OSDN Git Service

Latest updates from FSF 4.7 branch
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libitm / retry.cc
1 /* Copyright (C) 2008, 2009, 2011 Free Software Foundation, Inc.
2    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>.
3
4    This file is part of the GNU Transactional Memory Library (libitm).
5
6    Libitm is free software; you can redistribute it and/or modify it
7    under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
9    (at your option) any later version.
10
11    Libitm is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12    WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
13    FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
14    more details.
15
16    Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
17    permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
18    3.1, as published by the Free Software Foundation.
19
20    You should have received a copy of the GNU General Public License and
21    a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
22    see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
23    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
24
25 #include <stdlib.h>
26 #include <string.h>
27 #include <ctype.h>
28 #include "libitm_i.h"
29
30 // The default TM method used when starting a new transaction.  Initialized
31 // in number_of_threads_changed() below.
32 // Access to this variable is always synchronized with help of the serial
33 // lock, except one read access that happens in decide_begin_dispatch() before
34 // a transaction has become active (by acquiring the serial lock in read or
35 // write mode).  The default_dispatch is only changed and initialized in
36 // serial mode.  Transactions stay active when they restart (see beginend.cc),
37 // thus decide_retry_strategy() can expect default_dispatch to be unmodified.
38 // See decide_begin_dispatch() for further comments.
39 static std::atomic<GTM::abi_dispatch*> default_dispatch;
40 // The default TM method as requested by the user, if any.
41 static GTM::abi_dispatch* default_dispatch_user = 0;
42
43 void
44 GTM::gtm_thread::decide_retry_strategy (gtm_restart_reason r)
45 {
46   struct abi_dispatch *disp = abi_disp ();
47
48   this->restart_reason[r]++;
49   this->restart_total++;
50
51   if (r == RESTART_INIT_METHOD_GROUP)
52     {
53       // A re-initializations of the method group has been requested. Switch
54       // to serial mode, initialize, and resume normal operation.
55       if ((state & STATE_SERIAL) == 0)
56         {
57           // We have to eventually re-init the method group. Therefore,
58           // we cannot just upgrade to a write lock here because this could
59           // fail forever when other transactions execute in serial mode.
60           // However, giving up the read lock then means that a change of the
61           // method group could happen in-between, so check that we're not
62           // re-initializing without a need.
63           // ??? Note that we can still re-initialize too often, but avoiding
64           // that would increase code complexity, which seems unnecessary
65           // given that re-inits should be very infrequent.
66           serial_lock.read_unlock(this);
67           serial_lock.write_lock();
68           if (disp->get_method_group()
69               == default_dispatch.load(memory_order_relaxed)
70               ->get_method_group())
71             // Still the same method group.
72             disp->get_method_group()->reinit();
73           serial_lock.write_unlock();
74           // Also, we're making the transaction inactive, so when we become
75           // active again, some other thread might have changed the default
76           // dispatch, so we run the same code as for the first execution
77           // attempt.
78           disp = decide_begin_dispatch(prop);
79           set_abi_disp(disp);
80         }
81       else
82         // We are a serial transaction already, which makes things simple.
83         disp->get_method_group()->reinit();
84
85       return;
86     }
87
88   bool retry_irr = (r == RESTART_SERIAL_IRR);
89   bool retry_serial = (retry_irr || this->restart_total > 100);
90
91   // We assume closed nesting to be infrequently required, so just use
92   // dispatch_serial (with undo logging) if required.
93   if (r == RESTART_CLOSED_NESTING)
94     retry_serial = true;
95
96   if (retry_serial)
97     {
98       // In serialirr_mode we can succeed with the upgrade to
99       // write-lock but fail the trycommit.  In any case, if the
100       // write lock is not yet held, grab it.  Don't do this with
101       // an upgrade, since we've no need to preserve the state we
102       // acquired with the read.
