OSDN Git Service

2004-04-05 Caroline Tice <ctice@apple.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / s-taskin.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                GNU ADA RUN-TIME LIBRARY (GNARL) COMPONENTS               --
4 --                                                                          --
5 --                        S Y S T E M . T A S K I N G                       --
6 --                                                                          --
7 --                                  S p e c                                 --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2004, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNARL is free software; you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 2,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion. GNARL is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNARL; see file COPYING.  If not, write --
19 -- to  the Free Software Foundation,  59 Temple Place - Suite 330,  Boston, --
20 -- MA 02111-1307, USA.                                                      --
21 --                                                                          --
22 -- As a special exception,  if other files  instantiate  generics from this --
23 -- unit, or you link  this unit with other files  to produce an executable, --
24 -- this  unit  does not  by itself cause  the resulting  executable  to  be --
25 -- covered  by the  GNU  General  Public  License.  This exception does not --
26 -- however invalidate  any other reasons why  the executable file  might be --
27 -- covered by the  GNU Public License.                                      --
28 --                                                                          --
29 -- GNARL was developed by the GNARL team at Florida State University.       --
30 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies, Inc.     --
31 --                                                                          --
32 ------------------------------------------------------------------------------
33
34 --  This package provides necessary type definitions for compiler interface.
35
36 --  Note: the compiler generates direct calls to this interface, via Rtsfind.
37 --  Any changes to this interface may require corresponding compiler changes.
38
39 with Ada.Exceptions;
40 --  Used for:  Exception_Id
41
42 with System.Parameters;
43 --  used for Size_Type
44
45 with System.Task_Info;
46 --  used for Task_Info_Type
47
48 with System.Soft_Links;
49 --  used for TSD
50
51 with System.Task_Primitives;
52 --  used for Private_Data
53
54 with Unchecked_Conversion;
55
56 package System.Tasking is
57
58    --  -------------------
59    --  -- Locking Rules --
60    --  -------------------
61    --
62    --  The following rules must be followed at all times, to prevent
63    --  deadlock and generally ensure correct operation of locking.
64    --
65    --  . Never lock a lock unless abort is deferred.
66    --
67    --  . Never undefer abort while holding a lock.
68    --
69    --  . Overlapping critical sections must be properly nested,
70    --    and locks must be released in LIFO order.
71    --    e.g., the following is not allowed:
72    --
73    --         Lock (X);
74    --         ...
75    --         Lock (Y);
76    --         ...
77    --         Unlock (X);
78    --         ...
79    --         Unlock (Y);
80    --
81    --  Locks with lower (smaller) level number cannot be locked
82    --  while holding a lock with a higher level number. (The level
83    --  number is the number at the left.)
84    --
85    --  1. System.Tasking.PO_Simple.Protection.L (any PO lock)
86    --  2. System.Tasking.Initialization.Global_Task_Lock (in body)
87    --  3. System.Task_Primitives.Operations.Single_RTS_Lock
88    --  4. System.Tasking.Ada_Task_Control_Block.LL.L (any TCB lock)
89    --
90    --  Clearly, there can be no circular chain of hold-and-wait
91    --  relationships involving locks in different ordering levels.
92    --
93    --  We used to have Global_Task_Lock before Protection.L but this was
94    --  clearly wrong since there can be calls to "new" inside protected
95    --  operations. The new ordering prevents these failures.
96    --
97    --  Sometimes we need to hold two ATCB locks at the same time. To allow
98    --  us to order the locking, each ATCB is given a unique serial
99    --  number. If one needs to hold locks on several ATCBs at once,
100    --  the locks with lower serial numbers must be locked first.
101    --
102    --  We don't always need to check the serial numbers, since
103    --  the serial numbers are assigned sequentially, and so:
104    --
105    --  . The parent of a task always has a lower serial number.
106    --  . The activator of a task always has a lower serial number.
107    --  . The environment task has a lower serial number than any other task.
108    --  . If the activator of a task is different from the task's parent,
109    --    the parent always has a lower serial number than the activator.
110
111    ---------------------------------
112    -- Task_ID related definitions --
113    ---------------------------------
114
115    type Ada_Task_Control_Block;
116
117    type Task_ID is access all Ada_Task_Control_Block;
118
119    Null_Task : constant Task_ID;
120
121    type Task_List is array (Positive range <>) of Task_ID;
122
123    function Self return Task_ID;
124    pragma Inline (Self);
125    --  This is the compiler interface version of this function. Do not call
126    --  from the run-time system.
