Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
fd3c271766afd284bf27534ad4a5f3effb46238e
[simgrid.git] / src / xbt / context.c
1 /*      $Id$     */
2
3 /* a fast and simple context switching library                              */
4
5 /* Copyright (c) 2004 Arnaud Legrand.                                       */
6 /* Copyright (c) 2004, 2005 Martin Quinson.                                 */
7 /* All rights reserved.                                                     */
8
9 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
10  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
11
12 #include "portable.h"
13 #include "context_private.h"
14 #include "xbt/log.h"
15 #include "xbt/dynar.h"
16 #include "gras_config.h"
17
18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(context, xbt, "Context");
19
20 #define VOIRP(expr) DEBUG1("  {" #expr " = %p }", expr)
21
22 static xbt_context_t current_context = NULL;
23 static xbt_context_t init_context = NULL;
24 static xbt_swag_t context_to_destroy = NULL;
25 static xbt_swag_t context_living = NULL;
26
27 #ifndef USE_PTHREADS /* USE_PTHREADS and USE_CONTEXT are exclusive */
28 # ifndef USE_UCONTEXT
29 /* don't want to play with conditional compilation in automake tonight, sorry.
30    include directly the c file from here when needed. */
31 #  include "context_win32.c" 
32 #  define USE_WIN_CONTEXT
33 # endif
34 #endif
35
36 static void __xbt_context_yield(xbt_context_t context)
37 {
38   xbt_assert0(current_context,"You have to call context_init() first.");
39   
40   DEBUG2("--------- current_context (%p) is yielding to context(%p) ---------",
41          current_context,context);
42
43 #ifdef USE_PTHREADS
44   if (context) {
45     xbt_context_t self = current_context;
46     DEBUG0("**** Locking ****");
47     pthread_mutex_lock(&(context->mutex));
48     DEBUG0("**** Updating current_context ****");
49     current_context = context;
50     DEBUG0("**** Releasing the prisonner ****");
51     pthread_cond_signal(&(context->cond));
52     DEBUG0("**** Going to jail ****");
53     pthread_cond_wait(&(context->cond), &(context->mutex));
54     DEBUG0("**** Unlocking ****");
55     pthread_mutex_unlock(&(context->mutex));
56     DEBUG0("**** Updating current_context ****");
57     current_context = self;
58   }
59 #else
60   if(current_context)
61     VOIRP(current_context->save);
62
63   VOIRP(context);
64   if(context) VOIRP(context->save);
65   if (context) {
66
67     int return_value = 0;
68
69     if(context->save==NULL) {
70       DEBUG0("**** Yielding to somebody else ****");
71       DEBUG2("Saving current_context value (%p) to context(%p)->save",current_context,context);
72       context->save = current_context ;
73       DEBUG1("current_context becomes  context(%p) ",context);
74       current_context = context ;
75       DEBUG1("Current position memorized (context->save). Jumping to context (%p)",context);
76       return_value = swapcontext (&(context->save->uc), &(context->uc));
77       xbt_assert0((return_value==0),"Context swapping failure");
78       DEBUG1("I am (%p). Coming back\n",context);
79     } else {
80       xbt_context_t old_context = context->save ;
81       DEBUG0("**** Back ! ****");
82       DEBUG2("Setting current_context (%p) to context(%p)->save",current_context,context);
83       current_context = context->save ;
84       DEBUG1("Setting context(%p)->save to NULL",context);
85       context->save = NULL ;
86       DEBUG2("Current position memorized (%p). Jumping to context (%p)",context,old_context);
87       return_value = swapcontext (&(context->uc), &(old_context->uc));
88       xbt_assert0((return_value==0),"Context swapping failure");
89       DEBUG1("I am (%p). Coming back\n",context);
