};
+
+
+#define _PTHREAD_MTX_OPT_PSHARED 0x010
+#define _PTHREAD_MTX_OPT_HOLD 0x200
+#define _PTHREAD_MTX_OPT_NOHOLD 0x400
+#define _PTHREAD_MTX_OPT_LASTDROP (_PTHREAD_MTX_OPT_NOHOLD | _PTHREAD_MTX_OPT_HOLD)
+
+
 #define _PTHREAD_MUTEX_T
 typedef struct _pthread_mutex
 {
        long           sig;           /* Unique signature for this structure */
        pthread_lock_t lock;          /* Used for internal mutex on structure */
-       u_int32_t      waiters;       /* Count of threads waiting for this mutex */
-#define _pthread_mutex_kernid waiters
+       union {
+               uint32_t value;
+               struct _pthread_mutex_options options;
+       } mtxopts;
+       int16_t       prioceiling;
+       int16_t        priority;      /* Priority to restore when mutex unlocked */
+       uint32_t      waiters;       /* Count of threads waiting for this mutex */
        pthread_t      owner;         /* Which thread has this mutex locked */
-       semaphore_t    sem;           /* Semaphore used for waiting */
-       u_int32_t        protocol:2,            /* protocol */
-               type:2,                 /* mutex type */
-               pshared:2,                      /* mutex type */
-               rfu:10,
-               lock_count:16;
        struct _pthread_mutex *next, *prev;  /* List of other mutexes he owns */
        struct _pthread_cond *busy;   /* List of condition variables using this mutex */
-       int16_t       prioceiling;
-       int16_t        priority;      /* Priority to restore when mutex unlocked */
+       semaphore_t    sem;           /* Semaphore used for waiting */
        semaphore_t     order;
 } pthread_mutex_t;
 
 
+typedef struct _npthread_mutex
+{
+/* keep same as pthread_mutex_t from here to .. */
+       long           sig;           /* Unique signature for this structure */
+       pthread_lock_t lock;          /* Used for static init sequencing */
+       union {
+               uint32_t value;
+               struct _pthread_mutex_options options;
+       } mtxopts;
+       int16_t       prioceiling;
+       int16_t        priority;      /* Priority to restore when mutex unlocked */
+       uint32_t        m_seq[3];
+#if  defined(__LP64__)
+       uint64_t      m_tid;          /* Which thread has this mutex locked */
+       uint32_t  *     m_lseqaddr;
+       uint32_t  *     m_useqaddr;
+       uint32_t        reserved[2];
+#else
+       uint32_t  *     m_lseqaddr;
+       uint64_t      m_tid;          /* Which thread has this mutex locked */
+       uint32_t  *     m_useqaddr;
+#endif
+} npthread_mutex_t;
+
+
+
 
 /*
  * Condition variable attributes
@@ -223,7 +278,7 @@ typedef struct _pthread_mutex
 typedef struct 
 {
        long           sig;          /* Unique signature for this structure */
-       u_int32_t        pshared:2,             /* pshared */
+       uint32_t         pshared:2,             /* pshared */
                unsupported:30;
 } pthread_condattr_t;
 
@@ -235,15 +290,29 @@ typedef struct _pthread_cond
 {
        long           sig;          /* Unique signature for this structure */
        pthread_lock_t lock;         /* Used for internal mutex on structure */
-       semaphore_t    sem;          /* Kernel semaphore */
-#define _pthread_cond_kernid sem
-       struct _pthread_cond *next, *prev;  /* List of condition variables using mutex */
-       struct _pthread_mutex *busy; /* mutex associated with variable */
-       u_int32_t       waiters:15,     /* Number of threads waiting */
+       uint32_t        waiters:15,     /* Number of threads waiting */
                   sigspending:15,      /* Number of outstanding signals */
                        pshared:2;
+       struct _pthread_cond *next, *prev;  /* List of condition variables using mutex */
+       struct _pthread_mutex *busy; /* mutex associated with variable */
+       semaphore_t    sem;          /* Kernel semaphore */
 } pthread_cond_t;
 
