Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Stop trying to build on native WIN32, it's broken anyway
[simgrid.git] / src / kernel / context / ContextRaw.cpp
index 8e83fa5..0cc59ed 100644 (file)
-/* Copyright (c) 2009-2017. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2009-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
-#include "src/internal_config.h"
-
-#include "xbt/parmap.hpp"
-
-#include "src/simix/smx_private.h"
+#include "ContextRaw.hpp"
 #include "mc/mc.h"
+#include "simgrid/Exception.hpp"
 
-XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(simix_context);
-
-// ***** Class definitions
-
-namespace simgrid {
-namespace kernel {
-namespace context {
-
-class RawContext;
-class RawContextFactory;
-
-/** @brief Fast context switching inspired from SystemV ucontexts.
-  *
-  * The main difference to the System V context is that Raw Contexts are much faster because they don't
-  * preserve the signal mask when switching. This saves a system call (at least on Linux) on each context switch.
-  */
-class RawContext : public Context {
-protected:
-  void* stack_ = nullptr;
-  /** pointer to top the stack stack */
-  void* stack_top_ = nullptr;
-public:
-  friend class RawContextFactory;
-  RawContext(std::function<void()> code,
-          void_pfn_smxprocess_t cleanup_func,
-          smx_actor_t process);
-  ~RawContext() override;
+XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(ker_context);
 
-  static void wrapper(void* arg);
-  void stop() override;
-  void suspend() override;
-  void resume();
-private:
-  void suspend_serial();
-  void suspend_parallel();
-  void resume_serial();
-  void resume_parallel();
-};
+// Raw context routines
 
-class RawContextFactory : public ContextFactory {
-public:
-  RawContextFactory();
-  ~RawContextFactory() override;
-  RawContext* create_context(std::function<void()> code,
-    void_pfn_smxprocess_t cleanup, smx_actor_t process) override;
-  void run_all() override;
-private:
-  void run_all_adaptative();
-  void run_all_serial();
-  void run_all_parallel();
-};
+using rawctx_entry_point_t = void (*)(simgrid::kernel::context::SwappedContext*);
 
-ContextFactory* raw_factory()
-{
-  XBT_VERB("Using raw contexts. Because the glibc is just not good enough for us.");
-  return new RawContextFactory();
-}
-
-}}} // namespace
-
-// ***** Loads of static stuff
-
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-static simgrid::xbt::Parmap<smx_actor_t>* raw_parmap;
-static simgrid::kernel::context::RawContext** raw_workers_context;    /* space to save the worker context in each thread */
-static uintptr_t raw_threads_working;     /* number of threads that have started their work */
-static xbt_os_thread_key_t raw_worker_id_key; /* thread-specific storage for the thread id */
-#endif
-static unsigned long raw_process_index = 0;   /* index of the next process to run in the
-                                               * list of runnable processes */
-static simgrid::kernel::context::RawContext* raw_maestro_context;
-
-static bool raw_context_parallel = false;
-
-// ***** Raw context routines
-
-typedef void (*rawctx_entry_point_t)(void *);
-
-typedef void* raw_stack_t;
-extern "C" raw_stack_t raw_makecontext(void* malloced_stack, int stack_size,
-                                   rawctx_entry_point_t entry_point, void* arg);
+using raw_stack_t = void*;
+extern "C" raw_stack_t raw_makecontext(void* malloced_stack, int stack_size, rawctx_entry_point_t entry_point,
+                                       simgrid::kernel::context::SwappedContext* arg);
 extern "C" void raw_swapcontext(raw_stack_t* old, raw_stack_t new_context);
 
 // TODO, we should handle FP, MMX and the x87 control-word (for x86 and x86_64)
 
