OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libgomp / team.c
index c994135..110bd47 100644 (file)
@@ -1,29 +1,27 @@
-/* Copyright (C) 2005 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2011, 2012
+   Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>.
 
    This file is part of the GNU OpenMP Library (libgomp).
 
    Libgomp is free software; you can redistribute it and/or modify it
-   under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
-   the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
-   (at your option) any later version.
+   under the terms of the GNU General Public License as published by
+   the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+   any later version.
 
    Libgomp is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
    WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
-   FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for
+   FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
    more details.
 
-   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License 
-   along with libgomp; see the file COPYING.LIB.  If not, write to the
-   Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston,
-   MA 02110-1301, USA.  */
+   Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+   permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+   3.1, as published by the Free Software Foundation.
 
-/* As a special exception, if you link this library with other files, some
-   of which are compiled with GCC, to produce an executable, this library
-   does not by itself cause the resulting executable to be covered by the
-   GNU General Public License.  This exception does not however invalidate
-   any other reasons why the executable file might be covered by the GNU
-   General Public License.  */
+   You should have received a copy of the GNU General Public License and
+   a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+   see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 /* This file handles the maintainence of threads in response to team
    creation and termination.  */
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 
-#ifdef HAVE_ALLOCA_H
-# include <alloca.h>
-#endif
-
-
-/* This array manages threads spawned from the top level, which will
-   return to the idle loop once the current PARALLEL construct ends.  */
-static struct gomp_thread **gomp_threads;
-static unsigned gomp_threads_size;
-static unsigned gomp_threads_used;
-
 /* This attribute contains PTHREAD_CREATE_DETACHED.  */
-static pthread_attr_t gomp_thread_attr;
+pthread_attr_t gomp_thread_attr;
+
+/* This key is for the thread destructor.  */
+pthread_key_t gomp_thread_destructor;
 
-/* This barrier holds and releases threads waiting in gomp_threads.  */
-static gomp_barrier_t gomp_threads_dock;
 
 /* This is the libgomp per-thread data structure.  */
 #ifdef HAVE_TLS
@@ -61,9 +49,11 @@ pthread_key_t gomp_tls_key;
 
 struct gomp_thread_start_data
 {
-  struct gomp_team_state ts;
   void (*fn) (void *);
   void *fn_data;
+  struct gomp_team_state ts;
+  struct gomp_task *task;
+  struct gomp_thread_pool *thread_pool;
   bool nested;
 };
 
@@ -76,6 +66,7 @@ gomp_thread_start (void *xdata)
 {
   struct gomp_thread_start_data *data = xdata;
   struct gomp_thread *thr;
+  struct gomp_thread_pool *pool;
   void (*local_fn) (void *);
   void *local_data;
 
@@ -91,75 +82,94 @@ gomp_thread_start (void *xdata)
   /* Extract what we need from data.  */
   local_fn = data->fn;
   local_data = data->fn_data;
+  thr->thread_pool = data->thread_pool;
   thr->ts = data->ts;
+  thr->task = data->task;
 
   thr->ts.team->ordered_release[thr->ts.team_id] = &thr->release;
 
+  /* Make thread pool local. */
+  pool = thr->thread_pool;
+
   if (data->nested)
     {
-      gomp_barrier_wait (&thr->ts.team->barrier);
+      struct gomp_team *team = thr->ts.team;
+      struct gomp_task *task = thr->task;
+
+      gomp_barrier_wait (&team->barrier);
+
       local_fn (local_data);
-      gomp_barrier_wait (&thr->ts.team->barrier);
+      gomp_team_barrier_wait (&team->barrier);
+      gomp_finish_task (task);
+      gomp_barrier_wait_last (&team->barrier);
     }
   else
     {
-      gomp_threads[thr->ts.team_id] = thr;
+      pool->threads[thr->ts.team_id] = thr;
 
-      gomp_barrier_wait (&gomp_threads_dock);
+      gomp_barrier_wait (&pool->threads_dock);
       do
        {
-         struct gomp_team *team;
+         struct gomp_team *team = thr->ts.team;
+         struct gomp_task *task = thr->task;
 
          local_fn (local_data);
+         gomp_team_barrier_wait (&team->barrier);
+         gomp_finish_task (task);
 
