OSDN Git Service

* 1aexcept.adb, 1aexcept.ads, 1ic.ads, 1ssecsta.adb,
[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) 1992-2002, 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, Task_Image_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, 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 : System.Task_Info.Task_Image_Type;
426       --  holds an access to string that provides a readable id for task,
427       --  built from the variable of which it is a value or component.
428
429       Call : Entry_Call_Link;
430       --  The entry call that has been accepted by this task.
431       --  Protection: Self.L. Self will modify this field
432       --  when Self.Accepting is False, and will not need the mutex to do so.
433       --  Once a task sets Pending_ATC_Level = 0, no other task can access
434       --  this field.
435
436       LL : aliased Task_Primitives.Private_Data;
437       --  Control block used by the underlying low-level tasking
438       --  service (GNULLI).
439       --  Protection: This is used only by the GNULLI implementation, which
440       --  takes care of all of its synchronization.
441
442       Task_Arg : System.Address;
443       --  The argument to task procedure. Currently unused; this will
444       --  provide a handle for discriminant information.
445       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
446       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
447       --  executing. Thereafter, Self only reads it.
448
449       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
450       --  Information needed to call the procedure containing the code for
451       --  the body of this task.
452       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
453       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
454       --  executing. Self reads it, once, as part of its execution.
455
456       Compiler_Data : System.Soft_Links.TSD;
457       --  Task-specific data needed by the compiler to store
458       --  per-task structures.
459       --  Protection: Only accessed by Self.
460
461       All_Tasks_Link : Task_ID;
462       --  Used to link this task to the list of all tasks in the system.
463       --  Protection: RTS_Lock.
464
465       Activation_Link : Task_ID;
466       --  Used to link this task to a list of tasks to be activated.
467       --  Protection: Only used by Activator.
468
469       Activator : Task_ID;
470       --  The task that created this task, either by declaring it as a task
471       --  object or by executing a task allocator.
472       --  The value is null iff Self has completed activation.
473       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
474       --  only read and modified by Self after that.
475
476       Wait_Count : Integer;
477       --  This count is used by a task that is waiting for other tasks.
478       --  At all other times, the value should be zero.
479       --  It is used differently in several different states.
480       --  Since a task cannot be in more than one of these states at the
481       --  same time, a single counter suffices.
482       --  Protection: Self.L.
483
484       --  Activator_Sleep
485
486       --  This is the number of tasks that this task is activating, i.e. the
487       --  children that have started activation but have not completed it.
488       --  Protection: Self.L and Created.L. Both mutexes must be locked,
489       --  since Self.Activation_Count and Created.State must be synchronized.
490
491       --  Master_Completion_Sleep (phase 1)
492
493       --  This is the number dependent tasks of a master being
494       --  completed by Self that are not activated, not terminated, and
495       --  not waiting on a terminate alternative.
496
497       --  Master_Completion_2_Sleep (phase 2)
498
499       --  This is the count of tasks dependent on a master being
500       --  completed by Self which are waiting on a terminate alternative.
501
502       Elaborated : Access_Boolean;
503       --  Pointer to a flag indicating that this task's body has been
504       --  elaborated. The flag is created and managed by the
505       --  compiler-generated code.
506       --  Protection: The field itself is only accessed by Activator. The flag
507       --  that it points to is updated by Master and read by Activator; access
508       --  is assumed to be atomic.
509
510       Activation_Failed : Boolean;
511       --  Set to True if activation of a chain of tasks fails,
512       --  so that the activator should raise Tasking_Error.
513
514       Task_Info : System.Task_Info.Task_Info_Type;
515       --  System-specific attributes of the task as specified by the
516       --  Task_Info pragma.
517    end record;
518
519    ---------------------------------------
520    -- Restricted_Ada_Task_Control_Block --
521    ---------------------------------------
522
523    --  This type should only be used by the restricted GNARLI and by
524    --  restricted GNULL implementations to allocate an ATCB (see
525    --  System.Task_Primitives.Operations.New_ATCB) that will take
526    --  significantly less memory.
527    --  Note that the restricted GNARLI should only access fields that are
528    --  present in the Restricted_Ada_Task_Control_Block structure.
529
530    type Restricted_Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is
531    record
532       Common : Common_ATCB;
533       --  The common part between various tasking implementations
534
535       Entry_Call : aliased Restricted_Entry_Call_Record;
536       --  Protection: This field is used on entry call "queues" associated
537       --  with protected objects, and is protected by the protected object
538       --  lock.