+#if HAVE_RAW_CONTEXTS
+
 #if SIMGRID_PROCESSOR_x86_64
-__asm__ (
+__asm__(
 #if defined(__APPLE__)
-   ".text\n"
-   ".globl _raw_makecontext\n"
-   "_raw_makecontext:\n"
-#elif defined(_WIN32)
-   ".text\n"
-   ".globl raw_makecontext\n"
-   "raw_makecontext:\n"
+    ".text\n"
+    ".globl _raw_makecontext\n"
+    "_raw_makecontext:\n"
 #else
-   ".text\n"
-   ".globl raw_makecontext\n"
-   ".type raw_makecontext,@function\n"
-   "raw_makecontext:\n"/* Calling convention sets the arguments in rdi, rsi, rdx and rcx, respectively */
+    ".text\n"
+    ".globl raw_makecontext\n"
+    ".type raw_makecontext,@function\n"
+    "raw_makecontext:\n" /* Calling convention sets the arguments in rdi, rsi, rdx and rcx, respectively */
 #endif
-   "   mov %rdi,%rax\n"      /* stack */
-   "   add %rsi,%rax\n"      /* size  */
-   "   andq $-16, %rax\n"    /* align stack */
-   "   movq $0,   -8(%rax)\n" /* @return for func */
-   "   mov %rdx,-16(%rax)\n" /* func */
-   "   mov %rcx,-24(%rax)\n" /* arg/rdi */
-   "   movq $0,  -32(%rax)\n" /* rsi */
-   "   movq $0,  -40(%rax)\n" /* rdx */
-   "   movq $0,  -48(%rax)\n" /* rcx */
-   "   movq $0,  -56(%rax)\n" /* r8  */
-   "   movq $0,  -64(%rax)\n" /* r9  */
-   "   movq $0,  -72(%rax)\n" /* rbp */
-   "   movq $0,  -80(%rax)\n" /* rbx */
-   "   movq $0,  -88(%rax)\n" /* r12 */
-   "   movq $0,  -96(%rax)\n" /* r13 */
-   "   movq $0, -104(%rax)\n" /* r14 */
-   "   movq $0, -112(%rax)\n" /* r15 */
-   "   sub $112,%rax\n"
-   "   ret\n"
-);
-
-__asm__ (
+    "   mov %rdi,%rax\n"       /* stack */
+    "   add %rsi,%rax\n"       /* size  */
+    "   andq $-16, %rax\n"     /* align stack */
+    "   movq $0,   -8(%rax)\n" /* @return for func */
+    "   mov %rdx,-16(%rax)\n"  /* func */
+    "   mov %rcx,-24(%rax)\n"  /* arg/rdi */
+    "   movq $0,  -32(%rax)\n" /* rsi */
+    "   movq $0,  -40(%rax)\n" /* rdx */
+    "   movq $0,  -48(%rax)\n" /* rcx */
+    "   movq $0,  -56(%rax)\n" /* r8  */
+    "   movq $0,  -64(%rax)\n" /* r9  */
+    "   movq $0,  -72(%rax)\n" /* rbp */
+    "   movq $0,  -80(%rax)\n" /* rbx */
+    "   movq $0,  -88(%rax)\n" /* r12 */
+    "   movq $0,  -96(%rax)\n" /* r13 */
+    "   movq $0, -104(%rax)\n" /* r14 */
+    "   movq $0, -112(%rax)\n" /* r15 */
+    "   sub $112,%rax\n"
+    "   ret\n");
+
+__asm__(
 #if defined(__APPLE__)
-   ".text\n"
-   ".globl _raw_swapcontext\n"
-   "_raw_swapcontext:\n"
-#elif defined(_WIN32)
-   ".text\n"
-   ".globl raw_swapcontext\n"
-   "raw_swapcontext:\n"
+    ".text\n"
+    ".globl _raw_swapcontext\n"
+    "_raw_swapcontext:\n"
 #else
-   ".text\n"
-   ".globl raw_swapcontext\n"
-   ".type raw_swapcontext,@function\n"
-   "raw_swapcontext:\n" /* Calling convention sets the arguments in rdi and rsi, respectively */
+    ".text\n"
+    ".globl raw_swapcontext\n"
+    ".type raw_swapcontext,@function\n"
+    "raw_swapcontext:\n" /* Calling convention sets the arguments in rdi and rsi, respectively */
 #endif
-   "   push %rdi\n"
-   "   push %rsi\n"
-   "   push %rdx\n"
-   "   push %rcx\n"
-   "   push %r8\n"
-   "   push %r9\n"
-   "   push %rbp\n"
-   "   push %rbx\n"
-   "   push %r12\n"
-   "   push %r13\n"
-   "   push %r14\n"
-   "   push %r15\n"
-   "   mov %rsp,(%rdi)\n" /* old */
-   "   mov %rsi,%rsp\n" /* new */
-   "   pop %r15\n"
-   "   pop %r14\n"
-   "   pop %r13\n"
-   "   pop %r12\n"
-   "   pop %rbx\n"
-   "   pop %rbp\n"
-   "   pop %r9\n"
-   "   pop %r8\n"
-   "   pop %rcx\n"
-   "   pop %rdx\n"
-   "   pop %rsi\n"
-   "   pop %rdi\n"
-   "   ret\n"
-);
+    "   push %rdi\n"
+    "   push %rsi\n"
+    "   push %rdx\n"
+    "   push %rcx\n"
+    "   push %r8\n"
+    "   push %r9\n"
+    "   push %rbp\n"
+    "   push %rbx\n"
+    "   push %r12\n"
+    "   push %r13\n"
+    "   push %r14\n"
+    "   push %r15\n"
+    "   mov %rsp,(%rdi)\n" /* old */
