lib/libthr/thread/thr_sem.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005 David Xu <davidxu@freebsd.org>.
   3  * Copyright (C) 2000 Jason Evans <jasone@freebsd.org>.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer as
  11  *    the first lines of this file unmodified other than the possible
  12  *    addition of one or more copyright notices.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDER(S) ``AS IS'' AND ANY
  19  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  21  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER(S) BE
  22  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  23  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  24  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
  25  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  26  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE
  27  * OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
  28  * EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #include "namespace.h"
  34 #include <sys/types.h>
  35 #include <sys/queue.h>
  36 #include <errno.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #include <pthread.h>
  39 #include <semaphore.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <time.h>
  42 #include <_semaphore.h>
  43 #include "un-namespace.h"
  44
  45 #include "thr_private.h"
  46
  47
  48 __weak_reference(_sem_init, sem_init);
  49 __weak_reference(_sem_destroy, sem_destroy);
  50 __weak_reference(_sem_getvalue, sem_getvalue);
  51 __weak_reference(_sem_trywait, sem_trywait);
  52 __weak_reference(_sem_wait, sem_wait);
  53 __weak_reference(_sem_timedwait, sem_timedwait);
  54 __weak_reference(_sem_post, sem_post);
  55
  56
  57 static inline int
  58 sem_check_validity(sem_t *sem)
  59 {
  60
  61         if ((sem != NULL) && ((*sem)->magic == SEM_MAGIC))
  62                 return (0);
  63         else {
  64                 errno = EINVAL;
  65                 return (-1);
  66         }
  67 }
  68
  69 static sem_t
  70 sem_alloc(unsigned int value, semid_t semid, int system_sem)
  71 {
  72         sem_t sem;
  73
  74         if (value > SEM_VALUE_MAX) {
  75                 errno = EINVAL;
  76                 return (NULL);
  77         }
  78
  79         sem = (sem_t)malloc(sizeof(struct sem));
  80         if (sem == NULL) {
  81                 errno = ENOSPC;
  82                 return (NULL);
  83         }
  84         bzero(sem, sizeof(*sem));
  85         /*
  86          * Fortunatly count and nwaiters are adjacency, so we can
  87          * use umtx_wait to wait on it, umtx_wait needs an address
  88          * can be accessed as a long interger.
  89          */
  90         sem->count = (u_int32_t)value;
  91         sem->nwaiters = 0;
  92         sem->magic = SEM_MAGIC;
  93         sem->semid = semid;
  94         sem->syssem = system_sem;
  95         return (sem);
  96 }
  97
  98 int
  99 _sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
 100 {
 101         semid_t semid;
 102
 103         semid = (semid_t)SEM_USER;
 104         if ((pshared != 0) && (ksem_init(&semid, value) != 0))
 105                 return (-1);
 106
 107         (*sem) = sem_alloc(value, semid, pshared);
 108         if ((*sem) == NULL) {
 109                 if (pshared != 0)
 110                         ksem_destroy(semid);
 111                 return (-1);
 112         }
 113         return (0);
 114 }
 115
 116 int
 117 _sem_destroy(sem_t *sem)
 118 {
 119         int retval;
 120
 121         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 122                 return (-1);
 123
 124         /*
 125          * If this is a system semaphore let the kernel track it otherwise
 126          * make sure there are no waiters.