90     }
91   }
92 #endif
93   return;
94 }
95
96 static void xbt_context_destroy(xbt_context_t context)
97 {
98 #ifdef USE_PTHREADS
99   xbt_free(context->thread);
100   pthread_mutex_destroy(&(context->mutex));
101   pthread_cond_destroy(&(context->cond));
102 #endif
103   if(context->exception) free(context->exception);
104   free(context);
105   return;
106 }
107
108 static void __context_exit(xbt_context_t context ,int value)
109 {
110   int i;
111   DEBUG0("Freeing arguments");
112   for(i=0;i<context->argc; i++) 
113     if(context->argv[i]) free(context->argv[i]);
114   if(context->argv) free(context->argv);
115
116   if(context->cleanup_func) {
117     DEBUG0("Calling cleanup function");
118     context->cleanup_func(context->cleanup_arg);
119   }
120
121   DEBUG0("Putting context in the to_destroy set");
122   xbt_swag_remove(context, context_living);
123   xbt_swag_insert(context, context_to_destroy);
124   DEBUG0("Context put in the to_destroy set");
125
126   DEBUG0("Yielding");
127 #ifdef USE_PTHREADS
128   DEBUG0("**** Locking ****");
129   pthread_mutex_lock(&(context->mutex));
130   DEBUG0("**** Updating current_context ****");
131   current_context = context;
132   DEBUG0("**** Releasing the prisonner ****");
133   pthread_cond_signal(&(context->cond));  
134   DEBUG0("**** Unlocking ****");
135   pthread_mutex_unlock(&(context->mutex));
136   DEBUG0("**** Exiting ****");
137   pthread_exit(0);
138 #else
139   __xbt_context_yield(context);
140 #endif
141   xbt_assert0(0,"You can't be here!");
142 }
143
144 static void *__context_wrapper(void *c)
145 {
146   xbt_context_t context = c;
147
148 #ifdef USE_PTHREADS
149   DEBUG2("**[%p:%p]** Lock ****",context,(void*)pthread_self());
150   pthread_mutex_lock(&(context->mutex));
151   DEBUG2("**[%p:%p]** Releasing the prisonner ****",context,(void*)pthread_self());
152   pthread_cond_signal(&(context->cond));
153   DEBUG2("**[%p:%p]** Going to Jail ****",context,(void*)pthread_self());
154   pthread_cond_wait(&(context->cond), &(context->mutex));
155   DEBUG2("**[%p:%p]** Unlocking ****",context,(void*)pthread_self());
156   pthread_mutex_unlock(&(context->mutex));
157 #endif
158
159   if(context->startup_func)
160     context->startup_func(context->startup_arg);
161
162   DEBUG0("Calling the main function");
163
164   __context_exit(context, (context->code) (context->argc,context->argv));
165   return NULL;
166 }
167
168 /* callback: context fetching */
169 static ex_ctx_t *__context_ex_ctx(void)
170 {
171   return current_context->exception;
172 }
173
174 /* callback: termination */
175 static void __context_ex_terminate(xbt_ex_t *e) {
176   xbt_ex_display(e);
177
178   __context_exit(current_context, e->value);
179 }
180
181 /** \name Functions 
182  *  \ingroup XBT_context
183  */
184 /* @{ */
185 /** Context module initialization
186  *
187  * \warning It has to be called before using any other function of this module.
188  */
189 void xbt_context_init(void)
190 {
191   if(!current_context) {
192     current_context = init_context = xbt_new0(s_xbt_context_t,1);
193     init_context->exception = xbt_new(ex_ctx_t,1);
194     XBT_CTX_INITIALIZE(init_context->exception);
195     __xbt_ex_ctx       = __context_ex_ctx;
196     __xbt_ex_terminate = __context_ex_terminate;
197     context_to_destroy = xbt_swag_new(xbt_swag_offset(*current_context,hookup));
198     context_living = xbt_swag_new(xbt_swag_offset(*current_context,hookup));
199     xbt_swag_insert(init_context, context_living);
200   }
201 }
202
203 /** Garbage collection
204  *
205  * Should be called some time to time to free the memory allocated for contexts
206  * that have finished executing their main functions.