127
128    function To_Task_ID is new Unchecked_Conversion (System.Address, Task_ID);
129    function To_Address is new Unchecked_Conversion (Task_ID, System.Address);
130
131    -----------------------
132    -- Enumeration types --
133    -----------------------
134
135    type Task_States is
136      (Unactivated,
137       --  Task has been created but has not been activated.
138       --  It cannot be executing.
139
140       --  Active states
141       --  For all states from here down, the task has been activated.
142       --  For all states from here down, except for Terminated, the task
143       --  may be executing.
144       --  Activator = null iff it has not yet completed activating.
145
146       --  For all states from here down,
147       --  the task has been activated, and may be executing.
148
149       Runnable,
150       --  Task is not blocked for any reason known to Ada.
151       --  (It may be waiting for a mutex, though.)
152       --  It is conceptually "executing" in normal mode.
153
154       Terminated,
155       --  The task is terminated, in the sense of ARM 9.3 (5).
156       --  Any dependents that were waiting on terminate
157       --  alternatives have been awakened and have terminated themselves.
158
159       Activator_Sleep,
160       --  Task is waiting for created tasks to complete activation.
161
162       Acceptor_Sleep,
163       --  Task is waiting on an accept or selective wait statement.
164
165       Entry_Caller_Sleep,
166       --  Task is waiting on an entry call.
167
168       Async_Select_Sleep,
169       --  Task is waiting to start the abortable part of an
170       --  asynchronous select statement.
171
172       Delay_Sleep,
173       --  Task is waiting on a select statement with only a delay
174       --  alternative open.
175
176       Master_Completion_Sleep,
177       --  Master completion has two phases.
178       --  In Phase 1 the task is sleeping in Complete_Master
179       --  having completed a master within itself,
180       --  and is waiting for the tasks dependent on that master to become
181       --  terminated or waiting on a terminate Phase.
182
183       Master_Phase_2_Sleep,
184       --  In Phase 2 the task is sleeping in Complete_Master
185       --  waiting for tasks on terminate alternatives to finish
186       --  terminating.
187
188       --  The following are special uses of sleep, for server tasks
189       --  within the run-time system.
190
191       Interrupt_Server_Idle_Sleep,
192       Interrupt_Server_Blocked_Interrupt_Sleep,
193       Timer_Server_Sleep,
194       AST_Server_Sleep,
195
196       Asynchronous_Hold,
197       --  The task has been held by Asynchronous_Task_Control.Hold_Task
198
199       Interrupt_Server_Blocked_On_Event_Flag
200       --  The task has been blocked on a system call waiting for the
201       --  completion event.
202      );
203
204    type Call_Modes is
205      (Simple_Call, Conditional_Call, Asynchronous_Call, Timed_Call);
206
207    type Select_Modes is (Simple_Mode, Else_Mode, Terminate_Mode, Delay_Mode);
208
209    subtype Delay_Modes is Integer;
210
211    -------------------------------
212    -- Entry related definitions --
213    -------------------------------
214
215    Null_Entry : constant := 0;
216
217    Max_Entry : constant := Integer'Last;
218
219    Interrupt_Entry : constant := -2;
220
221    Cancelled_Entry : constant := -1;
222
223    type Entry_Index is range Interrupt_Entry .. Max_Entry;
224
225    Null_Task_Entry : constant := Null_Entry;
226
227    Max_Task_Entry : constant := Max_Entry;
228
229    type Task_Entry_Index is new Entry_Index
230      range Null_Task_Entry .. Max_Task_Entry;
231
232    type Entry_Call_Record;
233
234    type Entry_Call_Link is access all Entry_Call_Record;
235
236    type Entry_Queue is record
237       Head : Entry_Call_Link;
238       Tail : Entry_Call_Link;
239    end record;
240
241    type Task_Entry_Queue_Array is
242      array (Task_Entry_Index range <>) of Entry_Queue;
243
244    ----------------------------------
245    -- Entry_Call_Record definition --
246    ----------------------------------
247
248    type Entry_Call_State is
249      (Never_Abortable,
250       --  the call is not abortable, and never can be
251
252       Not_Yet_Abortable,
253       --  the call is not abortable, but may become so
254
255       Was_Abortable,
256       --  the call is not abortable, but once was
257
258       Now_Abortable,
259       --  the call is abortable
260
261       Done,
262       --  the call has been completed
263
264       Cancelled
265       --  the call was asynchronous, and was cancelled
266      );
267
268    --  Never_Abortable is used for calls that are made in a abort
269    --  deferred region (see ARM 9.8(5-11), 9.8 (20)).
270    --  Such a call is never abortable.
271
272    --  The Was_ vs. Not_Yet_ distinction is needed to decide whether it
273    --  is OK to advance into the abortable part of an async. select stmt.