+    "   mov %rsi,%rsp\n"   /* new */
+    "   pop %r15\n"
+    "   pop %r14\n"
+    "   pop %r13\n"
+    "   pop %r12\n"
+    "   pop %rbx\n"
+    "   pop %rbp\n"
+    "   pop %r9\n"
+    "   pop %r8\n"
+    "   pop %rcx\n"
+    "   pop %rdx\n"
+    "   pop %rsi\n"
+    "   pop %rdi\n"
+    "   ret\n");
 #elif SIMGRID_PROCESSOR_i686
-__asm__ (
-#if defined(__APPLE__) || defined(_WIN32)
-   ".text\n"
-   ".globl _raw_makecontext\n"
-   "_raw_makecontext:\n"
+__asm__(
+#if defined(__APPLE__)
+    ".text\n"
+    ".globl _raw_makecontext\n"
+    "_raw_makecontext:\n"
 #else
-   ".text\n"
-   ".globl raw_makecontext\n"
-   ".type raw_makecontext,@function\n"
-   "raw_makecontext:\n"
+    ".text\n"
+    ".globl raw_makecontext\n"
+    ".type raw_makecontext,@function\n"
+    "raw_makecontext:\n"
 #endif
-   "   movl 4(%esp),%eax\n"   /* stack */
-   "   addl 8(%esp),%eax\n"   /* size  */
-   "   andl $-16, %eax\n"     /* align stack */
-   "   movl 12(%esp),%ecx\n"  /* func  */
-   "   movl 16(%esp),%edx\n"  /* arg   */
-   "   movl %edx, -4(%eax)\n"
-   "   movl $0,   -8(%eax)\n" /* @return for func */
-   "   movl %ecx,-12(%eax)\n"
-   "   movl $0,  -16(%eax)\n" /* ebp */
-   "   movl $0,  -20(%eax)\n" /* ebx */
-   "   movl $0,  -24(%eax)\n" /* esi */
-   "   movl $0,  -28(%eax)\n" /* edi */
-   "   subl $28,%eax\n"
-   "   retl\n"
-);
-
-__asm__ (
-#if defined(__APPLE__) || defined(_WIN32)
-   ".text\n"
-   ".globl _raw_swapcontext\n"
-   "_raw_swapcontext:\n"
+    "   movl 4(%esp),%eax\n"  /* stack */
+    "   addl 8(%esp),%eax\n"  /* size  */
+    "   andl $-16, %eax\n"    /* align stack */
+    "   movl 12(%esp),%ecx\n" /* func  */
+    "   movl 16(%esp),%edx\n" /* arg   */
+    "   movl %edx, -4(%eax)\n"
+    "   movl $0,   -8(%eax)\n" /* @return for func */
+    "   movl %ecx,-12(%eax)\n"
+    "   movl $0,  -16(%eax)\n" /* ebp */
+    "   movl $0,  -20(%eax)\n" /* ebx */
+    "   movl $0,  -24(%eax)\n" /* esi */
+    "   movl $0,  -28(%eax)\n" /* edi */
+    "   subl $28,%eax\n"
+    "   retl\n");
+
+__asm__(
+#if defined(__APPLE__)
+    ".text\n"
+    ".globl _raw_swapcontext\n"
+    "_raw_swapcontext:\n"
 #else
-   ".text\n"
-   ".globl raw_swapcontext\n"
-   ".type raw_swapcontext,@function\n"
-   "raw_swapcontext:\n"
+    ".text\n"
+    ".globl raw_swapcontext\n"
+    ".type raw_swapcontext,@function\n"
+    "raw_swapcontext:\n"
 #endif
-   // Fetch the parameters:
-   "   movl 4(%esp),%eax\n" /* old (raw_stack_t*) */
-   "   movl 8(%esp),%edx\n" /* new (raw_stack_t)  */
-   // Save registers of the current context on the stack:
-   "   pushl %ebp\n"
-   "   pushl %ebx\n"
-   "   pushl %esi\n"
-   "   pushl %edi\n"
-   // Save the current context (stack pointer) in *old:
-   "   movl %esp,(%eax)\n"
-   // Switch to the stack of the new context:
-   "   movl %edx,%esp\n"
-   // Pop the values of the new context:
-   "   popl %edi\n"
-   "   popl %esi\n"
-   "   popl %ebx\n"
-   "   popl %ebp\n"
-   // Return using the return address of the new context:
-   "   retl\n"
-);
+    // Fetch the parameters:
+    "   movl 4(%esp),%eax\n" /* old (raw_stack_t*) */
+    "   movl 8(%esp),%edx\n" /* new (raw_stack_t)  */
+    // Save registers of the current context on the stack:
+    "   pushl %ebp\n"
+    "   pushl %ebx\n"
+    "   pushl %esi\n"
+    "   pushl %edi\n"
+    // Save the current context (stack pointer) in *old:
+    "   movl %esp,(%eax)\n"
+    // Switch to the stack of the new context:
+    "   movl %edx,%esp\n"
+    // Pop the values of the new context:
+    "   popl %edi\n"
+    "   popl %esi\n"
+    "   popl %ebx\n"
+    "   popl %ebp\n"
+    // Return using the return address of the new context:
+    "   retl\n");
 #else
+#error HAVE_RAW_CONTEXTS defined, but neither SIMGRID_PROCESSOR_x86_64 nor SIMGRID_PROCESSOR_i686. Please update the code.
+#endif
 