539    end record;
540    pragma Suppress_Initialization (Restricted_Ada_Task_Control_Block);
541
542    Interrupt_Manager_ID : Task_ID;
543    --  This task ID is declared here to break circular dependencies.
544    --  Also declare Interrupt_Manager_ID after Task_ID is known, to avoid
545    --  generating unneeded finalization code.
546
547    -----------------------
548    -- List of all Tasks --
549    -----------------------
550
551    All_Tasks_List : Task_ID;
552    --  Global linked list of all tasks.
553
554    ------------------------------------------
555    -- Regular (non restricted) definitions --
556    ------------------------------------------
557
558    --------------------------------
559    -- Master Related Definitions --
560    --------------------------------
561
562    subtype Master_Level is Integer;
563    subtype Master_ID is Master_Level;
564
565    --  Normally, a task starts out with internal master nesting level
566    --  one larger than external master nesting level. It is incremented
567    --  to one by Enter_Master, which is called in the task body only if
568    --  the compiler thinks the task may have dependent tasks. It is set to 1
569    --  for the environment task, the level 2 is reserved for server tasks of
570    --  the run-time system (the so called "independent tasks"), and the level
571    --  3 is for the library level tasks.
572
573    Environment_Task_Level : constant Master_Level := 1;
574    Independent_Task_Level : constant Master_Level := 2;
575    Library_Task_Level     : constant Master_Level := 3;
576
577    ------------------------------
578    -- Task size, priority info --
579    ------------------------------
580
581    Unspecified_Priority : constant Integer := System.Priority'First - 1;
582
583    Priority_Not_Boosted : constant Integer := System.Priority'First - 1;
584    --  Definition of Priority actually has to come from the RTS configuration.
585
586    subtype Rendezvous_Priority is Integer
587      range Priority_Not_Boosted .. System.Any_Priority'Last;
588
589    ------------------------------------
590    -- Rendezvous related definitions --
591    ------------------------------------
592
593    No_Rendezvous : constant := 0;
594
595    Max_Select : constant Integer := Integer'Last;
596    --  RTS-defined
597
598    subtype Select_Index is Integer range No_Rendezvous .. Max_Select;
599    --   type Select_Index is range No_Rendezvous .. Max_Select;
600
601    subtype Positive_Select_Index is
602      Select_Index range 1 .. Select_Index'Last;
603
604    type Accept_Alternative is record
605       Null_Body : Boolean;
606       S         : Task_Entry_Index;
607    end record;
608
609    type Accept_List is
610      array (Positive_Select_Index range <>) of Accept_Alternative;
611
612    type Accept_List_Access is access constant Accept_List;
613
614    -----------------------------------
615    -- ATC_Level related definitions --
616    -----------------------------------
617
618    Max_ATC_Nesting : constant Natural := 20;
619
620    subtype ATC_Level_Base is Integer range 0 .. Max_ATC_Nesting;
621
622    ATC_Level_Infinity : constant ATC_Level_Base := ATC_Level_Base'Last;
623
624    subtype ATC_Level is ATC_Level_Base range 0 .. ATC_Level_Base'Last - 1;
625
626    subtype ATC_Level_Index is ATC_Level range 1 .. ATC_Level'Last;
627
628    ----------------------------------
629    -- Entry_Call_Record definition --
630    ----------------------------------
631
632    type Entry_Call_Record is record
633       Self  : Task_ID;
634       --  ID of the caller
635
636       Mode : Call_Modes;
637
638       State : Entry_Call_State;
639       pragma Atomic (State);
640       --  Indicates part of the state of the call.
641       --  Protection:
642       --  If the call is not on a queue, it should
643       --  only be accessed by Self, and Self does not need any
644       --  lock to modify this field.
645       --  Once the call is on a queue, the value should be
646       --  something other than Done unless it is cancelled, and access is
647       --  controller by the "server" of the queue -- i.e., the lock
648       --  of Checked_To_Protection (Call_Target)
649       --  if the call record is on the queue of a PO, or the lock
650       --  of Called_Target if the call is on the queue of a task.
651       --  See comments on type declaration for more details.
652
653       Uninterpreted_Data : System.Address;
654       --  Data passed by the compiler.