-         /* Clear out the team and function data.  This is a debugging
-            signal that we're in fact back in the dock.  */
-         team = thr->ts.team;
-         thr->fn = NULL;
-         thr->data = NULL;
-         thr->ts.team = NULL;
-         thr->ts.work_share = NULL;
-         thr->ts.team_id = 0;
-         thr->ts.work_share_generation = 0;
-         thr->ts.static_trip = 0;
-
-         gomp_barrier_wait (&team->barrier);
-         gomp_barrier_wait (&gomp_threads_dock);
+         gomp_barrier_wait (&pool->threads_dock);
 
          local_fn = thr->fn;
          local_data = thr->data;
+         thr->fn = NULL;
        }
       while (local_fn);
     }
 
+  gomp_sem_destroy (&thr->release);
   return NULL;
 }
 
 
 /* Create a new team data structure.  */
 
-static struct gomp_team *
-new_team (unsigned nthreads, struct gomp_work_share *work_share)
+struct gomp_team *
+gomp_new_team (unsigned nthreads)
 {
   struct gomp_team *team;
   size_t size;
+  int i;
 
-  size = sizeof (*team) + nthreads * sizeof (team->ordered_release[0]);
+  size = sizeof (*team) + nthreads * (sizeof (team->ordered_release[0])
+                                     + sizeof (team->implicit_task[0]));
   team = gomp_malloc (size);
-  gomp_mutex_init (&team->work_share_lock);
 
-  team->work_shares = gomp_malloc (4 * sizeof (struct gomp_work_share *));
-  team->generation_mask = 3;
-  team->oldest_live_gen = work_share == NULL;
-  team->num_live_gen = work_share != NULL;
-  team->work_shares[0] = work_share;
+  team->work_share_chunk = 8;
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+  team->single_count = 0;
+#else
+  gomp_mutex_init (&team->work_share_list_free_lock);
+#endif
+  gomp_init_work_share (&team->work_shares[0], false, nthreads);
+  team->work_shares[0].next_alloc = NULL;
+  team->work_share_list_free = NULL;
+  team->work_share_list_alloc = &team->work_shares[1];
+  for (i = 1; i < 7; i++)
+    team->work_shares[i].next_free = &team->work_shares[i + 1];
+  team->work_shares[i].next_free = NULL;
 
   team->nthreads = nthreads;
   gomp_barrier_init (&team->barrier, nthreads);
 
   gomp_sem_init (&team->master_release, 0);
+  team->ordered_release = (void *) &team->implicit_task[nthreads];
   team->ordered_release[0] = &team->master_release;
 
+  gomp_mutex_init (&team->task_lock);
+  team->task_queue = NULL;
+  team->task_count = 0;
+  team->task_running_count = 0;
+
   return team;
 }
 
@@ -169,30 +179,109 @@ new_team (unsigned nthreads, struct gomp_work_share *work_share)
 static void
 free_team (struct gomp_team *team)
 {
-  free (team->work_shares);
-  gomp_mutex_destroy (&team->work_share_lock);
   gomp_barrier_destroy (&team->barrier);
-  gomp_sem_destroy (&team->master_release);
+  gomp_mutex_destroy (&team->task_lock);
   free (team);
 }
 
+/* Allocate and initialize a thread pool. */
+
+static struct gomp_thread_pool *gomp_new_thread_pool (void)
+{
+  struct gomp_thread_pool *pool
+    = gomp_malloc (sizeof(struct gomp_thread_pool));
+  pool->threads = NULL;
+  pool->threads_size = 0;
+  pool->threads_used = 0;
+  pool->last_team = NULL;
+  return pool;
+}
+
+static void
+gomp_free_pool_helper (void *thread_pool)
+{
+  struct gomp_thread_pool *pool
+    = (struct gomp_thread_pool *) thread_pool;
+  gomp_barrier_wait_last (&pool->threads_dock);
+  gomp_sem_destroy (&gomp_thread ()->release);
+  pthread_exit (NULL);
+}
+
+/* Free a thread pool and release its threads. */
+
+static void
+gomp_free_thread (void *arg __attribute__((unused)))
+{
+  struct gomp_thread *thr = gomp_thread ();
+  struct gomp_thread_pool *pool = thr->thread_pool;
+  if (pool)
+    {
+      if (pool->threads_used > 0)
+       {
+         int i;
+         for (i = 1; i < pool->threads_used; i++)
+           {
+             struct gomp_thread *nthr = pool->threads[i];
+             nthr->fn = gomp_free_pool_helper;
+             nthr->data = pool;
+           }
+         /* This barrier undocks threads docked on pool->threads_dock.  */
+         gomp_barrier_wait (&pool->threads_dock);
+         /* And this waits till all threads have called gomp_barrier_wait_last
+            in gomp_free_pool_helper.  */
+         gomp_barrier_wait (&pool->threads_dock);
+         /* Now it is safe to destroy the barrier and free the pool.  */
+         gomp_barrier_destroy (&pool->threads_dock);
+
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+         __sync_fetch_and_add (&gomp_managed_threads,
+                               1L - pool->threads_used);
+#else
+         gomp_mutex_lock (&gomp_remaining_threads_lock);
+         gomp_managed_threads -= pool->threads_used - 1L;
+         gomp_mutex_unlock (&gomp_remaining_threads_lock);
+#endif
+       }
+      free (pool->threads);
+      if (pool->last_team)
+       free_team (pool->last_team);
+      free (pool);
+      thr->thread_pool = NULL;
+    }
+  if (thr->task != NULL)
+    {
+      struct gomp_task *task = thr->task;
+      gomp_end_task ();
+      free (task);
+    }
+}
 
