src/simix/smx_context_raw.c

   1 /* context_raw - context switching with ucontextes from System V           */
   2
   3 /* Copyright (c) 2009, 2010. The SimGrid Team.
   4  * All rights reserved.                                                     */
   5
   6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   8
   9 #include "simix/private.h"
  10 #include "xbt/parmap.h"
  11
  12
  13 #ifdef HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H
  14 #  include <valgrind/valgrind.h>
  15 #endif                          /* HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H */
  16
  17 #ifdef _XBT_WIN32
  18 #include "win32_ucontext.h"
  19 #include "win32_ucontext.c"
  20 #else
  21 #include "ucontext.h"
  22 #endif
  23
  24 typedef char * raw_stack_t;
  25 typedef void (*rawctx_entry_point_t)(void *);
  26
  27 typedef struct s_smx_ctx_raw {
  28   s_smx_ctx_base_t super;       /* Fields of super implementation */
  29   char *malloced_stack; /* malloced area containing the stack */
  30   raw_stack_t stack_top; /* pointer to stack top (within previous area) */
  31   raw_stack_t old_stack_top; /* to whom I should return the control */
  32 #ifdef HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H
  33   unsigned int valgrind_stack_id;       /* the valgrind stack id */
  34 #endif
  35 } s_smx_ctx_raw_t, *smx_ctx_raw_t;
  36
  37 smx_ctx_raw_t maestro_raw_context;
  38
  39 extern raw_stack_t raw_makecontext(char* malloced_stack, int stack_size,
  40                                    rawctx_entry_point_t entry_point, void* arg);
  41 extern void raw_swapcontext(raw_stack_t* old, raw_stack_t new);
  42
  43 #ifdef PROCESSOR_i686
  44 __asm__ (
  45    ".text\n"
  46    ".globl raw_makecontext\n"
  47    ".type raw_makecontext,@function\n"
  48    "raw_makecontext:\n"
  49    "   movl 4(%esp),%eax\n"   /* stack */
  50    "   addl 8(%esp),%eax\n"   /* size  */
  51    "   movl 12(%esp),%ecx\n"  /* func  */
  52    "   movl 16(%esp),%edx\n"  /* arg   */
  53    "   movl %edx, -4(%eax)\n"
  54    "   movl $0,   -8(%eax)\n" /* @return for func */
  55    "   movl %ecx,-12(%eax)\n"
  56    "   movl $0,  -16(%eax)\n" /* ebp */
  57    "   movl $0,  -20(%eax)\n" /* ebx */
  58    "   movl $0,  -24(%eax)\n" /* esi */
  59    "   movl $0,  -28(%eax)\n" /* edi */
  60    "   subl $28,%eax\n"
  61    "   retl\n"
  62 );
  63
  64 __asm__ (
  65    ".text\n"
  66    ".globl raw_swapcontext\n"
  67    ".type raw_swapcontext,@function\n"
  68    "raw_swapcontext:\n"
  69    "   movl 4(%esp),%eax\n" /* old */
  70    "   movl 8(%esp),%edx\n" /* new */
  71    "   pushl %ebp\n"
  72    "   pushl %ebx\n"
  73    "   pushl %esi\n"
  74    "   pushl %edi\n"
  75    "   movl %esp,(%eax)\n"
  76    "   movl %edx,%esp\n"
  77    "   popl %edi\n"
  78    "   popl %esi\n"
  79    "   popl %ebx\n"
  80    "   popl %ebp\n"
  81    "   retl\n"
  82 );
  83 #elif PROCESSOR_x86_64
  84 __asm__ (
  85    ".text\n"
  86    ".globl raw_makecontext\n"
  87    ".type raw_makecontext,@function\n"
  88    "raw_makecontext:\n" /* Calling convention sets the arguments in rdi, rsi, rdx and rcx, respectively */
  89    "   movq %rdi,%rax\n"      /* stack */
  90    "   addq %rsi,%rax\n"      /* size  */
  91    "   movq $0,   -8(%rax)\n" /* @return for func */
  92    "   movq %rdx,-16(%rax)\n" /* func */
  93    "   movq %rcx,-24(%rax)\n" /* arg/rdi */
  94    "   movq $0,  -32(%rax)\n" /* rsi */
  95    "   movq $0,  -40(%rax)\n" /* rdx */
  96    "   movq $0,  -48(%rax)\n" /* rcx */
  97    "   movq $0,  -56(%rax)\n" /* r8  */