655
656       Exception_To_Raise : Ada.Exceptions.Exception_Id;
657       --  The exception to raise once this call has been completed without
658       --  being aborted.
659
660       Prev : Entry_Call_Link;
661
662       Next : Entry_Call_Link;
663
664       Level : ATC_Level;
665       --  One of Self and Level are redundant in this implementation, since
666       --  each Entry_Call_Record is at Self.Entry_Calls (Level). Since we must
667       --  have access to the entry call record to be reading this, we could
668       --  get Self from Level, or Level from Self. However, this requires
669       --  non-portable address arithmetic.
670
671       E : Entry_Index;
672
673       Prio : System.Any_Priority;
674
675       --  The above fields are those that there may be some hope of packing.
676       --  They are gathered together to allow for compilers that lay records
677       --  out contiguously, to allow for such packing.
678
679       Called_Task : Task_ID;
680       pragma Atomic (Called_Task);
681       --  Use for task entry calls.
682       --  The value is null if the call record is not in use.
683       --  Conversely, unless State is Done and Onqueue is false,
684       --  Called_Task points to an ATCB.
685       --  Protection:  Called_Task.L.
686
687       Called_PO : System.Address;
688       pragma Atomic (Called_PO);
689       --  Similar to Called_Task but for protected objects.
690       --  Note that the previous implementation tried to merge both
691       --  Called_Task and Called_PO but this ended up in many unexpected
692       --  complications (e.g having to add a magic number in the ATCB, which
693       --  caused gdb lots of confusion) with no real gain since the Lock_Server
694       --  implementation still need to loop around chasing for pointer changes
695       --  even with a single pointer.
696
697       Acceptor_Prev_Call : Entry_Call_Link;
698       --  For task entry calls only.
699
700       Acceptor_Prev_Priority : Rendezvous_Priority := Priority_Not_Boosted;
701       --  For task entry calls only.
702       --  The priority of the most recent prior call being serviced.
703       --  For protected entry calls, this function should be performed by
704       --  GNULLI ceiling locking.
705
706       Cancellation_Attempted : Boolean := False;
707       pragma Atomic (Cancellation_Attempted);
708       --  Cancellation of the call has been attempted.
709       --  If it has succeeded, State = Cancelled.
710       --  ?????
711       --  Consider merging this into State?
712
713       Requeue_With_Abort : Boolean := False;
714       --  Temporary to tell caller whether requeue is with abort.
715       --  ?????
716       --  Find a better way of doing this.
717
718       Needs_Requeue : Boolean := False;
719       --  Temporary to tell acceptor of task entry call that
720       --  Exceptional_Complete_Rendezvous needs to do requeue.
721    end record;
722
723    ------------------------------------
724    -- Task related other definitions --
725    ------------------------------------
726
727    type Access_Address is access all System.Address;
728
729    ----------------------------------------------
730    -- Ada_Task_Control_Block (ATCB) definition --
731    ----------------------------------------------
732
733    type Entry_Call_Array is array (ATC_Level_Index) of
734      aliased Entry_Call_Record;
735
736    D_I_Count : constant := 2;
737    --  This constant may be adjusted, to allow more Address-sized
738    --  attributes to be stored directly in the task control block.
739
740    subtype Direct_Index is Integer range 0 .. D_I_Count - 1;
741    --  Attributes with indices in this range are stored directly in
742    --  the task control block.  Such attributes must be Address-sized.
743    --  Other attributes will be held in dynamically allocated records
744    --  chained off of the task control block.
745
746    type Direct_Attribute_Array is
747      array (Direct_Index) of aliased System.Address;
748
749    type Direct_Index_Vector is mod 2 ** D_I_Count;
750    --  This is a bit-vector type, used to store information about
751    --  the usage of the direct attribute fields.
752
753    type Task_Serial_Number is mod 2 ** 64;
754    --  Used to give each task a unique serial number.
755
756    type Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is record
757       Common : Common_ATCB;
758       --  The common part between various tasking implementations
759
760       Entry_Calls : Entry_Call_Array;
761       --  An array of entry calls.
762       --  Protection: The elements of this array are on entry call queues
763       --  associated with protected objects or task entries, and are protected
764       --  by the protected object lock or Acceptor.L, respectively.
765
766       New_Base_Priority : System.Any_Priority;
767       --  New value for Base_Priority (for dynamic priorities package).