 /* Launch a team.  */
 
 void
 gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
-                struct gomp_work_share *work_share)
+                struct gomp_team *team)
 {
   struct gomp_thread_start_data *start_data;
   struct gomp_thread *thr, *nthr;
-  struct gomp_team *team;
+  struct gomp_task *task;
+  struct gomp_task_icv *icv;
   bool nested;
+  struct gomp_thread_pool *pool;
   unsigned i, n, old_threads_used = 0;
+  pthread_attr_t thread_attr, *attr;
+  unsigned long nthreads_var;
 
   thr = gomp_thread ();
   nested = thr->ts.team != NULL;
-
-  team = new_team (nthreads, work_share);
+  if (__builtin_expect (thr->thread_pool == NULL, 0))
+    {
+      thr->thread_pool = gomp_new_thread_pool ();
+      pthread_setspecific (gomp_thread_destructor, thr);
+    }
+  pool = thr->thread_pool;
+  task = thr->task;
+  icv = task ? &task->icv : &gomp_global_icv;
 
   /* Always save the previous state, even if this isn't a nested team.
      In particular, we should save any work share state from an outer
@@ -200,10 +289,23 @@ gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
   team->prev_ts = thr->ts;
 
   thr->ts.team = team;
-  thr->ts.work_share = work_share;
   thr->ts.team_id = 0;
-  thr->ts.work_share_generation = 0;
+  ++thr->ts.level;
+  if (nthreads > 1)
+    ++thr->ts.active_level;
+  thr->ts.work_share = &team->work_shares[0];
+  thr->ts.last_work_share = NULL;
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+  thr->ts.single_count = 0;
+#endif
   thr->ts.static_trip = 0;
+  thr->task = &team->implicit_task[0];
+  nthreads_var = icv->nthreads_var;
+  if (__builtin_expect (gomp_nthreads_var_list != NULL, 0)
+      && thr->ts.level < gomp_nthreads_var_list_len)
+    nthreads_var = gomp_nthreads_var_list[thr->ts.level];
+  gomp_init_task (thr->task, task, icv);
+  team->implicit_task[0].icv.nthreads_var = nthreads_var;
 
   if (nthreads == 1)
     return;
@@ -217,14 +319,14 @@ gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
      only the initial program thread will modify gomp_threads.  */
   if (!nested)
     {
-      old_threads_used = gomp_threads_used;
+      old_threads_used = pool->threads_used;
 
       if (nthreads <= old_threads_used)
        n = nthreads;
       else if (old_threads_used == 0)
        {
          n = 0;
-         gomp_barrier_init (&gomp_threads_dock, nthreads);
+         gomp_barrier_init (&pool->threads_dock, nthreads);
        }
       else
        {
@@ -232,23 +334,31 @@ gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
 
          /* Increase the barrier threshold to make sure all new
             threads arrive before the team is released.  */
-         gomp_barrier_reinit (&gomp_threads_dock, nthreads);
+         gomp_barrier_reinit (&pool->threads_dock, nthreads);
        }
 
       /* Not true yet, but soon will be.  We're going to release all
-        threads from the dock, and those that aren't part of the 
+        threads from the dock, and those that aren't part of the
         team will exit.  */
-      gomp_threads_used = nthreads;
+      pool->threads_used = nthreads;
 