 127          */
 128         if ((*sem)->syssem != 0)
 129                 retval = ksem_destroy((*sem)->semid);
 130         else {
 131                 retval = 0;
 132                 (*sem)->magic = 0;
 133         }
 134         if (retval == 0)
 135                 free(*sem);
 136         return (retval);
 137 }
 138
 139 int
 140 _sem_getvalue(sem_t * __restrict sem, int * __restrict sval)
 141 {
 142         int retval;
 143
 144         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 145                 return (-1);
 146
 147         if ((*sem)->syssem != 0)
 148                 retval = ksem_getvalue((*sem)->semid, sval);
 149         else {
 150                 *sval = (int)(*sem)->count;
 151                 retval = 0;
 152         }
 153         return (retval);
 154 }
 155
 156 int
 157 _sem_trywait(sem_t *sem)
 158 {
 159         int val;
 160
 161         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 162                 return (-1);
 163
 164         if ((*sem)->syssem != 0)
 165                 return (ksem_trywait((*sem)->semid));
 166
 167         while ((val = (*sem)->count) > 0) {
 168                 if (atomic_cmpset_acq_int(&(*sem)->count, val, val - 1))
 169                         return (0);
 170         }
 171         errno = EAGAIN;
 172         return (-1);
 173 }
 174
 175 static void
 176 sem_cancel_handler(void *arg)
 177 {
 178         sem_t *sem = arg;
 179
 180         atomic_add_int(&(*sem)->nwaiters, -1);
 181         if ((*sem)->nwaiters && (*sem)->count)
 182                 _thr_umtx_wake(&(*sem)->count, 1, 0);
 183 }
 184
 185 int
 186 _sem_wait(sem_t *sem)
 187 {
 188         struct pthread *curthread;
 189         int val, retval;
 190
 191         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 192                 return (-1);
 193
 194         curthread = _get_curthread();
 195         if ((*sem)->syssem != 0) {
 196                 _thr_cancel_enter(curthread);
 197                 retval = ksem_wait((*sem)->semid);
 198                 _thr_cancel_leave(curthread);
 199                 return (retval);
 200         }
 201
 202         _pthread_testcancel();
 203         do {
 204                 while ((val = (*sem)->count) > 0) {
 205                         if (atomic_cmpset_acq_int(&(*sem)->count, val, val - 1))
 206                                 return (0);
 207                 }
 208                 atomic_add_int(&(*sem)->nwaiters, 1);
 209                 THR_CLEANUP_PUSH(curthread, sem_cancel_handler, sem);
 210                 _thr_cancel_enter(curthread);
 211                 retval = _thr_umtx_wait_uint(&(*sem)->count, 0, NULL, 0);
 212                 _thr_cancel_leave(curthread);
 213                 THR_CLEANUP_POP(curthread, 0);
 214                 atomic_add_int(&(*sem)->nwaiters, -1);
 215         } while (retval == 0);
 216         errno = retval;
 217         return (-1);
 218 }
 219
 220 int
 221 _sem_timedwait(sem_t * __restrict sem,
 222     const struct timespec * __restrict abstime)
 223 {
 224         struct timespec ts, ts2;
 225         struct pthread *curthread;
 226         int val, retval;
 227
 228         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 229                 return (-1);
 230
 231         curthread = _get_curthread();
 232         if ((*sem)->syssem != 0) {
 233                 _thr_cancel_enter(curthread);
 234                 retval = ksem_timedwait((*sem)->semid, abstime);
 235                 _thr_cancel_leave(curthread);
 236                 return (retval);
 237         }
 238
 239         /*
 240          * The timeout argument is only supposed to
 241          * be checked if the thread would have blocked.
 242          */
 243         _pthread_testcancel();
 244         do {
 245                 while ((val = (*sem)->count) > 0) {
 246                         if (atomic_cmpset_acq_int(&(*sem)->count, val, val - 1))
 247                                 return (0);
 248                 }
 249                 if (abstime == NULL) {
 250                         errno = EINVAL;
 251                         return (-1);
 252                 }
 253                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 254                 TIMESPEC_SUB(&ts2, abstime, &ts);
 255                 atomic_add_int(&(*sem)->nwaiters, 1);
 256                 THR_CLEANUP_PUSH(curthread, sem_cancel_handler, sem);
 257                 _thr_cancel_enter(curthread);
 258                 retval = _thr_umtx_wait_uint((uint32_t*)&(*sem)->count, 0, &ts2, 0);
 259                 _thr_cancel_leave(curthread);
 260                 THR_CLEANUP_POP(curthread, 0);
 261                 atomic_add_int(&(*sem)->nwaiters, -1);
 262         } while (retval == 0);
 263         errno = retval;
 264         return (-1);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * sem_post() is required to be safe to call from within
 269  * signal handlers, these code should work as that.
 270  */
 271
 272 int
 273 _sem_post(sem_t *sem)
 274 {
 275         int retval = 0;
 276
 277         if (sem_check_validity(sem) != 0)
 278                 return (-1);
 279
 280         if ((*sem)->syssem != 0)
 281                 return (ksem_post((*sem)->semid));
 282
 283         atomic_add_rel_int(&(*sem)->count, 1);
 284
 285         if ((*sem)->nwaiters) {
 286                 retval = _thr_umtx_wake(&(*sem)->count, 1, 0);
 287                 if (retval != 0)
 288                         retval = -1;
 289         }
 290         return (retval);
 291 }