+#else /* not HAVE_RAW_CONTEXTS */
 
 /* If you implement raw contexts for other processors, don't forget to
    update the definition of HAVE_RAW_CONTEXTS in tools/cmake/CompleteInFiles.cmake */
 
-raw_stack_t raw_makecontext(void* malloced_stack, int stack_size,
-                            rawctx_entry_point_t entry_point, void* arg) {
-   THROW_UNIMPLEMENTED;
-}
-
-void raw_swapcontext(raw_stack_t* old, raw_stack_t new_context) {
-   THROW_UNIMPLEMENTED;
-}
-
-#endif
-
-// ***** Method definitions
-
-namespace simgrid {
-namespace kernel {
-namespace context {
-
-RawContextFactory::RawContextFactory()
-  : ContextFactory("RawContextFactory")
-{
-  raw_context_parallel = SIMIX_context_is_parallel();
-  if (raw_context_parallel) {
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-    int nthreads = SIMIX_context_get_nthreads();
-    xbt_os_thread_key_create(&raw_worker_id_key);
-    // TODO, lazily init
-    raw_parmap = nullptr;
-    raw_workers_context = xbt_new(RawContext*, nthreads);
-    raw_maestro_context = nullptr;
-#endif
-    // TODO: choose dynamically when SIMIX_context_get_parallel_threshold() > 1
-  }
-}
-
-RawContextFactory::~RawContextFactory()
+raw_stack_t raw_makecontext(void* malloced_stack, int stack_size, rawctx_entry_point_t entry_point,
+                            simgrid::kernel::context::SwappedContext* arg)
 {
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-  delete raw_parmap;
-  xbt_free(raw_workers_context);
-#endif
+  THROW_UNIMPLEMENTED;
 }
 
