OSDN Git Service

895fdb61a6472cece4dfd056580313bfc6300f5a
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / boehm-gc / darwin_stop_world.c
1 #include "private/pthread_support.h"
2
3 /* This probably needs more porting work to ppc64. */
4
5 # if defined(GC_DARWIN_THREADS)
6
7 /* From "Inside Mac OS X - Mach-O Runtime Architecture" published by Apple
8    Page 49:
9    "The space beneath the stack pointer, where a new stack frame would normally
10    be allocated, is called the red zone. This area as shown in Figure 3-2 may
11    be used for any purpose as long as a new stack frame does not need to be
12    added to the stack."
13    
14    Page 50: "If a leaf procedure's red zone usage would exceed 224 bytes, then
15    it must set up a stack frame just like routines that call other routines."
16 */
17 #if defined(__ppc__)
18 # define PPC_RED_ZONE_SIZE 224
19 #elif defined(__ppc64__)
20 # define PPC_RED_ZONE_SIZE 320
21 #endif
22
23 /* Try to work out the right way to access thread state structure members.
24    The structure has changed its definition in different Darwin versions.  */
25 #if defined(__ppc__)
26 # define THREAD_STATE ppc_thread_state_t
27 # if defined (HAS_PPC_THREAD_STATE_R0)
28 #  define THREAD_FLD(x) x
29 # elif defined (HAS_PPC_THREAD_STATE___R0)
30 #  define THREAD_FLD(x) __ ## x
31 # else
32 #  error can not work out how to access fields of ppc_thread_state_t
33 # endif
34 #elif defined(__ppc64__)
35 # define THREAD_STATE ppc_thread_state64_t
36 # if defined (HAS_PPC_THREAD_STATE64_R0)
37 #  define THREAD_FLD(x) x
38 # elif defined (HAS_PPC_THREAD_STATE64___R0)
39 #  define THREAD_FLD(x) __ ## x
40 # else
41 #  error can not work out how to access fields of ppc_thread_state64_t
42 # endif
43 #elif defined(__i386__)
44 # define THREAD_STATE i386_thread_state_t
45 # if defined (HAS_I386_THREAD_STATE_EAX)
46 #  define THREAD_FLD(x) x
47 # elif defined (HAS_I386_THREAD_STATE___EAX)
48 #  define THREAD_FLD(x) __ ## x
49 # else
50 #  error can not work out how to access fields of i386_thread_state_t
51 # endif
52 #else
53 # error unknown architecture
54 #endif
55
56 typedef struct StackFrame {
57   unsigned long savedSP;
58   unsigned long savedCR;
59   unsigned long savedLR;
60   unsigned long reserved[2];
61   unsigned long savedRTOC;
62 } StackFrame;
63
64 unsigned long FindTopOfStack(unsigned int stack_start) {
65   StackFrame    *frame;
66   
67   if (stack_start == 0) {
68 # ifdef POWERPC
69 #   if CPP_WORDSZ == 32
70       __asm__ volatile("lwz     %0,0(r1)" : "=r" (frame));
71 #   else
72       __asm__ volatile("ld      %0,0(r1)" : "=r" (frame));
73 #   endif
74 # endif
75   } else {
76     frame = (StackFrame *)stack_start;
77   }
78
79 # ifdef DEBUG_THREADS
80     /* GC_printf1("FindTopOfStack start at sp = %p\n", frame); */
81 # endif
82   do {
83     if (frame->savedSP == 0) break;
84                 /* if there are no more stack frames, stop */
85
86     frame = (StackFrame*)frame->savedSP;
87
88     /* we do these next two checks after going to the next frame
89        because the LR for the first stack frame in the loop
90        is not set up on purpose, so we shouldn't check it. */
91     if ((frame->savedLR & ~3) == 0) break; /* if the next LR is bogus, stop */
92     if ((~(frame->savedLR) & ~3) == 0) break; /* ditto */
93   } while (1); 
94
95 # ifdef DEBUG_THREADS
96     /* GC_printf1("FindTopOfStack finish at sp = %p\n", frame); */
97 # endif
98
99   return (unsigned long)frame;
100 }       
101
102 #ifdef DARWIN_DONT_PARSE_STACK
103 void GC_push_all_stacks() {
104   int i;
105   kern_return_t r;
106   GC_thread p;
107   pthread_t me;
108   ptr_t lo, hi;
109   THREAD_STATE state;
110   mach_msg_type_number_t thread_state_count = MACHINE_THREAD_STATE_COUNT;
111   
112   me = pthread_self();
113   if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
114   
115   for(i=0;i<THREAD_TABLE_SZ;i++) {
116     for(p=GC_threads[i];p!=0;p=p->next) {
117       if(p -> flags & FINISHED) continue;
118       if(pthread_equal(p->id,me)) {
119         lo = GC_approx_sp();
120       } else {
121         /* Get the thread state (registers, etc) */
122         r = thread_get_state(
123                              p->stop_info.mach_thread,
124                              MACHINE_THREAD_STATE,
125                              (natural_t*)&state,
126                              &thread_state_count);
127         if(r != KERN_SUCCESS) ABORT("thread_get_state failed");
128         
129         lo = (void*)(state . THREAD_FLD (r1) - PPC_RED_ZONE_SIZE);
130         
131         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r0)); 
132         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r2)); 
133         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r3)); 
134         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r4)); 
135         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r5)); 
136         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r6)); 
137         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r7)); 
138         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r8)); 
139         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r9)); 
140         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r10)); 
141         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r11)); 
142         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r12)); 
143         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r13)); 
144         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r14)); 
145         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r15)); 
146         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r16)); 
147         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r17)); 
