nsz Git - musl/blob - src/thread/pthread_cond_timedwait.c

   1 #include "pthread_impl.h"
   2
   3 /*
   4  * struct waiter
   5  *
   6  * Waiter objects have automatic storage on the waiting thread, and
   7  * are used in building a linked list representing waiters currently
   8  * waiting on the condition variable or a group of waiters woken
   9  * together by a broadcast or signal; in the case of signal, this is a
  10  * degenerate list of one member.
  11  *
  12  * Waiter lists attached to the condition variable itself are
  13  * protected by the lock on the cv. Detached waiter lists are never
  14  * modified again, but can only be traversed in reverse order, and are
  15  * protected by the "barrier" locks in each node, which are unlocked
  16  * in turn to control wake order.
  17  *
  18  * Since process-shared cond var semantics do not necessarily allow
  19  * one thread to see another's automatic storage (they may be in
  20  * different processes), the waiter list is not used for the
  21  * process-shared case, but the structure is still used to store data
  22  * needed by the cancellation cleanup handler.
  23  */
  24
  25 struct waiter {
  26         struct waiter *prev, *next;
  27         int state, barrier, mutex_ret;
  28         int *notify;
  29         pthread_mutex_t *mutex;
  30         pthread_cond_t *cond;
  31         int shared;
  32 };
  33
  34 /* Self-synchronized-destruction-safe lock functions */
  35
  36 static inline void lock(volatile int *l)
  37 {
  38         if (a_cas(l, 0, 1)) {
  39                 a_cas(l, 1, 2);
  40                 do __wait(l, 0, 2, 1);
  41                 while (a_cas(l, 0, 2));
  42         }
  43 }
  44
  45 static inline void unlock(volatile int *l)
  46 {
  47         if (a_swap(l, 0)==2)
  48                 __wake(l, 1, 1);
  49 }
  50
  51 static inline void unlock_requeue(volatile int *l, volatile int *r, int w)
  52 {
  53         a_store(l, 0);
  54         if (w) __wake(l, 1, 1);
  55         else __syscall(SYS_futex, l, FUTEX_REQUEUE|128, 0, 1, r) != -ENOSYS
  56                 || __syscall(SYS_futex, l, FUTEX_REQUEUE, 0, 1, r);
  57 }
  58
  59 enum {
  60         WAITING,
  61         SIGNALED,
  62         LEAVING,
  63 };
  64
  65 static void unwait(void *arg)
  66 {
  67         struct waiter *node = arg;
  68
  69         if (node->shared) {
  70                 pthread_cond_t *c = node->cond;
  71                 pthread_mutex_t *m = node->mutex;
  72                 if (a_fetch_add(&c->_c_waiters, -1) == -0x7fffffff)
  73                         __wake(&c->_c_waiters, 1, 0);
  74                 node->mutex_ret = pthread_mutex_lock(m);
  75                 return;
  76         }
  77
  78         int oldstate = a_cas(&node->state, WAITING, LEAVING);
  79
  80         if (oldstate == WAITING) {
  81                 /* Access to cv object is valid because this waiter was not
  82                  * yet signaled and a new signal/broadcast cannot return
  83                  * after seeing a LEAVING waiter without getting notified
  84                  * via the futex notify below. */
  85
  86                 pthread_cond_t *c = node->cond;
  87                 lock(&c->_c_lock);
  88
  89                 if (c->_c_head == node) c->_c_head = node->next;
  90                 else if (node->prev) node->prev->next = node->next;
  91                 if (c->_c_tail == node) c->_c_tail = node->prev;
  92                 else if (node->next) node->next->prev = node->prev;
  93
  94                 unlock(&c->_c_lock);
  95
  96                 if (node->notify) {
  97                         if (a_fetch_add(node->notify, -1)==1)
  98                                 __wake(node->notify, 1, 1);
  99                 }
 100         } else {
 101                 /* Lock barrier first to control wake order. */
 102                 lock(&node->barrier);
 103         }
 104
 105         node->mutex_ret = pthread_mutex_lock(node->mutex);
 106
 107         if (oldstate == WAITING) return;
 108
 109         if (!node->next) a_inc(&node->mutex->_m_waiters);
 110
 111         /* Unlock the barrier that's holding back the next waiter, and
 112          * either wake it or requeue it to the mutex. */
 113         if (node->prev) {
 114                 unlock_requeue(&node->prev->barrier,
 115                         &node->mutex->_m_lock,
 116                         node->mutex->_m_type & 128);
 117         } else {
 118                 a_dec(&node->mutex->_m_waiters);
 119         }
 120 }
 121
 122 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict c, pthread_mutex_t *restrict m, const struct timespec *restrict ts)
 123 {
 124         struct waiter node = { .cond = c, .mutex = m };
 125         int e, seq, *fut, clock = c->_c_clock;
 126
 127         if ((m->_m_type&15) && (m->_m_lock&INT_MAX) != __pthread_self()->tid)
 128                 return EPERM;
 129
 130         if (ts && ts->tv_nsec >= 1000000000UL)
 131                 return EINVAL;
 132
 133         pthread_testcancel();
 134
 135         if (c->_c_shared) {
 136                 node.shared = 1;
 137                 fut = &c->_c_seq;
 138                 seq = c->_c_seq;
 139                 a_inc(&c->_c_waiters);
 140         } else {
 141                 lock(&c->_c_lock);
 142
 143                 seq = node.barrier = 2;
 144                 fut = &node.barrier;
 145                 node.state = WAITING;
 146                 node.next = c->_c_head;
 147                 c->_c_head = &node;
 148                 if (!c->_c_tail) c->_c_tail = &node;
 149                 else node.next->prev = &node;
 150
 151                 unlock(&c->_c_lock);
 152         }
 153
 154         pthread_mutex_unlock(m);
 155
 156         do e = __timedwait(fut, seq, clock, ts, unwait, &node, !node.shared);
 157         while (*fut==seq && (!e || e==EINTR));
 158         if (e == EINTR) e = 0;
 159
 160         unwait(&node);
 161
 162         return node.mutex_ret ? node.mutex_ret : e;
 163 }
 164
 165 int __private_cond_signal(pthread_cond_t *c, int n)
 166 {
 167         struct waiter *p, *first=0;
 168         int ref = 0, cur;
 169
 170         lock(&c->_c_lock);
 171         for (p=c->_c_tail; n && p; p=p->prev) {
 172                 if (a_cas(&p->state, WAITING, SIGNALED) != WAITING) {
 173                         ref++;
 174                         p->notify = &ref;
 175                 } else {
 176                         n--;
 177                         if (!first) first=p;
 178                 }
 179         }
 180         /* Split the list, leaving any remainder on the cv. */
 181         if (p) {
 182                 if (p->next) p->next->prev = 0;
 183                 p->next = 0;
 184         } else {
 185                 c->_c_head = 0;
 186         }
 187         c->_c_tail = p;
 188         unlock(&c->_c_lock);
 189
 190         /* Wait for any waiters in the LEAVING state to remove
 191          * themselves from the list before returning or allowing
 192          * signaled threads to proceed. */
 193         while ((cur = ref)) __wait(&ref, 0, cur, 1);
 194
 195         /* Allow first signaled waiter, if any, to proceed. */
 196         if (first) unlock(&first->barrier);
 197
 198         return 0;
 199 }