-RawContext* RawContextFactory::create_context(std::function<void()> code,
-    void_pfn_smxprocess_t cleanup, smx_actor_t process)
+void raw_swapcontext(raw_stack_t* old, raw_stack_t new_context)
 {
-  return this->new_context<RawContext>(std::move(code), cleanup, process);
+  THROW_UNIMPLEMENTED;
 }
 
-void RawContext::wrapper(void* arg)
-{
-  RawContext* context = static_cast<RawContext*>(arg);
-  try {
-    (*context)();
-    context->Context::stop();
-  } catch (StopRequest const&) {
-    XBT_DEBUG("Caught a StopRequest");
-  }
-  context->suspend();
-}
-
-RawContext::RawContext(std::function<void()> code,
-    void_pfn_smxprocess_t cleanup, smx_actor_t process)
-  : Context(std::move(code), cleanup, process)
-{
-   if (has_code()) {
-     this->stack_ = SIMIX_context_stack_new();
-     this->stack_top_ = raw_makecontext(this->stack_,
-                         smx_context_usable_stack_size,
-                         RawContext::wrapper,
-                         this);
-   } else {
-     if(process != nullptr && raw_maestro_context == nullptr)
-       raw_maestro_context = this;
-     if (MC_is_active())
-       MC_ignore_heap(
-         &raw_maestro_context->stack_top_,
-         sizeof(raw_maestro_context->stack_top_));
-   }
-}
-
-RawContext::~RawContext()
-{
-  SIMIX_context_stack_delete(this->stack_);
-}
-
-void RawContext::stop()
-{
-  Context::stop();
-  throw StopRequest();
-}
+#endif
 
-void RawContextFactory::run_all()
-{
-  if (raw_context_parallel)
-    run_all_parallel();
-  else
-    run_all_serial();
-}
+// ***** Method definitions
 
-void RawContextFactory::run_all_serial()
-{
-  if (simix_global->process_to_run.empty())
-    return;
+namespace simgrid::kernel::context {
 
-  smx_actor_t first_process = simix_global->process_to_run.front();
-  raw_process_index = 1;
-  static_cast<RawContext*>(first_process->context)->resume_serial();
-}
+// RawContextFactory
 
-void RawContextFactory::run_all_parallel()
+RawContext* RawContextFactory::create_context(std::function<void()>&& code, actor::ActorImpl* actor)
 {
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-  raw_threads_working = 0;
-  if (raw_parmap == nullptr)
-    raw_parmap = new simgrid::xbt::Parmap<smx_actor_t>(SIMIX_context_get_nthreads(), SIMIX_context_get_parallel_mode());
-  raw_parmap->apply(
-      [](smx_actor_t process) {
-        RawContext* context = static_cast<RawContext*>(process->context);
-        context->resume_parallel();
-      },
-      simix_global->process_to_run);
-#else
-  xbt_die("You asked for a parallel execution, but you don't have any threads.");
-#endif
+  return this->new_context<RawContext>(std::move(code), actor, this);
 }
 
-void RawContext::suspend()
-{
-  if (raw_context_parallel)
-    RawContext::suspend_parallel();
-  else
-    RawContext::suspend_serial();
-}
+// RawContext
 