103       // Note that we will be restarting with either dispatch_serial or
104       // dispatch_serialirr, which are compatible with all TM methods; if
105       // we would retry with a different method, we would have to first check
106       // whether the default dispatch or the method group have changed. Also,
107       // the caller must have rolled back the previous transaction, so we
108       // don't have to worry about things such as privatization.
109       if ((this->state & STATE_SERIAL) == 0)
110         {
111           this->state |= STATE_SERIAL;
112           serial_lock.read_unlock (this);
113           serial_lock.write_lock ();
114         }
115
116       // We can retry with dispatch_serialirr if the transaction
117       // doesn't contain an abort and if we don't need closed nesting.
118       if ((this->prop & pr_hasNoAbort) && (r != RESTART_CLOSED_NESTING))
119         retry_irr = true;
120     }
121
122   // Note that we can just use serial mode here without having to switch
123   // TM method sets because serial mode is compatible with all of them.
124   if (retry_irr)
125     {
126       this->state = (STATE_SERIAL | STATE_IRREVOCABLE);
127       disp = dispatch_serialirr ();
128       set_abi_disp (disp);
129     }
130   else if (retry_serial)
131     {
132       disp = dispatch_serial();
133       set_abi_disp (disp);
134     }
135 }
136
137
138 // Decides which TM method should be used on the first attempt to run this
139 // transaction.  Acquires the serial lock and sets transaction state
140 // according to the chosen TM method.
141 GTM::abi_dispatch*
142 GTM::gtm_thread::decide_begin_dispatch (uint32_t prop)
143 {
144   abi_dispatch* dd;
145   // TODO Pay more attention to prop flags (eg, *omitted) when selecting
146   // dispatch.
147   // ??? We go irrevocable eagerly here, which is not always good for
148   // performance.  Don't do this?
149   if ((prop & pr_doesGoIrrevocable) || !(prop & pr_instrumentedCode))
150     dd = dispatch_serialirr();
151
152   else
153     {
154       // Load the default dispatch.  We're not an active transaction and so it
155       // can change concurrently but will still be some valid dispatch.
156       // Relaxed memory order is okay because we expect each dispatch to be
157       // constructed properly already (at least that its closed_nesting() and
158       // closed_nesting_alternatives() will return sensible values).  It is
159       // harmless if we incorrectly chose the serial or serialirr methods, and
160       // for all other methods we will acquire the serial lock in read mode
161       // and load the default dispatch again.
162       abi_dispatch* dd_orig = default_dispatch.load(memory_order_relaxed);
163       dd = dd_orig;
164
165       // If we might need closed nesting and the default dispatch has an
166       // alternative that supports closed nesting, use it.
167       // ??? We could choose another TM method that we know supports closed
168       // nesting but isn't the default (e.g., dispatch_serial()). However, we
169       // assume that aborts that need closed nesting are infrequent, so don't
170       // choose a non-default method until we have to actually restart the
171       // transaction.
172       if (!(prop & pr_hasNoAbort) && !dd->closed_nesting()
173           && dd->closed_nesting_alternative())
174         dd = dd->closed_nesting_alternative();
175
176       if (dd != dispatch_serial() && dd != dispatch_serialirr())
177         {
178           // The current dispatch is supposedly a non-serial one.  Become an
179           // active transaction and verify this.  Relaxed memory order is fine
180           // because the serial lock itself will have established
181           // happens-before for any change to the selected dispatch.
182           serial_lock.read_lock (this);
183           if (default_dispatch.load(memory_order_relaxed) == dd_orig)
184             return dd;
185
186           // If we raced with a concurrent modification of default_dispatch,
187           // just fall back to serialirr.  The dispatch choice might not be
188           // up-to-date anymore, but this is harmless.
189           serial_lock.read_unlock (this);
190           dd = dispatch_serialirr();
191         }
192     }
193
194   // We are some kind of serial transaction.
