OSDN Git Service

2004-07-06 Vincent Celier <celier@gnat.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
380    --  Section used by all GNARL implementations (regular and restricted)
381
382    type Common_ATCB is record
383       State : Task_States;
384       pragma Atomic (State);
385       --  Encodes some basic information about the state of a task,
386       --  including whether it has been activated, whether it is sleeping,
387       --  and whether it is terminated.
388       --  Protection: Self.L.
389
390       Parent : Task_Id;
391       --  The task on which this task depends.
392       --  See also Master_Level and Master_Within.
393
394       Base_Priority : System.Any_Priority;
395       --  Base priority, not changed during entry calls, only changed
396       --  via dynamic priorities package.
397       --  Protection: Only written by Self, accessed by anyone.
398
399       Current_Priority : System.Any_Priority;
400       --  Active priority, except that the effects of protected object
401       --  priority ceilings are not reflected. This only reflects explicit
402       --  priority changes and priority inherited through task activation
403       --  and rendezvous.
404       --
405       --  Ada 95 notes: In Ada 95, this field will be transferred to the
406       --  Priority field of an Entry_Calls component when an entry call
407       --  is initiated. The Priority of the Entry_Calls component will not
408       --  change for the duration of the call. The accepting task can
409       --  use it to boost its own priority without fear of its changing in
410       --  the meantime.
411       --
412       --  This can safely be used in the priority ordering
413       --  of entry queues. Once a call is queued, its priority does not
414       --  change.
415       --
416       --  Since an entry call cannot be made while executing
417       --  a protected action, the priority of a task will never reflect a
418       --  priority ceiling change at the point of an entry call.
419       --
420       --  Protection: Only written by Self, and only accessed when Acceptor
421       --  accepts an entry or when Created activates, at which points Self is
422       --  suspended.
423
424       Task_Image : String (1 .. 32);
425       --  Hold a string that provides a readable id for task,
426       --  built from the variable of which it is a value or component.
427
428       Task_Image_Len : Natural;
429       --  Actual length of Task_Image.
430
431       Call : Entry_Call_Link;
432       --  The entry call that has been accepted by this task.
433       --  Protection: Self.L. Self will modify this field
434       --  when Self.Accepting is False, and will not need the mutex to do so.
435       --  Once a task sets Pending_ATC_Level = 0, no other task can access
436       --  this field.
437
438       LL : aliased Task_Primitives.Private_Data;
439       --  Control block used by the underlying low-level tasking
440       --  service (GNULLI).
441       --  Protection: This is used only by the GNULLI implementation, which
442       --  takes care of all of its synchronization.
443
444       Task_Arg : System.Address;
445       --  The argument to task procedure. Provide a handle for discriminant
446       --  information.
447       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
448       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
449       --  executing. Thereafter, Self only reads it.
450
451       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
452       --  Information needed to call the procedure containing the code for
453       --  the body of this task.
454       --  Protection: Part of the synchronization between Self and
455       --  Activator. Activator writes it, once, before Self starts
456       --  executing. Self reads it, once, as part of its execution.
457
458       Compiler_Data : System.Soft_Links.TSD;
459       --  Task-specific data needed by the compiler to store
460       --  per-task structures.
461       --  Protection: Only accessed by Self.
462
463       All_Tasks_Link : Task_Id;
464       --  Used to link this task to the list of all tasks in the system.
465       --  Protection: RTS_Lock.
466
467       Activation_Link : Task_Id;
468       --  Used to link this task to a list of tasks to be activated.
469       --  Protection: Only used by Activator.
470
471       Activator : Task_Id;
472       --  The task that created this task, either by declaring it as a task
473       --  object or by executing a task allocator.
474       --  The value is null iff Self has completed activation.
475       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
476       --  only read and modified by Self after that.
477
478       Wait_Count : Integer;
479       --  This count is used by a task that is waiting for other tasks.
480       --  At all other times, the value should be zero.
481       --  It is used differently in several different states.
482       --  Since a task cannot be in more than one of these states at the
483       --  same time, a single counter suffices.