-void RawContext::suspend_serial()
+RawContext::RawContext(std::function<void()>&& code, actor::ActorImpl* actor, SwappedContextFactory* factory)
+    : SwappedContext(std::move(code), actor, factory)
 {
-  /* determine the next context */
-  RawContext* next_context = nullptr;
-  unsigned long int i      = raw_process_index;
-  raw_process_index++;
-  if (i < simix_global->process_to_run.size()) {
-    /* execute the next process */
-    XBT_DEBUG("Run next process");
-    next_context = static_cast<RawContext*>(simix_global->process_to_run[i]->context);
+  XBT_VERB("Creating a context of stack %uMb", actor->get_stacksize() / 1024 / 1024);
+  if (has_code()) {
+    this->stack_top_ = raw_makecontext(get_stack(), actor->get_stacksize(), smx_ctx_wrapper, this);
   } else {
-    /* all processes were run, return to maestro */
-    XBT_DEBUG("No more process to run");
-    next_context = static_cast<RawContext*>(raw_maestro_context);
+    MC_ignore_heap(&stack_top_, sizeof stack_top_);
   }
-  SIMIX_context_set_current(next_context);
-  raw_swapcontext(&this->stack_top_, next_context->stack_top_);
 }
 
-void RawContext::suspend_parallel()
+void RawContext::swap_into_for_real(SwappedContext* to_)
 {
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-  /* determine the next context */
-  boost::optional<smx_actor_t> next_work = raw_parmap->next();
-  RawContext* next_context;
-  if (next_work) {
-    /* there is a next process to resume */
-    XBT_DEBUG("Run next process");
-    next_context = static_cast<RawContext*>(next_work.get()->context);
-  } else {
-    /* all processes were run, go to the barrier */
-    XBT_DEBUG("No more processes to run");
-    uintptr_t worker_id = (uintptr_t)
-      xbt_os_thread_get_specific(raw_worker_id_key);
-    next_context = static_cast<RawContext*>(raw_workers_context[worker_id]);
-    XBT_DEBUG("Restoring worker stack %zu (working threads = %zu)",
-        worker_id, raw_threads_working);
-  }
-
-  SIMIX_context_set_current(next_context);
-  raw_swapcontext(&this->stack_top_, next_context->stack_top_);
-#endif
-}
-
-void RawContext::resume()
-{
-  if (raw_context_parallel)
-    resume_parallel();
-  else
-    resume_serial();
-}
-
-void RawContext::resume_serial()
-{
-  SIMIX_context_set_current(this);
-  raw_swapcontext(&raw_maestro_context->stack_top_, this->stack_top_);
-}
-
-void RawContext::resume_parallel()
-{
-#if HAVE_THREAD_CONTEXTS
-  uintptr_t worker_id = __sync_fetch_and_add(&raw_threads_working, 1);
-  xbt_os_thread_set_specific(raw_worker_id_key, (void*) worker_id);
-  RawContext* worker_context     = static_cast<RawContext*>(SIMIX_context_self());
-  raw_workers_context[worker_id] = worker_context;
-  XBT_DEBUG("Saving worker stack %zu", worker_id);
-  SIMIX_context_set_current(this);
-  raw_swapcontext(&worker_context->stack_top_, this->stack_top_);
-#else
-  xbt_die("Parallel execution disabled");
-#endif
+  const RawContext* to = static_cast<RawContext*>(to_);
+  raw_swapcontext(&this->stack_top_, to->stack_top_);
 }
 
-/** @brief Resumes all processes ready to run. */
-void RawContextFactory::run_all_adaptative()
+ContextFactory* raw_factory()
 {
-  unsigned long nb_processes = simix_global->process_to_run.size();
-  if (SIMIX_context_is_parallel() &&
-      static_cast<unsigned long>(SIMIX_context_get_parallel_threshold()) < nb_processes) {
-    raw_context_parallel = true;
-    XBT_DEBUG("Runall // %lu", nb_processes);
-    this->run_all_parallel();
-  } else {
-    XBT_DEBUG("Runall serial %lu", nb_processes);
-    raw_context_parallel = false;
-    this->run_all_serial();
-  }
+  XBT_VERB("Using raw contexts. Because the glibc is just not good enough for us.");
+  return new RawContextFactory();
 }
-
-}}}
+} // namespace simgrid::kernel::context