+
+typedef struct _npthread_cond
+{
+       long           sig;          /* Unique signature for this structure */
+       pthread_lock_t lock;         /* Used for internal mutex on structure */
+       uint32_t        rfu:29,         /* not in use*/
+                       misalign: 1,    /* structure is not aligned to 8 byte boundary */
+                       pshared:2;
+       struct _npthread_mutex *busy; /* mutex associated with variable */
+       uint32_t        c_seq[3];
+#if defined(__LP64__)
+       uint32_t        reserved[3];
+#endif /* __LP64__ */
+} npthread_cond_t;
+
 /*
  * Initialization control (once) variables
  */
@@ -266,32 +335,106 @@ typedef struct {
        long            sig;
        pthread_mutex_t lock;   /* monitor lock */
        int             state;
-#define _pthread_rwlock_kernid state
        pthread_cond_t  read_signal;
        pthread_cond_t  write_signal;
        int             blocked_writers;
-       int             pshared;
-       pthread_t               owner;
-       int     rfu[2];
+       int             reserved;
+       pthread_t       owner;
+       int     rfu[1];
+       int             pshared;
 } pthread_rwlock_t;
 
+#define _PTHREAD_RWLOCK_T
+typedef struct {
+       long            sig;
+       pthread_lock_t lock;
+#if defined(__LP64__)
+       int             reserv;
+       volatile uint32_t       rw_seq[4];
+       pthread_t       rw_owner;
+#else /* __LP64__ */
+       volatile uint32_t       rw_seq[4];
+       pthread_t       rw_owner;
+       int             reserv;
+#endif /* __LP64__ */
+       volatile uint32_t *     rw_lseqaddr;
+       volatile uint32_t *     rw_wcaddr;
+       volatile uint32_t *     rw_useqaddr;
+       uint32_t        rw_flags;
+       int             misalign;
+#if defined(__LP64__)
+       uint32_t        rfu[31];
+#else /* __LP64__ */
+       uint32_t        rfu[18];
+#endif /* __LP64__ */
+       int             pshared;
+} npthread_rwlock_t;
+
+/* flags for rw_flags */
+#define PTHRW_KERN_PROCESS_SHARED      0x10
+#define PTHRW_KERN_PROCESS_PRIVATE     0x20
+#define PTHRW_KERN_PROCESS_FLAGS_MASK  0x30
+
+#define PTHRW_EBIT      0x01
+#define PTHRW_LBIT      0x02
+#define PTHRW_YBIT      0x04
+#define PTHRW_WBIT      0x08
+#define PTHRW_UBIT      0x10
+#define PTHRW_RETRYBIT      0x20
+#define PTHRW_SHADOW_W      0x20       /* same as 0x20, shadow W bit for rwlock */
+
+#define PTHRW_TRYLKBIT      0x40
+#define PTHRW_RW_HUNLOCK      0x40     /* readers responsible for handling unlock */
+
+#define PTHRW_MTX_NONE      0x80
+#define PTHRW_RW_INIT       0x80    /* reset on the lock bits */
+#define PTHRW_RW_SPURIOUS     0x80     /* same as 0x80, spurious rwlock  unlock ret from kernel */
+
+#define PTHRW_INC      0x100
+#define PTHRW_BIT_MASK 0x000000ff
+#define PTHRW_UN_BIT_MASK 0x000000df   /* remove shadow bit */
+
+#define PTHRW_COUNT_SHIFT      8 
+#define PTHRW_COUNT_MASK       0xffffff00
+#define PTHRW_MAX_READERS      0xffffff00
+
+
+#define PTHREAD_MTX_TID_SWITCHING (uint64_t)-1
+
+#define is_rw_ewubit_set(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_WBIT | PTHRW_UBIT)) != 0)
+#define is_rw_lbit_set(x) (((x) & PTHRW_LBIT) != 0)
+#define is_rw_lybit_set(x) (((x) & (PTHRW_LBIT | PTHRW_YBIT)) != 0)
+#define is_rw_ebit_set(x) (((x) & PTHRW_EBIT) != 0)
+#define is_rw_ebit_clear(x) (((x) & PTHRW_EBIT) == 0)
+#define is_rw_uebit_set(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_UBIT)) != 0)
+#define is_rw_ewuybit_set(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_WBIT | PTHRW_UBIT | PTHRW_YBIT)) != 0)
+#define is_rw_ewuybit_clear(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_WBIT | PTHRW_UBIT | PTHRW_YBIT)) == 0)
+#define is_rw_ewubit_set(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_WBIT | PTHRW_UBIT)) != 0)
+#define is_rw_ewubit_clear(x) (((x) & (PTHRW_EBIT | PTHRW_WBIT | PTHRW_UBIT)) == 0)
+
+/* is x lower than Y */
+#define is_seqlower(x, y) ((x  < y) || ((x - y) > (PTHRW_MAX_READERS/2)))
+/* is x lower than or eq Y */
+#define is_seqlower_eq(x, y) ((x  <= y) || ((x - y) > (PTHRW_MAX_READERS/2)))
+
+/* is x greater than Y */
+#define is_seqhigher(x, y) ((x  > y) || ((y - x) > (PTHRW_MAX_READERS/2)))
+
+static inline  int diff_genseq(uint32_t x, uint32_t y) {
+        if (x > y)  {
+                return(x-y);
+        } else {
+                return((PTHRW_MAX_READERS - y) + x +1);
+        }
+}
+
 /* keep the size to 64bytes  for both 64 and 32 */
 #define _PTHREAD_WORKQUEUE_ATTR_T
 typedef struct {
-       u_int32_t sig;
-#if defined(__ppc64__) || defined(__x86_64__)
-       u_int32_t resv1;
-#endif
-       size_t  stacksize;
-       int     istimeshare;
-       int     importance;
-       int     affinity;
-       int     queueprio;
-#if defined(__ppc64__) || defined(__x86_64__)
-       unsigned int resv2[8];
-#else
-       unsigned int resv2[10];
-#endif
+       uint32_t sig;
+       int queueprio;
+       int overcommit;
+       unsigned int resv2[13];
 } pthread_workqueue_attr_t;
 