148         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r18)); 
149         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r19)); 
150         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r20)); 
151         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r21)); 
152         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r22)); 
153         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r23)); 
154         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r24)); 
155         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r25)); 
156         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r26)); 
157         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r27)); 
158         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r28)); 
159         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r29)); 
160         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r30)); 
161         GC_push_one(state . THREAD_FLD (r31));
162       } /* p != me */
163       if(p->flags & MAIN_THREAD)
164         hi = GC_stackbottom;
165       else
166         hi = p->stack_end;
167 #if DEBUG_THREADS
168       GC_printf3("Darwin: Stack for thread 0x%lx = [%lx,%lx)\n",
169                  (unsigned long) p -> id,
170                  (unsigned long) lo,
171                  (unsigned long) hi
172                  );
173 #endif
174       GC_push_all_stack(lo,hi);
175     } /* for(p=GC_threads[i]...) */
176   } /* for(i=0;i<THREAD_TABLE_SZ...) */
177 }
178
179 #else /* !DARWIN_DONT_PARSE_STACK; Use FindTopOfStack() */
180
181 void GC_push_all_stacks() {
182     int i;
183     kern_return_t r;
184     mach_port_t me;
185     ptr_t lo, hi;
186     thread_act_array_t act_list = 0;
187     mach_msg_type_number_t listcount = 0;
188
189     me = mach_thread_self();
190     if (!GC_thr_initialized) GC_thr_init();
191     
192     r = task_threads(current_task(), &act_list, &listcount);
193     if(r != KERN_SUCCESS) ABORT("task_threads failed");
194     for(i = 0; i < listcount; i++) {
195       thread_act_t thread = act_list[i];
196       if (thread == me) {
197         lo = GC_approx_sp();
198         hi = (ptr_t)FindTopOfStack(0);
199       } else {
200 #     if defined(__ppc__) || defined(__ppc64__)
201         THREAD_STATE info;
202         mach_msg_type_number_t outCount = THREAD_STATE_MAX;
203         r = thread_get_state(thread, MACHINE_THREAD_STATE,
204                              (natural_t *)&info, &outCount);
205         if(r != KERN_SUCCESS) ABORT("task_get_state failed");
206
207         lo = (void*)(info . THREAD_FLD (r1) - PPC_RED_ZONE_SIZE);
208         hi = (ptr_t)FindTopOfStack(info . THREAD_FLD (r1));
209
210         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r0)); 
211         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r2)); 
212         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r3)); 
213         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r4)); 
214         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r5)); 
215         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r6)); 
216         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r7)); 
217         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r8)); 
218         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r9)); 
219         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r10)); 
220         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r11)); 
221         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r12)); 
222         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r13)); 
223         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r14)); 
224         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r15)); 
225         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r16)); 
226         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r17)); 
227         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r18)); 
228         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r19)); 
229         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r20)); 
230         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r21)); 
231         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r22)); 
232         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r23)); 
233         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r24)); 
234         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r25)); 
235         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r26)); 
236         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r27)); 
237         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r28)); 
238         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r29)); 
239         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r30)); 
240         GC_push_one(info . THREAD_FLD (r31));
241 #      else
242         /* FIXME: Remove after testing: */
243         WARN("This is completely untested and likely will not work\n", 0);
244         THREAD_STATE info;
245         mach_msg_type_number_t outCount = THREAD_STATE_MAX;
246         r = thread_get_state(thread, MACHINE_THREAD_STATE,
247                              (natural_t *)&info, &outCount);
248         if(r != KERN_SUCCESS) ABORT("task_get_state failed");
249
250         lo = (void*)info . THREAD_FLD (esp);
251         hi = (ptr_t)FindTopOfStack(info . THREAD_FLD (esp));
252
253         GC_push_one(info . THREAD_FLD (eax)); 
254         GC_push_one(info . THREAD_FLD (ebx)); 
255         GC_push_one(info . THREAD_FLD (ecx)); 
256         GC_push_one(info . THREAD_FLD (edx)); 
257         GC_push_one(info . THREAD_FLD (edi)); 
258         GC_push_one(info . THREAD_FLD (esi)); 