274    --  That is allowed iff the mode is Now_ or Was_.
275
276    --  Done indicates the call has been completed, without cancellation,
277    --  or no call has been made yet at this ATC nesting level,
278    --  and so aborting the call is no longer an issue.
279    --  Completion of the call does not necessarily indicate "success";
280    --  the call may be returning an exception if Exception_To_Raise is
281    --  non-null.
282
283    --  Cancelled indicates the call was cancelled,
284    --  and so aborting the call is no longer an issue.
285
286    --  The call is on an entry queue unless
287    --  State >= Done, in which case it may or may not be still Onqueue.
288
289    --  Please do not modify the order of the values, without checking
290    --  all uses of this type. We rely on partial "monotonicity" of
291    --  Entry_Call_Record.State to avoid locking when we access this
292    --  value for certain tests. In particular:
293
294    --  1)  Once State >= Done, we can rely that the call has been
295    --      completed. If State >= Done, it will not
296    --      change until the task does another entry call at this level.
297
298    --  2)  Once State >= Was_Abortable, we can rely that the call has
299    --      been queued abortably at least once, and so the check for
300    --      whether it is OK to advance to the abortable part of an
301    --      async. select statement does not need to lock anything.
302
303    type Restricted_Entry_Call_Record is record
304       Self : Task_ID;
305       --  ID of the caller
306
307       Mode : Call_Modes;
308
309       State : Entry_Call_State;
310       pragma Atomic (State);
311       --  Indicates part of the state of the call.
312       --  Protection:
313       --  If the call is not on a queue, it should
314       --  only be accessed by Self, and Self does not need any
315       --  lock to modify this field.
316       --  Once the call is on a queue, the value should be
317       --  something other than Done unless it is cancelled, and access is
318       --  controller by the "server" of the queue -- i.e., the lock
319       --  of Checked_To_Protection (Call_Target)
320       --  if the call record is on the queue of a PO, or the lock
321       --  of Called_Target if the call is on the queue of a task.
322       --  See comments on type declaration for more details.
323
324       Uninterpreted_Data : System.Address;
325       --  Data passed by the compiler.
326
327       Exception_To_Raise : Ada.Exceptions.Exception_Id;
328       --  The exception to raise once this call has been completed without
329       --  being aborted.
330    end record;
331    pragma Suppress_Initialization (Restricted_Entry_Call_Record);
332
333    ------------------------------------
334    -- Task related other definitions --
335    ------------------------------------
336
337    type Activation_Chain is limited private;
338
339    type Activation_Chain_Access is access all Activation_Chain;
340
341    type Task_Procedure_Access is access procedure (Arg : System.Address);
342
343    type Access_Boolean is access all Boolean;
344
345    ----------------------------------------------
346    -- Ada_Task_Control_Block (ATCB) definition --
347    ----------------------------------------------
348
349    --  Notes on protection (synchronization) of TRTS data structures.
350
351    --  Any field of the TCB can be written by the activator of a task when the
352    --  task is created, since no other task can access the new task's
353    --  state until creation is complete.
354
355    --  The protection for each field is described in a comment starting with
356    --  "Protection:".
357
358    --  When a lock is used to protect an ATCB field, this lock is simply named.
359
360    --  Some protection is described in terms of tasks related to the
361    --  ATCB being protected. These are:
362
363    --    Self: The task which is controlled by this ATCB.
364    --    Acceptor: A task accepting a call from Self.
365    --    Caller: A task calling an entry of Self.
366    --    Parent: The task executing the master on which Self depends.
367    --    Dependent: A task dependent on Self.
368    --    Activator: The task that created Self and initiated its activation.
369    --    Created: A task created and activated by Self.
370
371    --  Note: The order of the fields is important to implement efficiently
372    --  tasking support under gdb.
373    --  Currently gdb relies on the order of the State, Parent, Base_Priority,
374    --  Task_Image, Task_Image_Len, Call and LL fields.
375
376    ----------------------------------------------------------------------
377    --  Common ATCB section                                             --
378    --                                                                  --
379    --  This section is used by all GNARL implementations (regular and  --
380    --  restricted)                                                     --
381    ----------------------------------------------------------------------
382
383    type Common_ATCB is record
384       State : Task_States;
385       pragma Atomic (State);
386       --  Encodes some basic information about the state of a task,
387       --  including whether it has been activated, whether it is sleeping,
388       --  and whether it is terminated.
389       --  Protection: Self.L.
390
391       Parent : Task_ID;
392       --  The task on which this task depends.
393       --  See also Master_Level and Master_Within.