484       --  Protection: Self.L.
485
486       --  Activator_Sleep
487
488       --  This is the number of tasks that this task is activating, i.e. the
489       --  children that have started activation but have not completed it.
490       --  Protection: Self.L and Created.L. Both mutexes must be locked,
491       --  since Self.Activation_Count and Created.State must be synchronized.
492
493       --  Master_Completion_Sleep (phase 1)
494
495       --  This is the number dependent tasks of a master being
496       --  completed by Self that are not activated, not terminated, and
497       --  not waiting on a terminate alternative.
498
499       --  Master_Completion_2_Sleep (phase 2)
500
501       --  This is the count of tasks dependent on a master being
502       --  completed by Self which are waiting on a terminate alternative.
503
504       Elaborated : Access_Boolean;
505       --  Pointer to a flag indicating that this task's body has been
506       --  elaborated. The flag is created and managed by the
507       --  compiler-generated code.
508       --  Protection: The field itself is only accessed by Activator. The flag
509       --  that it points to is updated by Master and read by Activator; access
510       --  is assumed to be atomic.
511
512       Activation_Failed : Boolean;
513       --  Set to True if activation of a chain of tasks fails,
514       --  so that the activator should raise Tasking_Error.
515
516       Task_Info : System.Task_Info.Task_Info_Type;
517       --  System-specific attributes of the task as specified by the
518       --  Task_Info pragma.
519    end record;
520
521    ---------------------------------------
522    -- Restricted_Ada_Task_Control_Block --
523    ---------------------------------------
524
525    --  This type should only be used by the restricted GNARLI and by
526    --  restricted GNULL implementations to allocate an ATCB (see
527    --  System.Task_Primitives.Operations.New_ATCB) that will take
528    --  significantly less memory.
529    --  Note that the restricted GNARLI should only access fields that are
530    --  present in the Restricted_Ada_Task_Control_Block structure.
531
532    type Restricted_Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is
533    record
534       Common : Common_ATCB;
535       --  The common part between various tasking implementations
536
537       Entry_Call : aliased Restricted_Entry_Call_Record;
538       --  Protection: This field is used on entry call "queues" associated
539       --  with protected objects, and is protected by the protected object
540       --  lock.
541    end record;
542    pragma Suppress_Initialization (Restricted_Ada_Task_Control_Block);
543
544    Interrupt_Manager_ID : Task_Id;
545    --  This task ID is declared here to break circular dependencies.
546    --  Also declare Interrupt_Manager_ID after Task_Id is known, to avoid
547    --  generating unneeded finalization code.
548
549    -----------------------
550    -- List of all Tasks --
551    -----------------------
552
553    All_Tasks_List : Task_Id;
554    --  Global linked list of all tasks.
555
556    ------------------------------------------
557    -- Regular (non restricted) definitions --
558    ------------------------------------------
559
560    --------------------------------
561    -- Master Related Definitions --
562    --------------------------------
563
564    subtype Master_Level is Integer;
565    subtype Master_ID is Master_Level;
566
567    --  Normally, a task starts out with internal master nesting level
568    --  one larger than external master nesting level. It is incremented
569    --  to one by Enter_Master, which is called in the task body only if
570    --  the compiler thinks the task may have dependent tasks. It is set to 1
571    --  for the environment task, the level 2 is reserved for server tasks of
572    --  the run-time system (the so called "independent tasks"), and the level
573    --  3 is for the library level tasks.
574
575    Environment_Task_Level : constant Master_Level := 1;
576    Independent_Task_Level : constant Master_Level := 2;
577    Library_Task_Level     : constant Master_Level := 3;
578
579    ------------------------------
580    -- Task size, priority info --
581    ------------------------------
582
583    Unspecified_Priority : constant Integer := System.Priority'First - 1;
584
585    Priority_Not_Boosted : constant Integer := System.Priority'First - 1;
586    --  Definition of Priority actually has to come from the RTS configuration.
