Change Guile license to LGPLv3+
[bpt/guile.git] / libguile / arbiters.c
index 798858a..cc68c85 100644 (file)
@@ -1,22 +1,26 @@
-/*     Copyright (C) 1995,1996, 1997, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
+/*     Copyright (C) 1995,1996, 1997, 2000, 2001, 2004, 2005, 2006, 2008 Free Software Foundation, Inc.
  * 
  * This library 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.
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 3 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
  *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * This library 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 more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+ * 02110-1301 USA
  */
 
 
 \f
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+# include <config.h>
+#endif
 
 #include "libguile/_scm.h"
 #include "libguile/ports.h"
 #include "libguile/arbiters.h"
 
 \f
-/* {Arbiters}
- *
- * These procedures implement synchronization primitives.  Processors
- * with an atomic test-and-set instruction can use it here (and not
- * SCM_DEFER_INTS). 
- */
+/* FETCH_STORE sets "fet" to the value fetched from "mem" and then stores
+   "sto" there.  The fetch and store are done atomically, so once the fetch
+   has been done no other thread or processor can fetch from there before
+   the store is done.
+
+   The operands are scm_t_bits, fet and sto are plain variables, mem is a
+   memory location (ie. an lvalue).
+
+   ENHANCE-ME: Add more cpu-specifics.  glibc atomicity.h has some of the
+   sort of thing required.  FETCH_STORE could become some sort of
+   compare-and-store if that better suited what various cpus do.  */
+
+#if defined (__GNUC__) && defined (i386) && SIZEOF_SCM_T_BITS == 4
+/* This is for i386 with the normal 32-bit scm_t_bits.  The xchg instruction
+   is atomic on a single processor, and it automatically asserts the "lock"
+   bus signal so it's atomic on a multi-processor (no need for the lock
+   prefix on the instruction).
+
+   The mem operand is read-write but "+" is not used since old gcc
+   (eg. 2.7.2) doesn't support that.  "1" for the mem input doesn't work
+   (eg. gcc 3.3) when mem is a pointer dereference like current usage below.
+   Having mem as a plain input should be ok though.  It tells gcc the value
+   is live, but as an "m" gcc won't fetch it itself (though that would be
+   harmless).  */
+
+#define FETCH_STORE(fet,mem,sto)                \
+  do {                                          \
+    asm ("xchg %0, %1"                          \
+         : "=r" (fet), "=m" (mem)               \
+         : "0"  (sto), "m"  (mem));             \
+  } while (0)
+#endif
+
+#ifndef FETCH_STORE
+/* This is a generic version, with a mutex to ensure the operation is
+   atomic.  Unfortunately this approach probably makes arbiters no faster
+   than mutexes (though still using less memory of course), so some
+   CPU-specifics are highly desirable.  */
+#define FETCH_STORE(fet,mem,sto)                        \
+  do {                                                  \
+    scm_i_scm_pthread_mutex_lock (&scm_i_misc_mutex);   \
+    (fet) = (mem);                                      \
+    (mem) = (sto);                                      \
+    scm_i_pthread_mutex_unlock (&scm_i_misc_mutex);     \
+  } while (0)
+#endif
+
 
 static scm_t_bits scm_tc16_arbiter;
 
 
+#define SCM_LOCK_VAL         (scm_tc16_arbiter | (1L << 16))
+#define SCM_UNLOCK_VAL       scm_tc16_arbiter
 #define SCM_ARB_LOCKED(arb)  ((SCM_CELL_WORD_0 (arb)) & (1L << 16))
-#define SCM_LOCK_ARB(arb)    (SCM_SET_CELL_WORD_0 ((arb), scm_tc16_arbiter | (1L << 16)));
-#define SCM_UNLOCK_ARB(arb)  (SCM_SET_CELL_WORD_0 ((arb), scm_tc16_arbiter));
+
 
 static int 
 arbiter_print (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
@@ -53,47 +99,57 @@ arbiter_print (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate)
 
 SCM_DEFINE (scm_make_arbiter, "make-arbiter", 1, 0, 0, 
            (SCM name),
-           "Return an object of type arbiter and name @var{name}. Its\n"
-           "state is initially unlocked.  Arbiters are a way to achieve\n"
-           "process synchronization.")
+           "Return an arbiter object, initially unlocked.  Currently\n"
+           "@var{name} is only used for diagnostic output.")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_arbiter
 {
   SCM_RETURN_NEWSMOB (scm_tc16_arbiter, SCM_UNPACK (name));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+
+/* The atomic FETCH_STORE here is so two threads can't both see the arbiter
+   unlocked and return #t.  The arbiter itself wouldn't be corrupted by
+   this, but two threads both getting #t would be contrary to the intended
+   semantics.  */
+
 SCM_DEFINE (scm_try_arbiter, "try-arbiter", 1, 0, 0, 
            (SCM arb),
-           "Return @code{#t} and lock the arbiter @var{arb} if the arbiter\n"
-           "was unlocked. Otherwise, return @code{#f}.")
+           "If @var{arb} is unlocked, then lock it and return @code{#t}.\n"
+           "If @var{arb} is already locked, then do nothing and return\n"
+           "@code{#f}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_try_arbiter
 {
+  scm_t_bits old;
   SCM_VALIDATE_SMOB (1, arb, arbiter);
-  SCM_DEFER_INTS;
-  if (SCM_ARB_LOCKED(arb))
-    arb = SCM_BOOL_F;
-  else
-    {
-      SCM_LOCK_ARB(arb);
-      arb = SCM_BOOL_T;
-    }
-  SCM_ALLOW_INTS;
-  return arb;
+  FETCH_STORE (old, * (scm_t_bits *) SCM_CELL_OBJECT_LOC(arb,0), SCM_LOCK_VAL);
+  return scm_from_bool (old == SCM_UNLOCK_VAL);
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 
-SCM_DEFINE (scm_release_arbiter, "release-arbiter", 1, 0, 0, 
+/* The atomic FETCH_STORE here is so two threads can't both see the arbiter
+   locked and return #t.  The arbiter itself wouldn't be corrupted by this,
+   but we don't want two threads both thinking they were the unlocker.  The
+   intended usage is for the code which locked to be responsible for
+   unlocking, but we guarantee the return value even if multiple threads
+   compete.  */
+
+SCM_DEFINE (scm_release_arbiter, "release-arbiter", 1, 0, 0,
            (SCM arb),
-           "Return @code{#t} and unlock the arbiter @var{arb} if the\n"
-           "arbiter was locked. Otherwise, return @code{#f}.")
+           "If @var{arb} is locked, then unlock it and return @code{#t}.\n"
+           "If @var{arb} is already unlocked, then do nothing and return\n"
+           "@code{#f}.\n"
+           "\n"
+           "Typical usage is for the thread which locked an arbiter to\n"
+           "later release it, but that's not required, any thread can\n"
+           "release it.")
 #define FUNC_NAME s_scm_release_arbiter
 {
+  scm_t_bits old;
   SCM_VALIDATE_SMOB (1, arb, arbiter);
-  if (!SCM_ARB_LOCKED(arb))
-    return SCM_BOOL_F;
-  SCM_UNLOCK_ARB (arb);
-  return SCM_BOOL_T;
+  FETCH_STORE (old, *(scm_t_bits*)SCM_CELL_OBJECT_LOC(arb,0), SCM_UNLOCK_VAL);
+  return scm_from_bool (old == SCM_LOCK_VAL);
 }
 #undef FUNC_NAME