394
395       Base_Priority : System.Any_Priority;
396       --  Base priority, not changed during entry calls, only changed
397       --  via dynamic priorities package.
398       --  Protection: Only written by Self, accessed by anyone.
399
400       Current_Priority : System.Any_Priority;
401       --  Active priority, except that the effects of protected object
402       --  priority ceilings are not reflected. This only reflects explicit
403       --  priority changes and priority inherited through task activation
404       --  and rendezvous.
405       --
406       --  Ada 95 notes: In Ada 95, this field will be transferred to the
407       --  Priority field of an Entry_Calls component when an entry call
408       --  is initiated. The Priority of the Entry_Calls component will not
409       --  change for the duration of the call. The accepting task can
410       --  use it to boost its own priority without fear of its changing in
411       --  the meantime.
412       --
413       --  This can safely be used in the priority ordering
414       --  of entry queues. Once a call is queued, its priority does not
415       --  change.
416       --
417       --  Since an entry call cannot be made while executing
418       --  a protected action, the priority of a task will never reflect a
419       --  priority ceiling change at the point of an entry call.
420       --
421       --  Protection: Only written by Self, and only accessed when Acceptor
422       --  accepts an entry or when Created activates, at which points Self is
423       --  suspended.
424
425       Task_Image : String (1 .. 32);
426       --  Hold a string that provides a readable id for task,
427       --  built from the variable of which it is a value or component.
428
429       Task_Image_Len : Natural;
430       --  Actual length of Task_Image.
431
432       Call : Entry_Call_Link;
433       --  The entry call that has been accepted by this task.
434       --  Protection: Self.L. Self will modify this field
435       --  when Self.Accepting is False, and will not need the mutex to do so.
436       --  Once a task sets Pending_ATC_Level = 0, no other task can access
437       --  this field.
438
439       LL : aliased Task_Primitives.Private_Data;
440       --  Control block used by the underlying low-level tasking
441       --  service (GNULLI).
442       --  Protection: This is used only by the GNULLI implementation, which
443       --  takes care of all of its synchronization.
444
445       Task_Arg : System.Address;
446       --  The argument to task procedure. Provide a handle for discriminant
447       --  information.
448       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
449       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
450       --  executing. Thereafter, Self only reads it.
451
452       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
453       --  Information needed to call the procedure containing the code for
454       --  the body of this task.
455       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
456       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
457       --  executing. Self reads it, once, as part of its execution.
458
459       Compiler_Data : System.Soft_Links.TSD;
460       --  Task-specific data needed by the compiler to store
461       --  per-task structures.
462       --  Protection: Only accessed by Self.
463
464       All_Tasks_Link : Task_ID;
465       --  Used to link this task to the list of all tasks in the system.
466       --  Protection: RTS_Lock.
467
468       Activation_Link : Task_ID;
469       --  Used to link this task to a list of tasks to be activated.
470       --  Protection: Only used by Activator.
471
472       Activator : Task_ID;
473       --  The task that created this task, either by declaring it as a task
474       --  object or by executing a task allocator.
475       --  The value is null iff Self has completed activation.
476       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
477       --  only read and modified by Self after that.
478
479       Wait_Count : Integer;
480       --  This count is used by a task that is waiting for other tasks.
481       --  At all other times, the value should be zero.
482       --  It is used differently in several different states.
483       --  Since a task cannot be in more than one of these states at the
484       --  same time, a single counter suffices.
485       --  Protection: Self.L.
486
487       --  Activator_Sleep
488
489       --  This is the number of tasks that this task is activating, i.e. the
490       --  children that have started activation but have not completed it.
491       --  Protection: Self.L and Created.L. Both mutexes must be locked,
492       --  since Self.Activation_Count and Created.State must be synchronized.
493
494       --  Master_Completion_Sleep (phase 1)
495
496       --  This is the number dependent tasks of a master being
497       --  completed by Self that are not activated, not terminated, and
498       --  not waiting on a terminate alternative.
499
500       --  Master_Completion_2_Sleep (phase 2)
501
502       --  This is the count of tasks dependent on a master being
503       --  completed by Self which are waiting on a terminate alternative.
504
505       Elaborated : Access_Boolean;
506       --  Pointer to a flag indicating that this task's body has been
507       --  elaborated. The flag is created and managed by the
508       --  compiler-generated code.
509       --  Protection: The field itself is only accessed by Activator. The flag
510       --  that it points to is updated by Master and read by Activator; access
511       --  is assumed to be atomic.
512
513       Activation_Failed : Boolean;
514       --  Set to True if activation of a chain of tasks fails,
515       --  so that the activator should raise Tasking_Error.
