dbus/dbus-threads.c

   1 /* -*- mode: C; c-file-style: "gnu" -*- */
   2 /* dbus-threads.h  D-BUS threads handling
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002, 2003 Red Hat Inc.
   5  *
   6  * Licensed under the Academic Free License version 2.1
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  *
  22  */
  23 #include "dbus-threads.h"
  24 #include "dbus-internals.h"
  25 #include "dbus-threads-internal.h"
  26
  27 static DBusThreadFunctions thread_functions =
  28 {
  29   0,
  30   NULL, NULL, NULL, NULL,
  31   NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
  32
  33   NULL, NULL, NULL, NULL,
  34   NULL, NULL, NULL, NULL
  35 };
  36 static int thread_init_generation = 0;
  37
  38 /** This is used for the no-op default mutex pointer, just to be distinct from #NULL */
  39 #define _DBUS_DUMMY_MUTEX ((DBusMutex*)0xABCDEF)
  40
  41 /** This is used for the no-op default mutex pointer, just to be distinct from #NULL */
  42 #define _DBUS_DUMMY_CONDVAR ((DBusCondVar*)0xABCDEF2)
  43
  44 /**
  45  * @defgroup DBusThreadsInternals Thread functions
  46  * @ingroup  DBusInternals
  47  * @brief _dbus_mutex_lock(), etc.
  48  *
  49  * Functions and macros related to threads and thread locks.
  50  *
  51  * @{
  52  */
  53
  54 /**
  55  * Creates a new mutex using the function supplied to dbus_threads_init(),
  56  * or creates a no-op mutex if threads are not initialized.
  57  * May return #NULL even if threads are initialized, indicating
  58  * out-of-memory.
  59  *
  60  * @returns new mutex or #NULL
  61  */
  62 DBusMutex*
  63 _dbus_mutex_new (void)
  64 {
  65   if (thread_functions.mutex_new)
  66     return (* thread_functions.mutex_new) ();
  67   else
  68     return _DBUS_DUMMY_MUTEX;
  69 }
  70
  71 /**
  72  * Frees a mutex created with dbus_mutex_new(); does
  73  * nothing if passed a #NULL pointer.
  74  */
  75 void
  76 _dbus_mutex_free (DBusMutex *mutex)
  77 {
  78   if (mutex && thread_functions.mutex_free)
  79     (* thread_functions.mutex_free) (mutex);
  80 }
  81
  82 /**
  83  * Locks a mutex. Does nothing if passed a #NULL pointer.
  84  * Locks are not recursive.
  85  *
  86  * @returns #TRUE on success
  87  */
  88 dbus_bool_t
  89 _dbus_mutex_lock (DBusMutex *mutex)
  90 {
  91   if (mutex && thread_functions.mutex_lock)
  92     return (* thread_functions.mutex_lock) (mutex);
  93   else
  94     return TRUE;
  95 }
  96
  97 /**
  98  * Unlocks a mutex. Does nothing if passed a #NULL pointer.
  99  *
 100  * @returns #TRUE on success
 101  */
 102 dbus_bool_t
 103 _dbus_mutex_unlock (DBusMutex *mutex)
 104 {
 105   if (mutex && thread_functions.mutex_unlock)
 106     return (* thread_functions.mutex_unlock) (mutex);
 107   else
 108     return TRUE;
 109 }
 110
 111 /**
 112  * Creates a new condition variable using the function supplied
 113  * to dbus_threads_init(), or creates a no-op condition variable
 114  * if threads are not initialized. May return #NULL even if
 115  * threads are initialized, indicating out-of-memory.
 116  *
 117  * @returns new mutex or #NULL
 118  */
 119 DBusCondVar *
 120 _dbus_condvar_new (void)
 121 {
 122   if (thread_functions.condvar_new)
 123     return (* thread_functions.condvar_new) ();
 124   else
 125     return _DBUS_DUMMY_CONDVAR;
 126 }
 127
 128 /**
 129  * Frees a conditional variable created with dbus_condvar_new(); does
 130  * nothing if passed a #NULL pointer.
 131  */
 132 void
 133 _dbus_condvar_free (DBusCondVar *cond)
 134 {
 135   if (cond && thread_functions.condvar_free)
 136     (* thread_functions.condvar_free) (cond);
 137 }
 138
 139 /**
 140  * Atomically unlocks the mutex and waits for the conditions
 141  * variable to be signalled. Locks the mutex again before
 142  * returning.
 143  * Does nothing if passed a #NULL pointer.