768       --  Protection: Self.L.
769
770       Global_Task_Lock_Nesting : Natural := 0;
771       --  This is the current nesting level of calls to
772       --  System.Tasking.Stages.Lock_Task_T.
773       --  This allows a task to call Lock_Task_T multiple times without
774       --  deadlocking. A task only locks All_Task_Lock when its
775       --  All_Tasks_Nesting goes from 0 to 1, and only unlocked when it
776       --  goes from 1 to 0.
777       --  Protection: Only accessed by Self.
778
779       Open_Accepts : Accept_List_Access;
780       --  This points to the Open_Accepts array of accept alternatives passed
781       --  to the RTS by the compiler-generated code to Selective_Wait.
782       --  It is non-null iff this task is ready to accept an entry call.
783       --  Protection: Self.L.
784
785       Chosen_Index : Select_Index;
786       --  The index in Open_Accepts of the entry call accepted by a selective
787       --  wait executed by this task.
788       --  Protection: Written by both Self and Caller. Usually protected
789       --  by Self.L. However, once the selection is known to have been
790       --  written it can be accessed without protection. This happens
791       --  after Self has updated it itself using information from a suspended
792       --  Caller, or after Caller has updated it and awakened Self.
793
794       Master_of_Task : Master_Level;
795       --  The task executing the master of this task, and the ID of this task's
796       --  master (unique only among masters currently active within Parent).
797       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
798       --  read after Self is activated.
799
800       Master_Within : Master_Level;
801       --  The ID of the master currently executing within this task; that is,
802       --  the most deeply nested currently active master.
803       --  Protection: Only written by Self, and only read by Self or by
804       --  dependents when Self is attempting to exit a master. Since Self
805       --  will not write this field until the master is complete, the
806       --  synchronization should be adequate to prevent races.
807
808       Alive_Count : Integer := 0;
809       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
810       --  that are still "alive", i.e. not terminated.
811       --  Protection: Self.L.
812
813       Awake_Count : Integer := 0;
814       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
815       --  still "awake", i.e., are not terminated and not waiting on a
816       --  terminate alternative.
817       --  Invariant: Awake_Count <= Alive_Count
818       --  Protection: Self.L.
819
820       --  beginning of flags
821
822       Aborting : Boolean := False;
823       pragma Atomic (Aborting);
824       --  Self is in the process of aborting. While set, prevents multiple
825       --  abortion signals from being sent by different aborter while abortion
826       --  is acted upon. This is essential since an aborter which calls
827       --  Abort_To_Level could set the Pending_ATC_Level to yet a lower level
828       --  (than the current level), may be preempted and would send the
829       --  abortion signal when resuming execution. At this point, the abortee
830       --  may have completed abortion to the proper level such that the
831       --  signal (and resulting abortion exception) are not handled any more.
832       --  In other words, the flag prevents a race between multiple aborters
833       --  and the abortee.
834       --  Protection: Self.L.
835
836       ATC_Hack : Boolean := False;
837       pragma Atomic (ATC_Hack);
838       --  ?????
839       --  Temporary fix, to allow Undefer_Abort to reset Aborting in the
840       --  handler for Abort_Signal that encloses an async. entry call.
841       --  For the longer term, this should be done via code in the
842       --  handler itself.
843
844       Callable : Boolean := True;
845       --  It is OK to call entries of this task.
846
847       Dependents_Aborted : Boolean := False;
848       --  This is set to True by whichever task takes responsibility
849       --  for aborting the dependents of this task.
850       --  Protection: Self.L.
851
852       Interrupt_Entry : Boolean := False;
853       --  Indicates if one or more Interrupt Entries are attached to
854       --  the task. This flag is needed for cleaning up the Interrupt
855       --  Entry bindings.
856
857       Pending_Action : Boolean := False;
858       --  Unified flag indicating some action needs to be take when abort
859       --  next becomes undeferred.  Currently set if:
860       --  . Pending_Priority_Change is set
861       --  . Pending_ATC_Level is changed
862       --  . Requeue involving POs
863       --    (Abortable field may have changed and the Wait_Until_Abortable
864       --     has to recheck the abortable status of the call.)
865       --  . Exception_To_Raise is non-null
866       --  Protection: Self.L.
867       --  This should never be reset back to False outside of the
868       --  procedure Do_Pending_Action, which is called by Undefer_Abort.