516
517       Task_Info : System.Task_Info.Task_Info_Type;
518       --  System-specific attributes of the task as specified by the
519       --  Task_Info pragma.
520    end record;
521
522    ---------------------------------------
523    -- Restricted_Ada_Task_Control_Block --
524    ---------------------------------------
525
526    --  This type should only be used by the restricted GNARLI and by
527    --  restricted GNULL implementations to allocate an ATCB (see
528    --  System.Task_Primitives.Operations.New_ATCB) that will take
529    --  significantly less memory.
530    --  Note that the restricted GNARLI should only access fields that are
531    --  present in the Restricted_Ada_Task_Control_Block structure.
532
533    type Restricted_Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is
534    record
535       Common : Common_ATCB;
536       --  The common part between various tasking implementations
537
538       Entry_Call : aliased Restricted_Entry_Call_Record;
539       --  Protection: This field is used on entry call "queues" associated
540       --  with protected objects, and is protected by the protected object
541       --  lock.
542    end record;
543    pragma Suppress_Initialization (Restricted_Ada_Task_Control_Block);
544
545    Interrupt_Manager_ID : Task_ID;
546    --  This task ID is declared here to break circular dependencies.
547    --  Also declare Interrupt_Manager_ID after Task_ID is known, to avoid
548    --  generating unneeded finalization code.
549
550    -----------------------
551    -- List of all Tasks --
552    -----------------------
553
554    All_Tasks_List : Task_ID;
555    --  Global linked list of all tasks.
556
557    ------------------------------------------
558    -- Regular (non restricted) definitions --
559    ------------------------------------------
560
561    --------------------------------
562    -- Master Related Definitions --
563    --------------------------------
564
565    subtype Master_Level is Integer;
566    subtype Master_ID is Master_Level;
567
568    --  Normally, a task starts out with internal master nesting level
569    --  one larger than external master nesting level. It is incremented
570    --  to one by Enter_Master, which is called in the task body only if
571    --  the compiler thinks the task may have dependent tasks. It is set to 1
572    --  for the environment task, the level 2 is reserved for server tasks of
573    --  the run-time system (the so called "independent tasks"), and the level
574    --  3 is for the library level tasks.
575
576    Environment_Task_Level : constant Master_Level := 1;
577    Independent_Task_Level : constant Master_Level := 2;
578    Library_Task_Level     : constant Master_Level := 3;
579
580    ------------------------------
581    -- Task size, priority info --
582    ------------------------------
583
584    Unspecified_Priority : constant Integer := System.Priority'First - 1;
585
586    Priority_Not_Boosted : constant Integer := System.Priority'First - 1;
587    --  Definition of Priority actually has to come from the RTS configuration.
588
589    subtype Rendezvous_Priority is Integer
590      range Priority_Not_Boosted .. System.Any_Priority'Last;
591
592    ------------------------------------
593    -- Rendezvous related definitions --
594    ------------------------------------
595
596    No_Rendezvous : constant := 0;
597
598    Max_Select : constant Integer := Integer'Last;
599    --  RTS-defined
600
601    subtype Select_Index is Integer range No_Rendezvous .. Max_Select;
602    --   type Select_Index is range No_Rendezvous .. Max_Select;
603
604    subtype Positive_Select_Index is
605      Select_Index range 1 .. Select_Index'Last;
606
607    type Accept_Alternative is record
608       Null_Body : Boolean;
609       S         : Task_Entry_Index;
610    end record;
611
612    type Accept_List is
613      array (Positive_Select_Index range <>) of Accept_Alternative;
614
615    type Accept_List_Access is access constant Accept_List;
616
617    -----------------------------------
618    -- ATC_Level related definitions --
619    -----------------------------------
620
621    Max_ATC_Nesting : constant Natural := 20;
622
623    subtype ATC_Level_Base is Integer range 0 .. Max_ATC_Nesting;
624
625    ATC_Level_Infinity : constant ATC_Level_Base := ATC_Level_Base'Last;
626
627    subtype ATC_Level is ATC_Level_Base range 0 .. ATC_Level_Base'Last - 1;
628
629    subtype ATC_Level_Index is ATC_Level range 1 .. ATC_Level'Last;
630
631    ----------------------------------
632    -- Entry_Call_Record definition --
633    ----------------------------------
634
635    type Entry_Call_Record is record
636       Self  : Task_ID;
637       --  ID of the caller
638
639       Mode : Call_Modes;
640
641       State : Entry_Call_State;
642       pragma Atomic (State);
643       --  Indicates part of the state of the call.
644       --  Protection:
645       --  If the call is not on a queue, it should
646       --  only be accessed by Self, and Self does not need any
647       --  lock to modify this field.