587
588    subtype Rendezvous_Priority is Integer
589      range Priority_Not_Boosted .. System.Any_Priority'Last;
590
591    ------------------------------------
592    -- Rendezvous related definitions --
593    ------------------------------------
594
595    No_Rendezvous : constant := 0;
596
597    Max_Select : constant Integer := Integer'Last;
598    --  RTS-defined
599
600    subtype Select_Index is Integer range No_Rendezvous .. Max_Select;
601    --   type Select_Index is range No_Rendezvous .. Max_Select;
602
603    subtype Positive_Select_Index is
604      Select_Index range 1 .. Select_Index'Last;
605
606    type Accept_Alternative is record
607       Null_Body : Boolean;
608       S         : Task_Entry_Index;
609    end record;
610
611    type Accept_List is
612      array (Positive_Select_Index range <>) of Accept_Alternative;
613
614    type Accept_List_Access is access constant Accept_List;
615
616    -----------------------------------
617    -- ATC_Level related definitions --
618    -----------------------------------
619
620    Max_ATC_Nesting : constant Natural := 20;
621
622    subtype ATC_Level_Base is Integer range 0 .. Max_ATC_Nesting;
623
624    ATC_Level_Infinity : constant ATC_Level_Base := ATC_Level_Base'Last;
625
626    subtype ATC_Level is ATC_Level_Base range 0 .. ATC_Level_Base'Last - 1;
627
628    subtype ATC_Level_Index is ATC_Level range 1 .. ATC_Level'Last;
629
630    ----------------------------------
631    -- Entry_Call_Record definition --
632    ----------------------------------
633
634    type Entry_Call_Record is record
635       Self  : Task_Id;
636       --  ID of the caller
637
638       Mode : Call_Modes;
639
640       State : Entry_Call_State;
641       pragma Atomic (State);
642       --  Indicates part of the state of the call.
643       --  Protection:
644       --  If the call is not on a queue, it should
645       --  only be accessed by Self, and Self does not need any
646       --  lock to modify this field.
647       --  Once the call is on a queue, the value should be
648       --  something other than Done unless it is cancelled, and access is
649       --  controller by the "server" of the queue -- i.e., the lock
650       --  of Checked_To_Protection (Call_Target)
651       --  if the call record is on the queue of a PO, or the lock
652       --  of Called_Target if the call is on the queue of a task.
653       --  See comments on type declaration for more details.
654
655       Uninterpreted_Data : System.Address;
656       --  Data passed by the compiler.
657
658       Exception_To_Raise : Ada.Exceptions.Exception_Id;
659       --  The exception to raise once this call has been completed without
660       --  being aborted.
661
662       Prev : Entry_Call_Link;
663
664       Next : Entry_Call_Link;
665
666       Level : ATC_Level;
667       --  One of Self and Level are redundant in this implementation, since
668       --  each Entry_Call_Record is at Self.Entry_Calls (Level). Since we must
669       --  have access to the entry call record to be reading this, we could
670       --  get Self from Level, or Level from Self. However, this requires
671       --  non-portable address arithmetic.
672
673       E : Entry_Index;
674
675       Prio : System.Any_Priority;
676
677       --  The above fields are those that there may be some hope of packing.
678       --  They are gathered together to allow for compilers that lay records
679       --  out contiguously, to allow for such packing.
680
681       Called_Task : Task_Id;
682       pragma Atomic (Called_Task);
683       --  Use for task entry calls.
684       --  The value is null if the call record is not in use.
685       --  Conversely, unless State is Done and Onqueue is false,
686       --  Called_Task points to an ATCB.
687       --  Protection:  Called_Task.L.
688
689       Called_PO : System.Address;
690       pragma Atomic (Called_PO);
691       --  Similar to Called_Task but for protected objects.
692       --  Note that the previous implementation tried to merge both
693       --  Called_Task and Called_PO but this ended up in many unexpected
694       --  complications (e.g having to add a magic number in the ATCB, which
695       --  caused gdb lots of confusion) with no real gain since the Lock_Server
696       --  implementation still need to loop around chasing for pointer changes
697       --  even with a single pointer.