 144  */
 145 void
 146 _dbus_condvar_wait (DBusCondVar *cond,
 147                     DBusMutex   *mutex)
 148 {
 149   if (cond && mutex && thread_functions.condvar_wait)
 150     (* thread_functions.condvar_wait) (cond, mutex);
 151 }
 152
 153 /**
 154  * Atomically unlocks the mutex and waits for the conditions
 155  * variable to be signalled, or for a timeout. Locks the
 156  * mutex again before returning.
 157  * Does nothing if passed a #NULL pointer.
 158  *
 159  * @param cond the condition variable
 160  * @param mutex the mutex
 161  * @param timeout_milliseconds the maximum time to wait
 162  * @returns TRUE if the condition was reached, or FALSE if the
 163  * timeout was reached.
 164  */
 165 dbus_bool_t
 166 _dbus_condvar_wait_timeout (DBusCondVar               *cond,
 167                             DBusMutex                 *mutex,
 168                             int                        timeout_milliseconds)
 169 {
 170   if (cond && mutex && thread_functions.condvar_wait)
 171     return (* thread_functions.condvar_wait_timeout) (cond, mutex, timeout_milliseconds);
 172   else
 173     return TRUE;
 174 }
 175
 176 /**
 177  * If there are threads waiting on the condition variable, wake
 178  * up exactly one.
 179  * Does nothing if passed a #NULL pointer.
 180  */
 181 void
 182 _dbus_condvar_wake_one (DBusCondVar *cond)
 183 {
 184   if (cond && thread_functions.condvar_wake_one)
 185     (* thread_functions.condvar_wake_one) (cond);
 186 }
 187
 188 /**
 189  * If there are threads waiting on the condition variable, wake
 190  * up all of them.
 191  * Does nothing if passed a #NULL pointer.
 192  */
 193 void
 194 _dbus_condvar_wake_all (DBusCondVar *cond)
 195 {
 196   if (cond && thread_functions.condvar_wake_all)
 197     (* thread_functions.condvar_wake_all) (cond);
 198 }
 199
 200 static void
 201 shutdown_global_locks (void *data)
 202 {
 203   DBusMutex ***locks = data;
 204   int i;
 205
 206   i = 0;
 207   while (i < _DBUS_N_GLOBAL_LOCKS)
 208     {
 209       _dbus_mutex_free (*(locks[i]));
 210       *(locks[i]) = NULL;
 211       ++i;
 212     }
 213
 214   dbus_free (locks);
 215 }
 216
 217 static dbus_bool_t
 218 init_global_locks (void)
 219 {
 220   int i;
 221   DBusMutex ***dynamic_global_locks;
 222
 223   DBusMutex **global_locks[] = {
 224 #define LOCK_ADDR(name) (& _dbus_lock_##name)
 225     LOCK_ADDR (list),
 226     LOCK_ADDR (connection_slots),
 227     LOCK_ADDR (pending_call_slots),
 228     LOCK_ADDR (server_slots),
 229     LOCK_ADDR (message_slots),
 230     LOCK_ADDR (atomic),
 231     LOCK_ADDR (bus),
 232     LOCK_ADDR (shutdown_funcs),
 233     LOCK_ADDR (system_users),
 234     LOCK_ADDR (message_cache)
 235 #undef LOCK_ADDR
 236   };
 237
 238   _dbus_assert (_DBUS_N_ELEMENTS (global_locks) ==
 239                 _DBUS_N_GLOBAL_LOCKS);
 240
 241   i = 0;
 242
 243   dynamic_global_locks = dbus_new (DBusMutex**, _DBUS_N_GLOBAL_LOCKS);
 244   if (dynamic_global_locks == NULL)
 245     goto failed;
 246
 247   while (i < _DBUS_N_ELEMENTS (global_locks))
 248     {
 249       *global_locks[i] = _dbus_mutex_new ();
 250
 251       if (*global_locks[i] == NULL)
 252         goto failed;
 253
 254       dynamic_global_locks[i] = global_locks[i];
 255
 256       ++i;
 257     }
 258
 259   if (!_dbus_register_shutdown_func (shutdown_global_locks,
 260                                      dynamic_global_locks))
 261     goto failed;
 262
 263   return TRUE;
 264
 265  failed:
 266   dbus_free (dynamic_global_locks);
 267
 268   for (i = i - 1; i >= 0; i--)
 269     {
 270       _dbus_mutex_free (*global_locks[i]);
 271       *global_locks[i] = NULL;
 272     }
 273   return FALSE;
 274 }
 275
 276 /** @} */ /* end of internals */
 277
 278 /**
 279  * @defgroup DBusThreads Thread functions
 280  * @ingroup  DBus
 281  * @brief dbus_threads_init()
 282  *
 283  * Functions and macros related to threads and thread locks.