259         /* GC_push_one(info . THREAD_FLD (ebp));  */
260         /* GC_push_one(info . THREAD_FLD (esp));  */
261         GC_push_one(info . THREAD_FLD (ss)); 
262         GC_push_one(info . THREAD_FLD (eip)); 
263         GC_push_one(info . THREAD_FLD (cs)); 
264         GC_push_one(info . THREAD_FLD (ds)); 
265         GC_push_one(info . THREAD_FLD (es)); 
266         GC_push_one(info . THREAD_FLD (fs)); 
267         GC_push_one(info . THREAD_FLD (gs)); 
268 #      endif /* !POWERPC */
269       }
270 #     if DEBUG_THREADS
271        GC_printf3("Darwin: Stack for thread 0x%lx = [%lx,%lx)\n",
272                   (unsigned long) thread,
273                   (unsigned long) lo,
274                   (unsigned long) hi
275                  );
276 #     endif
277       GC_push_all_stack(lo, hi); 
278     } /* for(p=GC_threads[i]...) */
279     vm_deallocate(current_task(), (vm_address_t)act_list, sizeof(thread_t) * listcount);
280 }
281 #endif /* !DARWIN_DONT_PARSE_STACK */
282
283 static mach_port_t GC_mach_handler_thread;
284 static int GC_use_mach_handler_thread = 0;
285
286 static struct GC_mach_thread GC_mach_threads[THREAD_TABLE_SZ];
287 static int GC_mach_threads_count;
288
289 void GC_stop_init() {
290   int i;
291
292   for (i = 0; i < THREAD_TABLE_SZ; i++) {
293     GC_mach_threads[i].thread = 0;
294     GC_mach_threads[i].already_suspended = 0;
295   }
296   GC_mach_threads_count = 0;
297 }
298
299 /* returns true if there's a thread in act_list that wasn't in old_list */
300 int GC_suspend_thread_list(thread_act_array_t act_list, int count, 
301                            thread_act_array_t old_list, int old_count) {
302   mach_port_t my_thread = mach_thread_self();
303   int i, j;
304
305   int changed = 0;
306
307   for(i = 0; i < count; i++) {
308     thread_act_t thread = act_list[i];
309 #   if DEBUG_THREADS 
310       GC_printf1("Attempting to suspend thread %p\n", thread);
311 #   endif
312     /* find the current thread in the old list */
313     int found = 0;
314     for(j = 0; j < old_count; j++) {
315       thread_act_t old_thread = old_list[j];
316       if (old_thread == thread) {
317         found = 1;
318         break;
319       }
320     }
321     if (!found) {
322       /* add it to the GC_mach_threads list */
323       GC_mach_threads[GC_mach_threads_count].thread = thread;
324       /* default is not suspended */
325       GC_mach_threads[GC_mach_threads_count].already_suspended = 0;
326       changed = 1;
327     }      
328
329     if (thread != my_thread &&
330         (!GC_use_mach_handler_thread
331          || (GC_use_mach_handler_thread
332              && GC_mach_handler_thread != thread))) {
333       struct thread_basic_info info;
334       mach_msg_type_number_t outCount = THREAD_INFO_MAX;
335       kern_return_t kern_result = thread_info(thread, THREAD_BASIC_INFO,
336                                 (thread_info_t)&info, &outCount);
337       if(kern_result != KERN_SUCCESS) {
338         /* the thread may have quit since the thread_threads () call 
339          * we mark already_suspended so it's not dealt with anymore later
340          */
341         if (!found) {
342           GC_mach_threads[GC_mach_threads_count].already_suspended = TRUE;
343           GC_mach_threads_count++;
344         }
345         continue;
346       }
347 #     if DEBUG_THREADS
348         GC_printf2("Thread state for 0x%lx = %d\n", thread, info.run_state);
349 #     endif
350       if (!found) {
351         GC_mach_threads[GC_mach_threads_count].already_suspended = info.suspend_count;
352       }
353       if (info.suspend_count) continue;
354       
355 #     if DEBUG_THREADS
356         GC_printf1("Suspending 0x%lx\n", thread);
357 #     endif
358       /* Suspend the thread */
359       kern_result = thread_suspend(thread);
360       if(kern_result != KERN_SUCCESS) {
361         /* the thread may have quit since the thread_threads () call 
362          * we mark already_suspended so it's not dealt with anymore later
363          */
364         if (!found) {
365           GC_mach_threads[GC_mach_threads_count].already_suspended = TRUE;
366           GC_mach_threads_count++;
367         }
368         continue;
369       }
370     } 
371     if (!found) GC_mach_threads_count++;
372   }
373   return changed;
374 }
375
376
377 /* Caller holds allocation lock.        */
378 void GC_stop_world()
379 {
380   int i, changes;
381     GC_thread p;
382     mach_port_t my_thread = mach_thread_self();
383     kern_return_t kern_result;
384     thread_act_array_t act_list, prev_list;
385     mach_msg_type_number_t listcount, prevcount;
386     
387 #   if DEBUG_THREADS
388       GC_printf1("Stopping the world from 0x%lx\n", mach_thread_self());
389 #   endif
390
391     /* clear out the mach threads list table */
392     GC_stop_init(); 
393        
394     /* Make sure all free list construction has stopped before we start. */
395     /* No new construction can start, since free list construction is   */
396     /* required to acquire and release the GC lock before it starts,    */
397     /* and we have the lock.                                            */
398 #   ifdef PARALLEL_MARK
399       GC_acquire_mark_lock();
400       GC_ASSERT(GC_fl_builder_count == 0);
401       /* We should have previously waited for it to become zero. */
402 #   endif /* PARALLEL_MARK */
403
404       /* Loop stopping threads until you have gone over the whole list
405          twice without a new one appearing. thread_create() won't
406          return (and thus the thread stop) until the new thread
407          exists, so there is no window whereby you could stop a
408          thread, recognise it is stopped, but then have a new thread
409          it created before stopping show up later.