698
699       Acceptor_Prev_Call : Entry_Call_Link;
700       --  For task entry calls only.
701
702       Acceptor_Prev_Priority : Rendezvous_Priority := Priority_Not_Boosted;
703       --  For task entry calls only.
704       --  The priority of the most recent prior call being serviced.
705       --  For protected entry calls, this function should be performed by
706       --  GNULLI ceiling locking.
707
708       Cancellation_Attempted : Boolean := False;
709       pragma Atomic (Cancellation_Attempted);
710       --  Cancellation of the call has been attempted.
711       --  If it has succeeded, State = Cancelled.
712       --  ?????
713       --  Consider merging this into State?
714
715       Requeue_With_Abort : Boolean := False;
716       --  Temporary to tell caller whether requeue is with abort.
717       --  ?????
718       --  Find a better way of doing this.
719
720       Needs_Requeue : Boolean := False;
721       --  Temporary to tell acceptor of task entry call that
722       --  Exceptional_Complete_Rendezvous needs to do requeue.
723    end record;
724
725    ------------------------------------
726    -- Task related other definitions --
727    ------------------------------------
728
729    type Access_Address is access all System.Address;
730    --  Comment on what this is used for ???
731
732    pragma No_Strict_Aliasing (Access_Address);
733    --  This type is used in contexts where aliasing may be an issue (see
734    --  for example s-tataat.adb), so we avoid any incorrect aliasing
735    --  assumptions.
736
737    ----------------------------------------------
738    -- Ada_Task_Control_Block (ATCB) definition --
739    ----------------------------------------------
740
741    type Entry_Call_Array is array (ATC_Level_Index) of
742      aliased Entry_Call_Record;
743
744    type Direct_Index is range 0 .. Parameters.Default_Attribute_Count;
745    subtype Direct_Index_Range is Direct_Index range 1 .. Direct_Index'Last;
746    --  Attributes with indices in this range are stored directly in
747    --  the task control block. Such attributes must be Address-sized.
748    --  Other attributes will be held in dynamically allocated records
749    --  chained off of the task control block.
750
751    type Direct_Attribute_Element is mod Memory_Size;
752    pragma Atomic (Direct_Attribute_Element);
753
754    type Direct_Attribute_Array is
755      array (Direct_Index_Range) of aliased Direct_Attribute_Element;
756
757    type Direct_Index_Vector is mod 2 ** Parameters.Default_Attribute_Count;
758    --  This is a bit-vector type, used to store information about
759    --  the usage of the direct attribute fields.
760
761    type Task_Serial_Number is mod 2 ** 64;
762    --  Used to give each task a unique serial number.
763
764    type Ada_Task_Control_Block (Entry_Num : Task_Entry_Index) is record
765       Common : Common_ATCB;
766       --  The common part between various tasking implementations
767
768       Entry_Calls : Entry_Call_Array;
769       --  An array of entry calls.
770       --  Protection: The elements of this array are on entry call queues
771       --  associated with protected objects or task entries, and are protected
772       --  by the protected object lock or Acceptor.L, respectively.
773
774       New_Base_Priority : System.Any_Priority;
775       --  New value for Base_Priority (for dynamic priorities package).
776       --  Protection: Self.L.
777
778       Global_Task_Lock_Nesting : Natural := 0;
779       --  This is the current nesting level of calls to
780       --  System.Tasking.Stages.Lock_Task_T.
781       --  This allows a task to call Lock_Task_T multiple times without
782       --  deadlocking. A task only locks All_Task_Lock when its
783       --  All_Tasks_Nesting goes from 0 to 1, and only unlocked when it
784       --  goes from 1 to 0.
785       --  Protection: Only accessed by Self.
786
787       Open_Accepts : Accept_List_Access;
788       --  This points to the Open_Accepts array of accept alternatives passed
789       --  to the RTS by the compiler-generated code to Selective_Wait.
790       --  It is non-null iff this task is ready to accept an entry call.