869       --  It should only be set to True by Set_Priority and Abort_To_Level.
870
871       Pending_Priority_Change : Boolean := False;
872       --  Flag to indicate pending priority change (for dynamic priorities
873       --  package). The base priority is updated on the next abortion
874       --  completion point (aka. synchronization point).
875       --  Protection: Self.L.
876
877       Terminate_Alternative : Boolean := False;
878       --  Task is accepting Select with Terminate Alternative.
879       --  Protection: Self.L.
880
881       --  end of flags
882
883       --  beginning of counts
884
885       ATC_Nesting_Level : ATC_Level := 1;
886       --  The dynamic level of ATC nesting (currently executing nested
887       --  asynchronous select statements) in this task.
888       --  Protection:  Self_ID.L.
889       --  Only Self reads or updates this field.
890       --  Decrementing it deallocates an Entry_Calls component, and care must
891       --  be taken that all references to that component are eliminated
892       --  before doing the decrement. This in turn will require locking
893       --  a protected object (for a protected entry call) or the Acceptor's
894       --  lock (for a task entry call).
895       --  No other task should attempt to read or modify this value.
896
897       Deferral_Level : Natural := 1;
898       --  This is the number of times that Defer_Abortion has been called by
899       --  this task without a matching Undefer_Abortion call. Abortion is
900       --  only allowed when this zero.
901       --  It is initially 1, to protect the task at startup.
902       --  Protection: Only updated by Self; access assumed to be atomic.
903
904       Pending_ATC_Level : ATC_Level_Base := ATC_Level_Infinity;
905       --  The ATC level to which this task is currently being aborted.
906       --  If the value is zero, the entire task has "completed".
907       --  That may be via abort, exception propagation, or normal exit.
908       --  If the value is ATC_Level_Infinity, the task is not being
909       --  aborted to any level.
910       --  If the value is positive, the task has not completed.
911       --  This should ONLY be modified by
912       --  Abort_To_Level and Exit_One_ATC_Level.
913       --  Protection: Self.L.
914
915       Serial_Number : Task_Serial_Number;
916       --  A growing number to provide some way to check locking
917       --  rules/ordering.
918
919       Known_Tasks_Index : Integer := -1;
920       --  Index in the System.Tasking.Debug.Known_Tasks array.
921
922       User_State : Integer := 0;
923       --  user-writeable location, for use in debugging tasks;
924       --  debugger can display this value to show where the task currently
925       --  is, in user terms
926
927       Direct_Attributes : Direct_Attribute_Array;
928       --  For task attributes that have same size as Address
929
930       Is_Defined : Direct_Index_Vector := 0;
931       --  Bit I is 1 iff Direct_Attributes (I) is defined
932
933       Indirect_Attributes : Access_Address;
934       --  A pointer to chain of records for other attributes that
935       --  are not address-sized, including all tagged types.
936
937       Entry_Queues : Task_Entry_Queue_Array (1 .. Entry_Num);
938       --  An array of task entry queues.
939       --  Protection: Self.L. Once a task has set Self.Stage to Completing, it
940       --  has exclusive access to this field.
941    end record;
942    pragma Volatile (Ada_Task_Control_Block);
943
944    ---------------------
945    -- Initialize_ATCB --
946    ---------------------
947
948    procedure Initialize_ATCB
949      (Self_ID          : Task_ID;
950       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
951       Task_Arg         : System.Address;
952       Parent           : Task_ID;
953       Elaborated       : Access_Boolean;
954       Base_Priority    : System.Any_Priority;
955       Task_Info        : System.Task_Info.Task_Info_Type;
956       Stack_Size       : System.Parameters.Size_Type;
957       T                : in out Task_ID;
958       Success          : out Boolean);
959    --  Initialize fields of a TCB and link into global TCB structures
960    --  Call this only with abort deferred and holding RTS_Lock.
961
962 private
963
964    Null_Task : constant Task_ID := null;
965
966    type Activation_Chain is record
967       T_ID : Task_ID;
968    end record;
969    pragma Volatile (Activation_Chain);
970
971    --  Activation_chain is an in-out parameter of initialization procedures
972    --  and it must be passed by reference because the init_proc may terminate
973    --  abnormally after creating task components, and these must be properly
974    --  registered for removal (Expunge_Unactivated_Tasks).
975
976 end System.Tasking;