410       */
411       
412       changes = 1;
413       prev_list = NULL;
414       prevcount = 0;
415       do {
416         int result;
417         kern_result = task_threads(current_task(), &act_list, &listcount);
418         result = GC_suspend_thread_list(act_list, listcount,
419                                         prev_list, prevcount);
420         changes = result;
421         prev_list = act_list;
422         prevcount = listcount;
423         vm_deallocate(current_task(), (vm_address_t)act_list, sizeof(thread_t) * listcount);
424       } while (changes);
425       
426  
427 #   ifdef MPROTECT_VDB
428       if(GC_incremental) {
429         extern void GC_mprotect_stop();
430         GC_mprotect_stop();
431       }
432 #   endif
433     
434 #   ifdef PARALLEL_MARK
435       GC_release_mark_lock();
436 #   endif
437     #if DEBUG_THREADS
438       GC_printf1("World stopped from 0x%lx\n", my_thread);
439     #endif
440 }
441
442 /* Caller holds allocation lock, and has held it continuously since     */
443 /* the world stopped.                                                   */
444 void GC_start_world()
445 {
446   mach_port_t my_thread = mach_thread_self();
447   int i, j;
448   GC_thread p;
449   kern_return_t kern_result;
450   thread_act_array_t act_list;
451   mach_msg_type_number_t listcount;
452   struct thread_basic_info info;
453   mach_msg_type_number_t outCount = THREAD_INFO_MAX;
454   
455 #   if DEBUG_THREADS
456       GC_printf0("World starting\n");
457 #   endif
458
459 #   ifdef MPROTECT_VDB
460       if(GC_incremental) {
461         extern void GC_mprotect_resume();
462         GC_mprotect_resume();
463       }
464 #   endif
465
466     kern_result = task_threads(current_task(), &act_list, &listcount);
467     for(i = 0; i < listcount; i++) {
468       thread_act_t thread = act_list[i];
469       if (thread != my_thread &&
470           (!GC_use_mach_handler_thread ||
471            (GC_use_mach_handler_thread && GC_mach_handler_thread != thread))) {
472         for(j = 0; j < GC_mach_threads_count; j++) {
473           if (thread == GC_mach_threads[j].thread) {
474             if (GC_mach_threads[j].already_suspended) {
475 #             if DEBUG_THREADS
476                 GC_printf1("Not resuming already suspended thread %p\n", thread);
477 #             endif
478               continue;
479             }
480             kern_result = thread_info(thread, THREAD_BASIC_INFO,
481                                       (thread_info_t)&info, &outCount);
482             if(kern_result != KERN_SUCCESS) ABORT("thread_info failed");
483 #           if DEBUG_THREADS
484               GC_printf2("Thread state for 0x%lx = %d\n", thread,
485                          info.run_state);
486               GC_printf1("Resuming 0x%lx\n", thread);
487 #           endif
488             /* Resume the thread */
489             kern_result = thread_resume(thread);
490             if(kern_result != KERN_SUCCESS) ABORT("thread_resume failed");
491           } 
492         }
493       }
494     }
495     vm_deallocate(current_task(), (vm_address_t)act_list, sizeof(thread_t) * listcount);
496 #   if DEBUG_THREADS
497      GC_printf0("World started\n");
498 #   endif
499 }
500
501 void GC_darwin_register_mach_handler_thread(mach_port_t thread) {
502   GC_mach_handler_thread = thread;
503   GC_use_mach_handler_thread = 1;
504 }
505
506 #endif