791       --  Protection: Self.L.
792
793       Chosen_Index : Select_Index;
794       --  The index in Open_Accepts of the entry call accepted by a selective
795       --  wait executed by this task.
796       --  Protection: Written by both Self and Caller. Usually protected
797       --  by Self.L. However, once the selection is known to have been
798       --  written it can be accessed without protection. This happens
799       --  after Self has updated it itself using information from a suspended
800       --  Caller, or after Caller has updated it and awakened Self.
801
802       Master_of_Task : Master_Level;
803       --  The task executing the master of this task, and the ID of this task's
804       --  master (unique only among masters currently active within Parent).
805       --  Protection: Set by Activator before Self is activated, and
806       --  read after Self is activated.
807
808       Master_Within : Master_Level;
809       --  The ID of the master currently executing within this task; that is,
810       --  the most deeply nested currently active master.
811       --  Protection: Only written by Self, and only read by Self or by
812       --  dependents when Self is attempting to exit a master. Since Self
813       --  will not write this field until the master is complete, the
814       --  synchronization should be adequate to prevent races.
815
816       Alive_Count : Integer := 0;
817       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
818       --  that are still "alive", i.e. not terminated.
819       --  Protection: Self.L.
820
821       Awake_Count : Integer := 0;
822       --  Number of tasks directly dependent on this task (including itself)
823       --  still "awake", i.e., are not terminated and not waiting on a
824       --  terminate alternative.
825       --  Invariant: Awake_Count <= Alive_Count
826       --  Protection: Self.L.
827
828       --  beginning of flags
829
830       Aborting : Boolean := False;
831       pragma Atomic (Aborting);
832       --  Self is in the process of aborting. While set, prevents multiple
833       --  abortion signals from being sent by different aborter while abortion
834       --  is acted upon. This is essential since an aborter which calls
835       --  Abort_To_Level could set the Pending_ATC_Level to yet a lower level
836       --  (than the current level), may be preempted and would send the
837       --  abortion signal when resuming execution. At this point, the abortee
838       --  may have completed abortion to the proper level such that the
839       --  signal (and resulting abortion exception) are not handled any more.
840       --  In other words, the flag prevents a race between multiple aborters
841       --  and the abortee.
842       --  Protection: protected by atomic access.
843
844       ATC_Hack : Boolean := False;
845       pragma Atomic (ATC_Hack);
846       --  ?????
847       --  Temporary fix, to allow Undefer_Abort to reset Aborting in the
848       --  handler for Abort_Signal that encloses an async. entry call.
849       --  For the longer term, this should be done via code in the
850       --  handler itself.
851
852       Callable : Boolean := True;
853       --  It is OK to call entries of this task.
854
855       Dependents_Aborted : Boolean := False;
856       --  This is set to True by whichever task takes responsibility
857       --  for aborting the dependents of this task.
858       --  Protection: Self.L.
859
860       Interrupt_Entry : Boolean := False;
861       --  Indicates if one or more Interrupt Entries are attached to
862       --  the task. This flag is needed for cleaning up the Interrupt
863       --  Entry bindings.
864
865       Pending_Action : Boolean := False;
866       --  Unified flag indicating some action needs to be take when abort
867       --  next becomes undeferred. Currently set if:
868       --  . Pending_Priority_Change is set
869       --  . Pending_ATC_Level is changed
870       --  . Requeue involving POs
871       --    (Abortable field may have changed and the Wait_Until_Abortable
872       --     has to recheck the abortable status of the call.)
873       --  . Exception_To_Raise is non-null
874       --  Protection: Self.L.
875       --  This should never be reset back to False outside of the
876       --  procedure Do_Pending_Action, which is called by Undefer_Abort.
877       --  It should only be set to True by Set_Priority and Abort_To_Level.
878
879       Pending_Priority_Change : Boolean := False;
880       --  Flag to indicate pending priority change (for dynamic priorities
881       --  package). The base priority is updated on the next abortion
882       --  completion point (aka. synchronization point).