195   serial_lock.write_lock();
196   if (dd == dispatch_serialirr())
197     state = STATE_SERIAL | STATE_IRREVOCABLE;
198   else
199     state = STATE_SERIAL;
200   return dd;
201 }
202
203
204 void
205 GTM::gtm_thread::set_default_dispatch(GTM::abi_dispatch* disp)
206 {
207   abi_dispatch* dd = default_dispatch.load(memory_order_relaxed);
208   if (dd == disp)
209     return;
210   if (dd)
211     {
212       // If we are switching method groups, initialize and shut down properly.
213       if (dd->get_method_group() != disp->get_method_group())
214         {
215           dd->get_method_group()->fini();
216           disp->get_method_group()->init();
217         }
218     }
219   else
220     disp->get_method_group()->init();
221   default_dispatch.store(disp, memory_order_relaxed);
222 }
223
224
225 static GTM::abi_dispatch*
226 parse_default_method()
227 {
228   const char *env = getenv("ITM_DEFAULT_METHOD");
229   GTM::abi_dispatch* disp = 0;
230   if (env == NULL)
231     return 0;
232
233   while (isspace((unsigned char) *env))
234     ++env;
235   if (strncmp(env, "serialirr_onwrite", 17) == 0)
236     {
237       disp = GTM::dispatch_serialirr_onwrite();
238       env += 17;
239     }
240   else if (strncmp(env, "serialirr", 9) == 0)
241     {
242       disp = GTM::dispatch_serialirr();
243       env += 9;
244     }
245   else if (strncmp(env, "serial", 6) == 0)
246     {
247       disp = GTM::dispatch_serial();
248       env += 6;
249     }
250   else if (strncmp(env, "gl_wt", 5) == 0)
251     {
252       disp = GTM::dispatch_gl_wt();
253       env += 5;
254     }
255   else if (strncmp(env, "ml_wt", 5) == 0)
256     {
257       disp = GTM::dispatch_ml_wt();
258       env += 5;
259     }
260   else
261     goto unknown;
262
263   while (isspace((unsigned char) *env))
264     ++env;
265   if (*env == '\0')
266     return disp;
267
268  unknown:
269   GTM::GTM_error("Unknown TM method in environment variable "
270       "ITM_DEFAULT_METHOD\n");
271   return 0;
272 }
273
274 // Gets notifications when the number of registered threads changes. This is
275 // used to initialize the method set choice and trigger straightforward choice
276 // adaption.
277 // This must be called only by serial threads.
278 void
279 GTM::gtm_thread::number_of_threads_changed(unsigned previous, unsigned now)
280 {
281   if (previous == 0)
282     {
283       // No registered threads before, so initialize.
284       static bool initialized = false;
285       if (!initialized)
286         {
287           initialized = true;
288           // Check for user preferences here.
289           default_dispatch = 0;
290           default_dispatch_user = parse_default_method();
291         }
292     }
293   else if (now == 0)
294     {
295       // No registered threads anymore. The dispatch based on serial mode do
296       // not have any global state, so this effectively shuts down properly.
297       set_default_dispatch(dispatch_serialirr());
298     }
299
300   if (now == 1)
301     {
302       // Only one thread, so use a serializing method.
303       // ??? If we don't have a fast serial mode implementation, it might be
304       // better to use the global lock method set here.
305       if (default_dispatch_user && default_dispatch_user->supports(now))
306         set_default_dispatch(default_dispatch_user);
307       else
308         set_default_dispatch(dispatch_serialirr());
309     }
310   else if (now > 1 && previous <= 1)
311     {
312       // More than one thread, use the default method.
313       if (default_dispatch_user && default_dispatch_user->supports(now))
314         set_default_dispatch(default_dispatch_user);
315       else
316         {
317           abi_dispatch* a = dispatch_ml_wt();
318           if (a->supports(now))
319             set_default_dispatch(a);
320           else
321             // Serial-irrevocable mode always works.
322             set_default_dispatch(dispatch_serialirr());
323         }
324     }
325 }