 284  *
 285  * @{
 286  */
 287
 288 /**
 289  *
 290  * Initializes threads. If this function is not called,
 291  * the D-BUS library will not lock any data structures.
 292  * If it is called, D-BUS will do locking, at some cost
 293  * in efficiency. Note that this function must be called
 294  * BEFORE using any other D-BUS functions.
 295  *
 296  * This function may be called more than once, as long
 297  * as you pass in the same functions each time. If it's
 298  * called multiple times with different functions, then
 299  * a warning is printed, because someone is confused.
 300  *
 301  * @param functions functions for using threads
 302  * @returns #TRUE on success, #FALSE if no memory
 303  */
 304 dbus_bool_t
 305 dbus_threads_init (const DBusThreadFunctions *functions)
 306 {
 307   _dbus_assert (functions != NULL);
 308
 309   /* these base functions are required. Future additions to
 310    * DBusThreadFunctions may be optional.
 311    */
 312   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_NEW_MASK);
 313   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_FREE_MASK);
 314   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_LOCK_MASK);
 315   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_UNLOCK_MASK);
 316   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_NEW_MASK);
 317   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_FREE_MASK);
 318   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAIT_MASK);
 319   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAIT_TIMEOUT_MASK);
 320   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAKE_ONE_MASK);
 321   _dbus_assert (functions->mask & DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAKE_ALL_MASK);
 322   _dbus_assert (functions->mutex_new != NULL);
 323   _dbus_assert (functions->mutex_free != NULL);
 324   _dbus_assert (functions->mutex_lock != NULL);
 325   _dbus_assert (functions->mutex_unlock != NULL);
 326   _dbus_assert (functions->condvar_new != NULL);
 327   _dbus_assert (functions->condvar_free != NULL);
 328   _dbus_assert (functions->condvar_wait != NULL);
 329   _dbus_assert (functions->condvar_wait_timeout != NULL);
 330   _dbus_assert (functions->condvar_wake_one != NULL);
 331   _dbus_assert (functions->condvar_wake_all != NULL);
 332
 333   /* Check that all bits in the mask actually are valid mask bits.
 334    * ensures people won't write code that breaks when we add
 335    * new bits.
 336    */
 337   _dbus_assert ((functions->mask & ~DBUS_THREAD_FUNCTIONS_ALL_MASK) == 0);
 338
 339   if (thread_init_generation != _dbus_current_generation)
 340     thread_functions.mask = 0; /* allow re-init in new generation */
 341
 342   if (thread_functions.mask != 0)
 343     {
 344       /* Silently allow multiple init if the functions are the same ones.
 345        * Well, we only bother checking two of them, just out of laziness.
 346        */
 347       if (thread_functions.mask == functions->mask &&
 348           thread_functions.mutex_new == functions->mutex_new &&
 349           thread_functions.condvar_new == functions->condvar_new)
 350         {
 351           return TRUE;
 352         }
 353       else
 354         {
 355           _dbus_warn ("dbus_threads_init() called twice with two different sets of functions\n");
 356           return FALSE;
 357         }
 358     }
 359
 360   thread_functions.mutex_new = functions->mutex_new;
 361   thread_functions.mutex_free = functions->mutex_free;
 362   thread_functions.mutex_lock = functions->mutex_lock;
 363   thread_functions.mutex_unlock = functions->mutex_unlock;
 364
 365   thread_functions.condvar_new = functions->condvar_new;
 366   thread_functions.condvar_free = functions->condvar_free;
 367   thread_functions.condvar_wait = functions->condvar_wait;
 368   thread_functions.condvar_wait_timeout = functions->condvar_wait_timeout;
 369   thread_functions.condvar_wake_one = functions->condvar_wake_one;
 370   thread_functions.condvar_wake_all = functions->condvar_wake_all;
 371
 372   thread_functions.mask = functions->mask;
 373
 374   if (!init_global_locks ())
 375     return FALSE;
 376
 377   thread_init_generation = _dbus_current_generation;
 378
 379   return TRUE;
 380 }