  98    "   movq $0,  -64(%rax)\n" /* r9  */
  99    "   movq $0,  -72(%rax)\n" /* rbp */
 100    "   movq $0,  -80(%rax)\n" /* rbx */
 101    "   movq $0,  -88(%rax)\n" /* r12 */
 102    "   movq $0,  -96(%rax)\n" /* r13 */
 103    "   movq $0, -104(%rax)\n" /* r14 */
 104    "   movq $0, -112(%rax)\n" /* r15 */
 105    "   subq $112,%rax\n"
 106    "   retq\n"
 107 );
 108
 109 __asm__ (
 110    ".text\n"
 111    ".globl raw_swapcontext\n"
 112    ".type raw_swapcontext,@function\n"
 113    "raw_swapcontext:\n" /* Calling convention sets the arguments in rdi and rsi, respectively */
 114    "   pushq %rdi\n"
 115    "   pushq %rsi\n"
 116    "   pushq %rdx\n"
 117    "   pushq %rcx\n"
 118    "   pushq %r8\n"
 119    "   pushq %r9\n"
 120    "   pushq %rbp\n"
 121    "   pushq %rbx\n"
 122    "   pushq %r12\n"
 123    "   pushq %r13\n"
 124    "   pushq %r14\n"
 125    "   pushq %r15\n"
 126    "   movq %rsp,(%rdi)\n" /* old */
 127    "   movq %rsi,%rsp\n" /* new */
 128    "   popq %r15\n"
 129    "   popq %r14\n"
 130    "   popq %r13\n"
 131    "   popq %r12\n"
 132    "   popq %rbx\n"
 133    "   popq %rbp\n"
 134    "   popq %r9\n"
 135    "   popq %r8\n"
 136    "   popq %rcx\n"
 137    "   popq %rdx\n"
 138    "   popq %rsi\n"
 139    "   popq %rdi\n"
 140    "   retq\n"
 141 );
 142 #else
 143 raw_stack_t raw_makecontext(char* malloced_stack, int stack_size,
 144                             rawctx_entry_point_t entry_point, void* arg) {
 145    THROW_UNIMPLEMENTED;
 146 }
 147
 148 void raw_swapcontext(raw_stack_t* old, raw_stack_t new) {
 149    THROW_UNIMPLEMENTED;
 150 }
 151
 152 #endif
 153
 154 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(simix_context);
 155
 156 static xbt_parmap_t parmap;
 157
 158 #ifdef CONTEXT_THREADS
 159 static __thread smx_context_t current_context;
 160 #endif
 161
 162 static void smx_ctx_raw_wrapper(smx_ctx_raw_t context);
 163
 164 static int smx_ctx_raw_factory_finalize(smx_context_factory_t *factory)
 165 {
 166   if(parmap)
 167       xbt_parmap_destroy(parmap);
 168   return smx_ctx_base_factory_finalize(factory);
 169 }
 170
 171
 172 static smx_context_t
 173 smx_ctx_raw_create_context(xbt_main_func_t code, int argc, char **argv,
 174     void_pfn_smxprocess_t cleanup_func,
 175     void *data)
 176 {
 177
 178   smx_ctx_raw_t context =
 179       (smx_ctx_raw_t) smx_ctx_base_factory_create_context_sized(
 180           sizeof(s_smx_ctx_raw_t),
 181           code,
 182           argc,
 183           argv,
 184           cleanup_func,
 185           data);
 186
 187   /* If the user provided a function for the process then use it
 188      otherwise is the context for maestro */
 189      if (code) {
 190        context->malloced_stack = xbt_malloc0(smx_context_stack_size);
 191        context->stack_top =
 192            raw_makecontext(context->malloced_stack, smx_context_stack_size,
 193                (void(*)(void*))smx_ctx_raw_wrapper,context);
 194
 195 #ifdef HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H
 196        context->valgrind_stack_id =
 197            VALGRIND_STACK_REGISTER(context->malloced_stack,
 198                context->malloced_stack + smx_context_stack_size);
 199 #endif                          /* HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H */
 200
 201      }else{
 202        maestro_raw_context = context;
 203        current_context = (smx_context_t) maestro_raw_context;
 204      }
 205
 206      return (smx_context_t) context;
 207 }
 208
 209 static void smx_ctx_raw_free(smx_context_t context)
 210 {
 211
 212   if (context) {