       /* Release existing idle threads.  */
       for (; i < n; ++i)
        {
-         nthr = gomp_threads[i];
+         nthr = pool->threads[i];
          nthr->ts.team = team;
-         nthr->ts.work_share = work_share;
+         nthr->ts.work_share = &team->work_shares[0];
+         nthr->ts.last_work_share = NULL;
          nthr->ts.team_id = i;
-         nthr->ts.work_share_generation = 0;
+         nthr->ts.level = team->prev_ts.level + 1;
+         nthr->ts.active_level = thr->ts.active_level;
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+         nthr->ts.single_count = 0;
+#endif
          nthr->ts.static_trip = 0;
+         nthr->task = &team->implicit_task[i];
+         gomp_init_task (nthr->task, task, icv);
+         team->implicit_task[i].icv.nthreads_var = nthreads_var;
          nthr->fn = fn;
          nthr->data = data;
          team->ordered_release[i] = &nthr->release;
@@ -258,19 +368,47 @@ gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
        goto do_release;
 
       /* If necessary, expand the size of the gomp_threads array.  It is
-        expected that changes in the number of threads is rare, thus we
+        expected that changes in the number of threads are rare, thus we
         make no effort to expand gomp_threads_size geometrically.  */
-      if (nthreads >= gomp_threads_size)
+      if (nthreads >= pool->threads_size)
        {
-         gomp_threads_size = nthreads + 1;
-         gomp_threads
-           = gomp_realloc (gomp_threads,
-                           gomp_threads_size
+         pool->threads_size = nthreads + 1;
+         pool->threads
+           = gomp_realloc (pool->threads,
+                           pool->threads_size
                            * sizeof (struct gomp_thread_data *));
        }
     }
 
-  start_data = alloca (sizeof (struct gomp_thread_start_data) * (nthreads-i));
+  if (__builtin_expect (nthreads > old_threads_used, 0))
+    {
+      long diff = (long) nthreads - (long) old_threads_used;
+
+      if (old_threads_used == 0)
+       --diff;
+
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+      __sync_fetch_and_add (&gomp_managed_threads, diff);
+#else
+      gomp_mutex_lock (&gomp_remaining_threads_lock);
+      gomp_managed_threads += diff;
+      gomp_mutex_unlock (&gomp_remaining_threads_lock);
+#endif
+    }
+
+  attr = &gomp_thread_attr;
+  if (__builtin_expect (gomp_cpu_affinity != NULL, 0))
+    {
+      size_t stacksize;
+      pthread_attr_init (&thread_attr);
+      pthread_attr_setdetachstate (&thread_attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
+      if (! pthread_attr_getstacksize (&gomp_thread_attr, &stacksize))
+       pthread_attr_setstacksize (&thread_attr, stacksize);
+      attr = &thread_attr;
+    }
+
+  start_data = gomp_alloca (sizeof (struct gomp_thread_start_data)
+                           * (nthreads-i));
 
   /* Launch new threads.  */
   for (; i < nthreads; ++i, ++start_data)
@@ -278,30 +416,56 @@ gomp_team_start (void (*fn) (void *), void *data, unsigned nthreads,
       pthread_t pt;
       int err;
 
+      start_data->fn = fn;
+      start_data->fn_data = data;
       start_data->ts.team = team;
-      start_data->ts.work_share = work_share;
+      start_data->ts.work_share = &team->work_shares[0];
+      start_data->ts.last_work_share = NULL;
       start_data->ts.team_id = i;
-      start_data->ts.work_share_generation = 0;
+      start_data->ts.level = team->prev_ts.level + 1;
+      start_data->ts.active_level = thr->ts.active_level;
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+      start_data->ts.single_count = 0;
+#endif
       start_data->ts.static_trip = 0;
-      start_data->fn = fn;
-      start_data->fn_data = data;
+      start_data->task = &team->implicit_task[i];
+      gomp_init_task (start_data->task, task, icv);
+      team->implicit_task[i].icv.nthreads_var = nthreads_var;
+      start_data->thread_pool = pool;
       start_data->nested = nested;
 
-      err = pthread_create (&pt, &gomp_thread_attr,
-                           gomp_thread_start, start_data);
+      if (gomp_cpu_affinity != NULL)
+       gomp_init_thread_affinity (attr);
+
+      err = pthread_create (&pt, attr, gomp_thread_start, start_data);
       if (err != 0)
        gomp_fatal ("Thread creation failed: %s", strerror (err));
     }
 