648       --  Once the call is on a queue, the value should be
649       --  something other than Done unless it is cancelled, and access is
650       --  controller by the "server" of the queue -- i.e., the lock
651       --  of Checked_To_Protection (Call_Target)
652       --  if the call record is on the queue of a PO, or the lock
653       --  of Called_Target if the call is on the queue of a task.
654       --  See comments on type declaration for more details.
655
656       Uninterpreted_Data : System.Address;
657       --  Data passed by the compiler.
658
659       Exception_To_Raise : Ada.Exceptions.Exception_Id;
660       --  The exception to raise once this call has been completed without
661       --  being aborted.
662
663       Prev : Entry_Call_Link;
664
665       Next : Entry_Call_Link;
666
667       Level : ATC_Level;
668       --  One of Self and Level are redundant in this implementation, since
669       --  each Entry_Call_Record is at Self.Entry_Calls (Level). Since we must
670       --  have access to the entry call record to be reading this, we could
671       --  get Self from Level, or Level from Self. However, this requires
672       --  non-portable address arithmetic.
673
674       E : Entry_Index;
675
676       Prio : System.Any_Priority;
677
678       --  The above fields are those that there may be some hope of packing.
679       --  They are gathered together to allow for compilers that lay records
680       --  out contiguously, to allow for such packing.
681
682       Called_Task : Task_ID;
683       pragma Atomic (Called_Task);
684       --  Use for task entry calls.
685       --  The value is null if the call record is not in use.
686       --  Conversely, unless State is Done and Onqueue is false,
687       --  Called_Task points to an ATCB.
688       --  Protection:  Called_Task.L.
689
690       Called_PO : System.Address;
691       pragma Atomic (Called_PO);
692       --  Similar to Called_Task but for protected objects.
693       --  Note that the previous implementation tried to merge both
694       --  Called_Task and Called_PO but this ended up in many unexpected
695       --  complications (e.g having to add a magic number in the ATCB, which
696       --  caused gdb lots of confusion) with no real gain since the Lock_Server
697       --  implementation still need to loop around chasing for pointer changes
698       --  even with a single pointer.
699
700       Acceptor_Prev_Call : Entry_Call_Link;
701       --  For task entry calls only.
702
703       Acceptor_Prev_Priority : Rendezvous_Priority := Priority_Not_Boosted;
704       --  For task entry calls only.
705       --  The priority of the most recent prior call being serviced.
706       --  For protected entry calls, this function should be performed by
707       --  GNULLI ceiling locking.
708
709       Cancellation_Attempted : Boolean := False;
710       pragma Atomic (Cancellation_Attempted);
711       --  Cancellation of the call has been attempted.
712       --  If it has succeeded, State = Cancelled.
713       --  ?????
714       --  Consider merging this into State?
715
716       Requeue_With_Abort : Boolean := False;
717       --  Temporary to tell caller whether requeue is with abort.
718       --  ?????
719       --  Find a better way of doing this.
720
721       Needs_Requeue : Boolean := False;
722       --  Temporary to tell acceptor of task entry call that
723       --  Exceptional_Complete_Rendezvous needs to do requeue.
724    end record;
725
726    ------------------------------------
727    -- Task related other definitions --
728    ------------------------------------
729
730    type Access_Address is access all System.Address;
731    --  Comment on what this is used for ???
732
733    pragma No_Strict_Aliasing (Access_Address);
734    --  This type is used in contexts where aliasing may be an issue (see
735    --  for example s-tataat.adb), so we avoid any incorrect aliasing
736    --  assumptions.
737
738    ----------------------------------------------
739    -- Ada_Task_Control_Block (ATCB) definition --
740    ----------------------------------------------
741
742    type Entry_Call_Array is array (ATC_Level_Index) of
743      aliased Entry_Call_Record;
744
745    type Direct_Index is range 0 .. Parameters.Default_Attribute_Count;
746    subtype Direct_Index_Range is Direct_Index range 1 .. Direct_Index'Last;
747    --  Attributes with indices in this range are stored directly in
748    --  the task control block. Such attributes must be Address-sized.
749    --  Other attributes will be held in dynamically allocated records
750    --  chained off of the task control block.
751
752    type Direct_Attribute_Element is mod Memory_Size;
753    pragma Atomic (Direct_Attribute_Element);
754
755    type Direct_Attribute_Array is
756      array (Direct_Index_Range) of aliased Direct_Attribute_Element;
757
758    type Direct_Index_Vector is mod 2 ** Parameters.Default_Attribute_Count;
759    --  This is a bit-vector type, used to store information about
760    --  the usage of the direct attribute fields.