 381
 382 /** @} */
 383
 384 #ifdef DBUS_BUILD_TESTS
 385 /** Fake mutex used for debugging */
 386 typedef struct DBusFakeMutex DBusFakeMutex;
 387 /** Fake mutex used for debugging */
 388 struct DBusFakeMutex
 389 {
 390   dbus_bool_t locked; /**< Mutex is "locked" */
 391 };
 392
 393 static DBusMutex *  dbus_fake_mutex_new            (void);
 394 static void         dbus_fake_mutex_free           (DBusMutex   *mutex);
 395 static dbus_bool_t  dbus_fake_mutex_lock           (DBusMutex   *mutex);
 396 static dbus_bool_t  dbus_fake_mutex_unlock         (DBusMutex   *mutex);
 397 static DBusCondVar* dbus_fake_condvar_new          (void);
 398 static void         dbus_fake_condvar_free         (DBusCondVar *cond);
 399 static void         dbus_fake_condvar_wait         (DBusCondVar *cond,
 400                                                     DBusMutex   *mutex);
 401 static dbus_bool_t  dbus_fake_condvar_wait_timeout (DBusCondVar *cond,
 402                                                     DBusMutex   *mutex,
 403                                                     int          timeout_msec);
 404 static void         dbus_fake_condvar_wake_one     (DBusCondVar *cond);
 405 static void         dbus_fake_condvar_wake_all     (DBusCondVar *cond);
 406
 407
 408 static const DBusThreadFunctions fake_functions =
 409 {
 410   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_NEW_MASK |
 411   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_FREE_MASK |
 412   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_LOCK_MASK |
 413   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_MUTEX_UNLOCK_MASK |
 414   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_NEW_MASK |
 415   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_FREE_MASK |
 416   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAIT_MASK |
 417   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAIT_TIMEOUT_MASK |
 418   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAKE_ONE_MASK|
 419   DBUS_THREAD_FUNCTIONS_CONDVAR_WAKE_ALL_MASK,
 420   dbus_fake_mutex_new,
 421   dbus_fake_mutex_free,
 422   dbus_fake_mutex_lock,
 423   dbus_fake_mutex_unlock,
 424   dbus_fake_condvar_new,
 425   dbus_fake_condvar_free,
 426   dbus_fake_condvar_wait,
 427   dbus_fake_condvar_wait_timeout,
 428   dbus_fake_condvar_wake_one,
 429   dbus_fake_condvar_wake_all
 430 };
 431
 432 static DBusMutex *
 433 dbus_fake_mutex_new (void)
 434 {
 435   DBusFakeMutex *mutex;
 436
 437   mutex = dbus_new0 (DBusFakeMutex, 1);
 438
 439   return (DBusMutex *)mutex;
 440 }
 441
 442 static void
 443 dbus_fake_mutex_free (DBusMutex *mutex)
 444 {
 445   DBusFakeMutex *fake = (DBusFakeMutex*) mutex;
 446
 447   _dbus_assert (!fake->locked);
 448
 449   dbus_free (fake);
 450 }
 451
 452 static dbus_bool_t
 453 dbus_fake_mutex_lock (DBusMutex *mutex)
 454 {
 455   DBusFakeMutex *fake = (DBusFakeMutex*) mutex;
 456
 457   _dbus_assert (!fake->locked);
 458
 459   fake->locked = TRUE;
 460
 461   return TRUE;
 462 }
 463
 464 static dbus_bool_t
 465 dbus_fake_mutex_unlock (DBusMutex *mutex)
 466 {
 467   DBusFakeMutex *fake = (DBusFakeMutex*) mutex;
 468
 469   _dbus_assert (fake->locked);
 470
 471   fake->locked = FALSE;
 472
 473   return TRUE;
 474 }
 475
 476 static DBusCondVar*
 477 dbus_fake_condvar_new (void)
 478 {
 479   return (DBusCondVar*) _dbus_strdup ("FakeCondvar");
 480 }
 481
 482 static void
 483 dbus_fake_condvar_free (DBusCondVar *cond)
 484 {
 485   dbus_free (cond);
 486 }
 487
 488 static void
 489 dbus_fake_condvar_wait (DBusCondVar *cond,
 490                         DBusMutex   *mutex)
 491 {
 492
 493 }
 494
 495 static dbus_bool_t
 496 dbus_fake_condvar_wait_timeout (DBusCondVar *cond,
 497                                 DBusMutex   *mutex,
 498                                 int         timeout_msec)
 499 {
 500   return TRUE;
 501 }
 502
 503 static void
 504 dbus_fake_condvar_wake_one (DBusCondVar *cond)
 505 {
 506
 507 }
 508
 509 static void
 510 dbus_fake_condvar_wake_all (DBusCondVar *cond)
 511 {
 512
 513 }
 514
 515 dbus_bool_t
 516 _dbus_threads_init_debug (void)
 517 {
 518   return dbus_threads_init (&fake_functions);
 519 }
 520
 521 #endif /* DBUS_BUILD_TESTS */