 #define _PTHREAD_WORKITEM_T
@@ -301,6 +444,7 @@ typedef struct _pthread_workitem {
        void    * func_arg;
        struct _pthread_workqueue *  workq;     
        unsigned int    flags;
+       unsigned int    gencount;
 }  * pthread_workitem_t;
 
 #define PTH_WQITEM_INKERNEL_QUEUE      1
@@ -317,8 +461,7 @@ typedef struct _pthread_workitem {
 TAILQ_HEAD(__pthread_workitem_pool, _pthread_workitem);
 extern struct __pthread_workitem_pool __pthread_workitem_pool_head;        /* head list of workitem pool  */
 
-#define WQ_NUM_PRIO_QS 5       /* -2 to +2 */
-#define WORK_QUEUE_NORMALIZER 2        /* so all internal usages  are from 0 to 4 */
+#define WQ_NUM_PRIO_QS 3       /* WORKQ_HIGH/DEFAULT/LOW_PRIOQUEUE */
 
 #define _PTHREAD_WORKQUEUE_HEAD_T
 typedef struct  _pthread_workqueue_head {
@@ -345,7 +488,7 @@ typedef struct  _pthread_workqueue {
        void            (*term_callback)(struct _pthread_workqueue *,void *);
        void  * term_callarg;
        pthread_workqueue_head_t headp;
-       int             suspend_count;
+       int             overcommit;
 #if defined(__ppc64__) || defined(__x86_64__)
        unsigned int    rev2[2];
 #else
@@ -367,7 +510,7 @@ extern struct __pthread_workqueue_pool __pthread_workqueue_pool_head;        /*
 