761
762    type Task_Serial_Number is mod 2 ** 64;
763    --  Used to give each task a unique serial number.
764
765    type Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is record
766       Common : Common_ATCB;
767       --  The common part between various tasking implementations
768
769       Entry_Calls : Entry_Call_Array;
770       --  An array of entry calls.
771       --  Protection: The elements of this array are on entry call queues
772       --  associated with protected objects or task entries, and are protected
773       --  by the protected object lock or Acceptor.L, respectively.
774
775       New_Base_Priority : System.Any_Priority;
776       --  New value for Base_Priority (for dynamic priorities package).
777       --  Protection: Self.L.
778
779       Global_Task_Lock_Nesting : Natural := 0;
780       --  This is the current nesting level of calls to
781       --  System.Tasking.Stages.Lock_Task_T.
782       --  This allows a task to call Lock_Task_T multiple times without
783       --  deadlocking. A task only locks All_Task_Lock when its
784       --  All_Tasks_Nesting goes from 0 to 1, and only unlocked when it
785       --  goes from 1 to 0.
786       --  Protection: Only accessed by Self.
787
788       Open_Accepts : Accept_List_Access;
789       --  This points to the Open_Accepts array of accept alternatives passed
790       --  to the RTS by the compiler-generated code to Selective_Wait.
791       --  It is non-null iff this task is ready to accept an entry call.
792       --  Protection: Self.L.
793
794       Chosen_Index : Select_Index;
795       --  The index in Open_Accepts of the entry call accepted by a selective
796       --  wait executed by this task.
797       --  Protection: Written by both Self and Caller. Usually protected
798       --  by Self.L. However, once the selection is known to have been
799       --  written it can be accessed without protection. This happens
800       --  after Self has updated it itself using information from a suspended
801       --  Caller, or after Caller has updated it and awakened Self.
802
803       Master_of_Task : Master_Level;
804       --  The task executing the master of this task, and the ID of this task's
805       --  master (unique only among masters currently active within Parent).
806       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
807       --  read after Self is activated.
808
809       Master_Within : Master_Level;
810       --  The ID of the master currently executing within this task; that is,
811       --  the most deeply nested currently active master.
812       --  Protection: Only written by Self, and only read by Self or by
813       --  dependents when Self is attempting to exit a master. Since Self
814       --  will not write this field until the master is complete, the
815       --  synchronization should be adequate to prevent races.
816
817       Alive_Count : Integer := 0;
818       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
819       --  that are still "alive", i.e. not terminated.
820       --  Protection: Self.L.
821
822       Awake_Count : Integer := 0;
823       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
824       --  still "awake", i.e., are not terminated and not waiting on a
825       --  terminate alternative.
826       --  Invariant: Awake_Count <= Alive_Count
827       --  Protection: Self.L.
828
829       --  beginning of flags
830
831       Aborting : Boolean := False;
832       pragma Atomic (Aborting);
833       --  Self is in the process of aborting. While set, prevents multiple
834       --  abortion signals from being sent by different aborter while abortion
835       --  is acted upon. This is essential since an aborter which calls
836       --  Abort_To_Level could set the Pending_ATC_Level to yet a lower level
837       --  (than the current level), may be preempted and would send the
838       --  abortion signal when resuming execution. At this point, the abortee
839       --  may have completed abortion to the proper level such that the
840       --  signal (and resulting abortion exception) are not handled any more.
841       --  In other words, the flag prevents a race between multiple aborters
842       --  and the abortee.
843       --  Protection: protected by atomic access.
844
845       ATC_Hack : Boolean := False;
846       pragma Atomic (ATC_Hack);
847       --  ?????
848       --  Temporary fix, to allow Undefer_Abort to reset Aborting in the
849       --  handler for Abort_Signal that encloses an async. entry call.
850       --  For the longer term, this should be done via code in the
851       --  handler itself.
852
853       Callable : Boolean := True;
854       --  It is OK to call entries of this task.
855
856       Dependents_Aborted : Boolean := False;
857       --  This is set to True by whichever task takes responsibility
858       --  for aborting the dependents of this task.
859       --  Protection: Self.L.
860
861       Interrupt_Entry : Boolean := False;
862       --  Indicates if one or more Interrupt Entries are attached to
863       --  the task. This flag is needed for cleaning up the Interrupt
864       --  Entry bindings.
865
866       Pending_Action : Boolean := False;
867       --  Unified flag indicating some action needs to be take when abort
868       --  next becomes undeferred. Currently set if:
869       --  . Pending_Priority_Change is set
870       --  . Pending_ATC_Level is changed
871       --  . Requeue involving POs
872       --    (Abortable field may have changed and the Wait_Until_Abortable
873       --     has to recheck the abortable status of the call.)