+  if (__builtin_expect (gomp_cpu_affinity != NULL, 0))
+    pthread_attr_destroy (&thread_attr);
+
  do_release:
-  gomp_barrier_wait (nested ? &team->barrier : &gomp_threads_dock);
+  gomp_barrier_wait (nested ? &team->barrier : &pool->threads_dock);
 
   /* Decrease the barrier threshold to match the number of threads
      that should arrive back at the end of this team.  The extra
      threads should be exiting.  Note that we arrange for this test
      to never be true for nested teams.  */
-  if (nthreads < old_threads_used)
-    gomp_barrier_reinit (&gomp_threads_dock, nthreads);
+  if (__builtin_expect (nthreads < old_threads_used, 0))
+    {
+      long diff = (long) nthreads - (long) old_threads_used;
+
+      gomp_barrier_reinit (&pool->threads_dock, nthreads);
+
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+      __sync_fetch_and_add (&gomp_managed_threads, diff);
+#else
+      gomp_mutex_lock (&gomp_remaining_threads_lock);
+      gomp_managed_threads += diff;
+      gomp_mutex_unlock (&gomp_remaining_threads_lock);
+#endif
+    }
 }
 
 
@@ -314,11 +478,53 @@ gomp_team_end (void)
   struct gomp_thread *thr = gomp_thread ();
   struct gomp_team *team = thr->ts.team;
 
-  gomp_barrier_wait (&team->barrier);
+  /* This barrier handles all pending explicit threads.  */
+  gomp_team_barrier_wait (&team->barrier);
+  gomp_fini_work_share (thr->ts.work_share);
 
+  gomp_end_task ();
   thr->ts = team->prev_ts;
 
-  free_team (team);
+  if (__builtin_expect (thr->ts.team != NULL, 0))
+    {
+#ifdef HAVE_SYNC_BUILTINS
+      __sync_fetch_and_add (&gomp_managed_threads, 1L - team->nthreads);
+#else
+      gomp_mutex_lock (&gomp_remaining_threads_lock);
+      gomp_managed_threads -= team->nthreads - 1L;
+      gomp_mutex_unlock (&gomp_remaining_threads_lock);
+#endif
+      /* This barrier has gomp_barrier_wait_last counterparts
+        and ensures the team can be safely destroyed.  */
+      gomp_barrier_wait (&team->barrier);
+    }
+
+  if (__builtin_expect (team->work_shares[0].next_alloc != NULL, 0))
+    {
+      struct gomp_work_share *ws = team->work_shares[0].next_alloc;
+      do
+       {
+         struct gomp_work_share *next_ws = ws->next_alloc;
+         free (ws);
+         ws = next_ws;
+       }
+      while (ws != NULL);
+    }
+  gomp_sem_destroy (&team->master_release);
+#ifndef HAVE_SYNC_BUILTINS
+  gomp_mutex_destroy (&team->work_share_list_free_lock);
+#endif
+
+  if (__builtin_expect (thr->ts.team != NULL, 0)
+      || __builtin_expect (team->nthreads == 1, 0))
+    free_team (team);
+  else
+    {
+      struct gomp_thread_pool *pool = thr->thread_pool;
+      if (pool->last_team)
+       free_team (pool->last_team);
+      pool->last_team = team;
+    }
 }
 
 
@@ -336,13 +542,32 @@ initialize_team (void)
   pthread_setspecific (gomp_tls_key, &initial_thread_tls_data);
 #endif
 
+  if (pthread_key_create (&gomp_thread_destructor, gomp_free_thread) != 0)
+    gomp_fatal ("could not create thread pool destructor.");
+
 #ifdef HAVE_TLS
   thr = &gomp_tls_data;
 #else
   thr = &initial_thread_tls_data;
 #endif
   gomp_sem_init (&thr->release, 0);
+}
 
-  pthread_attr_init (&gomp_thread_attr);
-  pthread_attr_setdetachstate (&gomp_thread_attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
+static void __attribute__((destructor))
+team_destructor (void)
+{
+  /* Without this dlclose on libgomp could lead to subsequent
+     crashes.  */
+  pthread_key_delete (gomp_thread_destructor);
+}
+
+struct gomp_task_icv *
+gomp_new_icv (void)
+{
+  struct gomp_thread *thr = gomp_thread ();
+  struct gomp_task *task = gomp_malloc (sizeof (struct gomp_task));
+  gomp_init_task (task, NULL, &gomp_global_icv);
+  thr->task = task;
+  pthread_setspecific (gomp_thread_destructor, thr);
+  return &task->icv;
 }