207  */
208 void xbt_context_empty_trash(void)
209 {
210   xbt_context_t context=NULL;
211
212   while((context=xbt_swag_extract(context_to_destroy)))
213     xbt_context_destroy(context);
214 }
215
216 /** 
217  * \param context the context to start
218  * 
219  * Calling this function prepares \a context to be run. It will 
220    however run effectively only when calling #xbt_context_schedule
221  */
222 void xbt_context_start(xbt_context_t context) 
223 {
224 #ifdef USE_PTHREADS
225   /* Launch the thread */
226   DEBUG1("**[%p]** Locking ****",context);
227   pthread_mutex_lock(&(context->mutex));
228   DEBUG1("**[%p]** Pthread create ****",context);
229   xbt_assert0(!pthread_create(context->thread, NULL, __context_wrapper, context),
230               "Unable to create a thread.");
231   DEBUG2("**[%p]** Pthread created : %p ****",context,(void*)(*(context->thread)));
232   DEBUG1("**[%p]** Going to jail ****",context);
233   pthread_cond_wait(&(context->cond), &(context->mutex));
234   DEBUG1("**[%p]** Unlocking ****",context);
235   pthread_mutex_unlock(&(context->mutex));  
236 #else
237   makecontext (&(context->uc), (void (*) (void)) __context_wrapper,
238                1, context);
239 #endif
240   return;
241 }
242
243 /** 
244  * \param code a main function
245  * \param startup_func a function to call when running the context for
246  *      the first time and just before the main function \a code
247  * \param startup_arg the argument passed to the previous function (\a startup_func)
248  * \param cleanup_func a function to call when running the context, just after 
249         the termination of the main function \a code
250  * \param cleanup_arg the argument passed to the previous function (\a cleanup_func)
251  * \param argc first argument of function \a code
252  * \param argv seconde argument of function \a code
253  */
254 xbt_context_t xbt_context_new(xbt_context_function_t code, 
255                               void_f_pvoid_t startup_func, void *startup_arg,
256                               void_f_pvoid_t cleanup_func, void *cleanup_arg,
257                               int argc, char *argv[])
258 {
259   xbt_context_t res = NULL;
260
261   res = xbt_new0(s_xbt_context_t,1);
262
263   res->code = code;
264 #ifdef USE_PTHREADS
265   res->thread = xbt_new0(pthread_t,1);
266   xbt_assert0(!pthread_mutex_init(&(res->mutex), NULL), "Mutex initialization error");
267   xbt_assert0(!pthread_cond_init(&(res->cond), NULL), "Condition initialization error");
268 #else 
269   /* FIXME: strerror is not thread safe */
270   xbt_assert2(getcontext(&(res->uc))==0,"Error in context saving: %d (%s)", errno, strerror(errno));
271   res->uc.uc_link = NULL;
272   /*   res->uc.uc_link = &(current_context->uc); */
273   /* WARNING : when this context is over, the current_context (i.e. the 
274      father), is awaken... Theorically, the wrapper should prevent using 
275      this feature. */
276 # ifndef USE_WIN_CONTEXT    
277   res->uc.uc_stack.ss_sp = pth_skaddr_makecontext(res->stack,STACK_SIZE);
278   res->uc.uc_stack.ss_size = pth_sksize_makecontext(res->stack,STACK_SIZE);
279 # endif /* USE_WIN_CONTEXT */
280 #endif /* USE_PTHREADS or not */
281   res->argc = argc;
282   res->argv = argv;
283   res->startup_func = startup_func;
284   res->startup_arg = startup_arg;
285   res->cleanup_func = cleanup_func;
286   res->cleanup_arg = cleanup_arg;
287   res->exception = xbt_new(ex_ctx_t,1);
288   XBT_CTX_INITIALIZE(res->exception);
289
290   xbt_swag_insert(res, context_living);
291
292   return res;
293 }
294
295 /** 
296  * Calling this function makes the current context yield. The context
297  * that scheduled it returns from xbt_context_schedule as if nothing
298  * had happened.
299  */
300 void xbt_context_yield(void)
301 {
302   __xbt_context_yield(current_context);
303 }
304
305 /** 
306  * \param context the winner
307  *
308  * Calling this function blocks the current context and schedule \a context.  
309  * When \a context will call xbt_context_yield, it will return
310  * to this function as if nothing had happened.
311  */
312 void xbt_context_schedule(xbt_context_t context)
313 {
314   DEBUG1("Scheduling %p",context);
315   xbt_assert0((current_context==init_context),
316               "You are not supposed to run this function here!");
317   __xbt_context_yield(context);
318 }
319
320 /** 
321  * This function kill all existing context and free all the memory
322  * that has been allocated in this module.
323  */
324 void xbt_context_exit(void) {
325   xbt_context_t context=NULL;
326
327   xbt_context_empty_trash();
328   xbt_swag_free(context_to_destroy);
329
330   while((context=xbt_swag_extract(context_living)))
331     xbt_context_free(context);
332
333   xbt_swag_free(context_living);
334
335   init_context = current_context = NULL ;
336 }
337
338 /** 
339  * \param context poor victim
340  *
341  * This function simply kills \a context... scarry isn't it ?
342  */
343 void xbt_context_free(xbt_context_t context)
344 {
345   int i ;
346
347   xbt_swag_remove(context, context_living);  
348   for(i=0;i<context->argc; i++) 
349     if(context->argv[i]) free(context->argv[i]);
350   if(context->argv) free(context->argv);
351   
352   if(context->cleanup_func)
353     context->cleanup_func(context->cleanup_arg);
354   xbt_context_destroy(context);
355
356   return;
357 }
358 /* @} */