874       --  . Exception_To_Raise is non-null
875       --  Protection: Self.L.
876       --  This should never be reset back to False outside of the
877       --  procedure Do_Pending_Action, which is called by Undefer_Abort.
878       --  It should only be set to True by Set_Priority and Abort_To_Level.
879
880       Pending_Priority_Change : Boolean := False;
881       --  Flag to indicate pending priority change (for dynamic priorities
882       --  package). The base priority is updated on the next abortion
883       --  completion point (aka. synchronization point).
884       --  Protection: Self.L.
885
886       Terminate_Alternative : Boolean := False;
887       --  Task is accepting Select with Terminate Alternative.
888       --  Protection: Self.L.
889
890       --  end of flags
891
892       --  beginning of counts
893
894       ATC_Nesting_Level : ATC_Level := 1;
895       --  The dynamic level of ATC nesting (currently executing nested
896       --  asynchronous select statements) in this task.
897       --  Protection:  Self_ID.L.
898       --  Only Self reads or updates this field.
899       --  Decrementing it deallocates an Entry_Calls component, and care must
900       --  be taken that all references to that component are eliminated
901       --  before doing the decrement. This in turn will require locking
902       --  a protected object (for a protected entry call) or the Acceptor's
903       --  lock (for a task entry call).
904       --  No other task should attempt to read or modify this value.
905
906       Deferral_Level : Natural := 1;
907       --  This is the number of times that Defer_Abortion has been called by
908       --  this task without a matching Undefer_Abortion call. Abortion is
909       --  only allowed when this zero.
910       --  It is initially 1, to protect the task at startup.
911       --  Protection: Only updated by Self; access assumed to be atomic.
912
913       Pending_ATC_Level : ATC_Level_Base := ATC_Level_Infinity;
914       --  The ATC level to which this task is currently being aborted.
915       --  If the value is zero, the entire task has "completed".
916       --  That may be via abort, exception propagation, or normal exit.
917       --  If the value is ATC_Level_Infinity, the task is not being
918       --  aborted to any level.
919       --  If the value is positive, the task has not completed.
920       --  This should ONLY be modified by
921       --  Abort_To_Level and Exit_One_ATC_Level.
922       --  Protection: Self.L.
923
924       Serial_Number : Task_Serial_Number;
925       --  A growing number to provide some way to check locking
926       --  rules/ordering.
927
928       Known_Tasks_Index : Integer := -1;
929       --  Index in the System.Tasking.Debug.Known_Tasks array.
930
931       User_State : Long_Integer := 0;
932       --  User-writeable location, for use in debugging tasks;
933       --  also provides a simple task specific data.
934
935       Direct_Attributes : Direct_Attribute_Array;
936       --  For task attributes that have same size as Address
937
938       Is_Defined : Direct_Index_Vector := 0;
939       --  Bit I is 1 iff Direct_Attributes (I) is defined
940
941       Indirect_Attributes : Access_Address;
942       --  A pointer to chain of records for other attributes that
943       --  are not address-sized, including all tagged types.
944
945       Entry_Queues : Task_Entry_Queue_Array (1 .. Entry_Num);
946       --  An array of task entry queues.
947       --  Protection: Self.L. Once a task has set Self.Stage to Completing, it
948       --  has exclusive access to this field.
949    end record;
950
951    ---------------------
952    -- Initialize_ATCB --
953    ---------------------
954
955    procedure Initialize_ATCB
956      (Self_ID          : Task_ID;
957       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
958       Task_Arg         : System.Address;
959       Parent           : Task_ID;
960       Elaborated       : Access_Boolean;
961       Base_Priority    : System.Any_Priority;
962       Task_Info        : System.Task_Info.Task_Info_Type;
963       Stack_Size       : System.Parameters.Size_Type;
964       T                : in out Task_ID;
965       Success          : out Boolean);
966    --  Initialize fields of a TCB and link into global TCB structures
967    --  Call this only with abort deferred and holding RTS_Lock.
968
969 private
970
971    Null_Task : constant Task_ID := null;
972
973    type Activation_Chain is record
974       T_ID : Task_ID;
975    end record;
976    pragma Volatile (Activation_Chain);
977
978    --  Activation_chain is an in-out parameter of initialization procedures
979    --  and it must be passed by reference because the init proc may terminate
980    --  abnormally after creating task components, and these must be properly
981    --  registered for removal (Expunge_Unactivated_Tasks).
982
983 end System.Tasking;