 #include "pthread.h"
 
-#if defined(__i386__) || defined(__ppc64__) || defined(__x86_64__) || defined(__arm__)
+#if defined(__i386__) || defined(__ppc64__) || defined(__x86_64__) || (defined(__arm__) && (defined(_ARM_ARCH_7) || !defined(_ARM_ARCH_6) || !defined(__thumb__)))
 /*
  * Inside libSystem, we can use r13 or %gs directly to get access to the
  * thread-specific data area. The current thread is in the first slot.
@@ -381,7 +524,9 @@ _pthread_self_direct(void)
 #elif defined(__ppc64__)
        register const pthread_t __pthread_self asm ("r13");
        ret = __pthread_self;
-#elif defined(__arm__)
+#elif defined(__arm__) && defined(_ARM_ARCH_6)
+       __asm__ ("mrc p15, 0, %0, c13, c0, 3" : "=r"(ret));
+#elif defined(__arm__) && !defined(_ARM_ARCH_6)
        register const pthread_t __pthread_self asm ("r9");
        ret = __pthread_self;
 #endif
@@ -449,9 +594,31 @@ extern void _pthread_setup(pthread_t th, void (*f)(pthread_t), void *sp, int sus
 
 extern void _pthread_tsd_cleanup(pthread_t self);
 
+#if  defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
+__private_extern__ void __mtx_holdlock(npthread_mutex_t *mutex, uint32_t diff, uint32_t * flagp, uint32_t ** pmtxp, uint32_t * mgenp, uint32_t * ugenp);
+__private_extern__ int __mtx_droplock(npthread_mutex_t *mutex, int count, uint32_t * flagp, uint32_t ** pmtxp, uint32_t * mgenp, uint32_t * ugenp, uint32_t * notifyp);
+__private_extern__ int __mtx_updatebits(npthread_mutex_t *mutex, uint32_t updateval, int firstfiti, int fromcond);
+
+/* syscall interfaces */
+extern uint32_t __psynch_mutexwait(pthread_mutex_t * mutex,  uint32_t mgen, uint32_t  ugen, uint64_t tid, uint32_t flags);
+extern uint32_t __psynch_mutexdrop(pthread_mutex_t * mutex,  uint32_t mgen, uint32_t  ugen, uint64_t tid, uint32_t flags);
+extern int __psynch_cvbroad(pthread_cond_t * cv, uint32_t cvgen, uint32_t diffgen, pthread_mutex_t * mutex,  uint32_t mgen, uint32_t ugen, uint64_t tid, uint32_t flags);
+extern int __psynch_cvsignal(pthread_cond_t * cv, uint32_t cvgen, uint32_t cvugen, pthread_mutex_t * mutex,  uint32_t mgen, uint32_t ugen, int thread_port, uint32_t flags);
+extern uint32_t __psynch_cvwait(pthread_cond_t * cv, uint32_t cvgen, uint32_t cvugen, pthread_mutex_t * mutex,  uint32_t mgen, uint32_t ugen, uint64_t sec, uint64_t usec);
+extern uint32_t __psynch_rw_longrdlock(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_yieldwrlock(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern int __psynch_rw_downgrade(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_upgrade(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_rdlock(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_wrlock(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_unlock(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+extern uint32_t __psynch_rw_unlock2(pthread_rwlock_t * rwlock, uint32_t lgenval, uint32_t ugenval, uint32_t rw_wc, int flags);
+#endif /* __i386__ || __x86_64__ */
+
 __private_extern__ semaphore_t new_sem_from_pool(void);
 __private_extern__ void restore_sem_to_pool(semaphore_t);
 __private_extern__ void _pthread_atfork_queue_init(void);
 int _pthread_lookup_thread(pthread_t thread, mach_port_t * port, int only_joinable);
 int _pthread_join_cleanup(pthread_t thread, void ** value_ptr, int conforming);
+
 #endif /* _POSIX_PTHREAD_INTERNALS_H */