883       --  Protection: Self.L.
884
885       Terminate_Alternative : Boolean := False;
886       --  Task is accepting Select with Terminate Alternative.
887       --  Protection: Self.L.
888
889       --  end of flags
890
891       --  beginning of counts
892
893       ATC_Nesting_Level : ATC_Level := 1;
894       --  The dynamic level of ATC nesting (currently executing nested
895       --  asynchronous select statements) in this task.
896       --  Protection:  Self_ID.L.
897       --  Only Self reads or updates this field.
898       --  Decrementing it deallocates an Entry_Calls component, and care must
899       --  be taken that all references to that component are eliminated
900       --  before doing the decrement. This in turn will require locking
901       --  a protected object (for a protected entry call) or the Acceptor's
902       --  lock (for a task entry call).
903       --  No other task should attempt to read or modify this value.
904
905       Deferral_Level : Natural := 1;
906       --  This is the number of times that Defer_Abortion has been called by
907       --  this task without a matching Undefer_Abortion call. Abortion is
908       --  only allowed when this zero.
909       --  It is initially 1, to protect the task at startup.
910       --  Protection: Only updated by Self; access assumed to be atomic.
911
912       Pending_ATC_Level : ATC_Level_Base := ATC_Level_Infinity;
913       --  The ATC level to which this task is currently being aborted.
914       --  If the value is zero, the entire task has "completed".
915       --  That may be via abort, exception propagation, or normal exit.
916       --  If the value is ATC_Level_Infinity, the task is not being
917       --  aborted to any level.
918       --  If the value is positive, the task has not completed.
919       --  This should ONLY be modified by
920       --  Abort_To_Level and Exit_One_ATC_Level.
921       --  Protection: Self.L.
922
923       Serial_Number : Task_Serial_Number;
924       --  A growing number to provide some way to check locking
925       --  rules/ordering.
926
927       Known_Tasks_Index : Integer := -1;
928       --  Index in the System.Tasking.Debug.Known_Tasks array.
929
930       User_State : Long_Integer := 0;
931       --  User-writeable location, for use in debugging tasks;
932       --  also provides a simple task specific data.
933
934       Direct_Attributes : Direct_Attribute_Array;
935       --  For task attributes that have same size as Address
936
937       Is_Defined : Direct_Index_Vector := 0;
938       --  Bit I is 1 iff Direct_Attributes (I) is defined
939
940       Indirect_Attributes : Access_Address;
941       --  A pointer to chain of records for other attributes that
942       --  are not address-sized, including all tagged types.
943
944       Entry_Queues : Task_Entry_Queue_Array (1 .. Entry_Num);
945       --  An array of task entry queues.
946       --  Protection: Self.L. Once a task has set Self.Stage to Completing, it
947       --  has exclusive access to this field.
948    end record;
949
950    ---------------------
951    -- Initialize_ATCB --
952    ---------------------
953
954    procedure Initialize_ATCB
955      (Self_ID          : Task_Id;
956       Task_Entry_Point : Task_Procedure_Access;
957       Task_Arg         : System.Address;
958       Parent           : Task_Id;
959       Elaborated       : Access_Boolean;
960       Base_Priority    : System.Any_Priority;
961       Task_Info        : System.Task_Info.Task_Info_Type;
962       Stack_Size       : System.Parameters.Size_Type;
963       T                : in out Task_Id;
964       Success          : out Boolean);
965    --  Initialize fields of a TCB and link into global TCB structures
966    --  Call this only with abort deferred and holding RTS_Lock.
967
968 private
969
970    Null_Task : constant Task_Id := null;
971
972    type Activation_Chain is record
973       T_ID : Task_Id;
974    end record;
975    pragma Volatile (Activation_Chain);
976
977    --  Activation_chain is an in-out parameter of initialization procedures
978    --  and it must be passed by reference because the init proc may terminate
979    --  abnormally after creating task components, and these must be properly
980    --  registered for removal (Expunge_Unactivated_Tasks).
981
982 end System.Tasking;