 213
 214 #ifdef HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H
 215     VALGRIND_STACK_DEREGISTER(((smx_ctx_raw_t)
 216         context)->valgrind_stack_id);
 217 #endif                          /* HAVE_VALGRIND_VALGRIND_H */
 218
 219     free(((smx_ctx_raw_t)context)->malloced_stack);
 220   }
 221   smx_ctx_base_free(context);
 222 }
 223
 224 static void smx_ctx_raw_suspend(smx_context_t context)
 225 {
 226   smx_current_context = (smx_context_t)maestro_raw_context;
 227   raw_swapcontext(
 228       &((smx_ctx_raw_t) context)->stack_top,
 229       ((smx_ctx_raw_t) context)->old_stack_top);
 230 }
 231
 232 static void smx_ctx_raw_stop(smx_context_t context)
 233 {
 234   smx_ctx_base_stop(context);
 235   smx_ctx_raw_suspend(context);
 236 }
 237
 238 static void smx_ctx_raw_wrapper(smx_ctx_raw_t context)
 239 {
 240   (context->super.code) (context->super.argc, context->super.argv);
 241
 242   smx_ctx_raw_stop((smx_context_t) context);
 243 }
 244
 245 static void smx_ctx_raw_resume(smx_context_t context)
 246 {
 247   smx_current_context = context;
 248   raw_swapcontext(
 249       &((smx_ctx_raw_t) context)->old_stack_top,
 250       ((smx_ctx_raw_t) context)->stack_top);
 251 }
 252
 253 static void smx_ctx_raw_runall(xbt_dynar_t processes)
 254 {
 255   smx_process_t process;
 256   unsigned int cursor;
 257
 258   xbt_dynar_foreach(processes, cursor, process) {
 259     DEBUG2("Schedule item %u of %lu",cursor,xbt_dynar_length(processes));
 260     smx_ctx_raw_resume(process->context);
 261   }
 262   xbt_dynar_reset(processes);
 263 }
 264
 265 static void smx_ctx_raw_resume_parallel(smx_process_t process)
 266 {
 267   smx_ctx_raw_t context = (smx_ctx_raw_t)process->context;
 268   /*xbt_os_thread_set_extra_data(context);*/
 269   current_context = (smx_context_t)context;
 270   raw_swapcontext(
 271       &context->old_stack_top,
 272       context->stack_top);
 273   current_context = (smx_context_t)maestro_raw_context;
 274   /*xbt_os_thread_set_extra_data(NULL);*/
 275 }
 276
 277 static void smx_ctx_raw_runall_parallel(xbt_dynar_t processes)
 278 {
 279   xbt_parmap_apply(parmap, (void_f_pvoid_t)smx_ctx_raw_resume_parallel, processes);
 280   xbt_dynar_reset(processes);
 281 }
 282
 283 static smx_context_t smx_ctx_raw_self_parallel(void)
 284 {
 285   /*smx_context_t self_context = (smx_context_t) xbt_os_thread_get_extra_data();
 286   return self_context ? self_context : (smx_context_t) maestro_raw_context;*/
 287   return current_context;
 288 }
 289
 290 void SIMIX_ctx_raw_factory_init(smx_context_factory_t *factory)
 291 {
 292   VERB0("Using raw contexts. Because the glibc is just not good enough for us.");
 293   smx_ctx_base_factory_init(factory);
 294
 295   (*factory)->finalize  = smx_ctx_raw_factory_finalize;
 296   (*factory)->create_context = smx_ctx_raw_create_context;
 297   /* Do not overload that method (*factory)->finalize */
 298   (*factory)->free = smx_ctx_raw_free;
 299   (*factory)->stop = smx_ctx_raw_stop;
 300   (*factory)->suspend = smx_ctx_raw_suspend;
 301   (*factory)->name = "smx_raw_context_factory";
 302
 303   if (SIMIX_context_is_parallel()) {
 304 #ifdef CONTEXT_THREADS  /* To use parallel ucontexts a thread pool is needed */
 305     parmap = xbt_parmap_new(2);
 306     (*factory)->runall = smx_ctx_raw_runall_parallel;
 307     (*factory)->self = smx_ctx_raw_self_parallel;
 308 #else
 309     THROW0(arg_error, 0, "No thread support for parallel context execution");
 310 #endif
 311   } else {
 312     (*factory)->runall = smx_ctx_raw_runall;
 313   }
 314 }