glib/gthread-posix.c

   1 /* GLIB - Library of useful routines for C programming
   2  * Copyright (C) 1995-1997  Peter Mattis, Spencer Kimball and Josh MacDonald
   3  *
   4  * gthread.c: posix thread system implementation
   5  * Copyright 1998 Sebastian Wilhelmi; University of Karlsruhe
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  21  */
  22
  23 /*
  24  * Modified by the GLib Team and others 1997-2000.  See the AUTHORS
  25  * file for a list of people on the GLib Team.  See the ChangeLog
  26  * files for a list of changes.  These files are distributed with
  27  * GLib at ftp://ftp.gtk.org/pub/gtk/.
  28  */
  29
  30 /* The GMutex, GCond and GPrivate implementations in this file are some
  31  * of the lowest-level code in GLib.  All other parts of GLib (messages,
  32  * memory, slices, etc) assume that they can freely use these facilities
  33  * without risking recursion.
  34  *
  35  * As such, these functions are NOT permitted to call any other part of
  36  * GLib.
  37  *
  38  * The thread manipulation functions (create, exit, join, etc.) have
  39  * more freedom -- they can do as they please.
  40  */
  41
  42 #include "config.h"
  43
  44 #include "gthread.h"
  45 #include "gthreadprivate.h"
  46 #include "gslice.h"
  47
  48 #include <pthread.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <errno.h>
  52 #include <stdio.h>
  53
  54 static void
  55 g_thread_abort (gint         status,
  56                 const gchar *function)
  57 {
  58   fprintf (stderr, "GLib (gthread-posix.c): Unexpected error from C library during '%s': %s.  Aborting.\n",
  59            strerror (status), function);
  60   abort ();
  61 }
  62
  63 /* {{{1 GMutex */
  64
  65 /**
  66  * g_mutex_init:
  67  * @mutex: an uninitialized #GMutex
  68  *
  69  * Initializes a #GMutex so that it can be used.
  70  *
  71  * This function is useful to initialize a mutex that has been
  72  * allocated on the stack, or as part of a larger structure.
  73  * It is not necessary to initialize a mutex that has been
  74  * created with g_mutex_new(). Also see #G_MUTEX_INITIALIZER
  75  * for an alternative way to initialize statically allocated mutexes.
  76  *
  77  * |[
  78  *   typedef struct {
  79  *     GMutex m;
  80  *     /&ast; ... &ast;/
  81  *   } Blob;
  82  *
  83  * Blob *b;
  84  *
  85  * b = g_new (Blob, 1);
  86  * g_mutex_init (&b->m);
  87  * /&ast; ... &ast;/
  88  * ]|
  89  *
  90  * To undo the effect of g_mutex_init() when a mutex is no longer
  91  * needed, use g_mutex_clear().
  92  *
  93  * Since: 2.32
  94  */
  95 void
  96 g_mutex_init (GMutex *mutex)
  97 {
  98   gint status;
  99   pthread_mutexattr_t *pattr = NULL;
 100 #ifdef PTHREAD_ADAPTIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP
 101   pthread_mutexattr_t attr;
 102   pthread_mutexattr_init (&attr);
 103   pthread_mutexattr_settype (&attr, PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP);
 104   pattr = &attr;
 105 #endif
 106
 107   if G_UNLIKELY ((status = pthread_mutex_init (&mutex->impl, pattr)) != 0)
 108     g_thread_abort (status, "pthread_mutex_init");
 109
 110 #ifdef PTHREAD_ADAPTIVE_MUTEX_NP
 111   pthread_mutexattr_destroy (&attr);
 112 #endif
 113 }
 114
 115 /**
 116  * g_mutex_clear:
 117  * @mutex: an initialized #GMutex
 118  *
 119  * Frees the resources allocated to a mutex with g_mutex_init().
 120  *
 121  * #GMutexes that have have been created with g_mutex_new() should
 122  * be freed with g_mutex_free() instead.
 123  *
 124  * Sine: 2.32
 125  */
 126 void
 127 g_mutex_clear (GMutex *mutex)
 128 {
 129   gint status;
 130
 131   if G_UNLIKELY ((status = pthread_mutex_destroy (&mutex->impl)) != 0)
 132     g_thread_abort (status, "pthread_mutex_destroy");
 133 }
 134
 135 /**
 136  * g_mutex_lock:
 137  * @mutex: a #GMutex
 138  *
 139  * Locks @mutex. If @mutex is already locked by another thread, the
 140  * current thread will block until @mutex is unlocked by the other
 141  * thread.
 142  *
 143  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 144  * called, and, in that case, will do nothing.
 145  *
 146  * <note>#GMutex is neither guaranteed to be recursive nor to be
 147  * non-recursive, i.e. a thread could deadlock while calling
 148  * g_mutex_lock(), if it already has locked @mutex. Use
 149  * #GStaticRecMutex, if you need recursive mutexes.</note>
 150  */
 151 void
 152 g_mutex_lock (GMutex *mutex)
 153 {
 154   gint status;
 155
 156   if G_UNLIKELY ((status = pthread_mutex_lock (&mutex->impl)) != 0)
 157     g_thread_abort (status, "pthread_mutex_lock");
 158 }
 159
 160 /**
 161  * g_mutex_unlock:
 162  * @mutex: a #GMutex
 163  *
 164  * Unlocks @mutex. If another thread is blocked in a g_mutex_lock()
 165  * call for @mutex, it will be woken and can lock @mutex itself.
 166  *
 167  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 168  * called, and, in that case, will do nothing.
 169  */
 170 void
 171 g_mutex_unlock (GMutex *mutex)
 172 {
 173   gint status;
 174
 175   if G_UNLIKELY ((status = pthread_mutex_unlock (&mutex->impl)) != 0)
 176     g_thread_abort (status, "pthread_mutex_lock");
 177 }
 178
 179 /**
 180  * g_mutex_trylock:
 181  * @mutex: a #GMutex
 182  *
 183  * Tries to lock @mutex. If @mutex is already locked by another thread,
 184  * it immediately returns %FALSE. Otherwise it locks @mutex and returns
 185  * %TRUE.
 186  *
 187  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 188  * called, and, in that case, will immediately return %TRUE.
 189  *
 190  * <note>#GMutex is neither guaranteed to be recursive nor to be
 191  * non-recursive, i.e. the return value of g_mutex_trylock() could be
 192  * both %FALSE or %TRUE, if the current thread already has locked
 193  * @mutex. Use #GStaticRecMutex, if you need recursive
 194  * mutexes.</note>
 195
 196  * Returns: %TRUE, if @mutex could be locked
 197  */
 198 gboolean
 199 g_mutex_trylock (GMutex *mutex)
 200 {
 201   gint status;
 202
 203   if G_LIKELY ((status = pthread_mutex_trylock (&mutex->impl)) == 0)
 204     return TRUE;
 205
 206   if G_UNLIKELY (status != EBUSY)
 207     g_thread_abort (status, "pthread_mutex_trylock");
 208
 209   return FALSE;
 210 }
 211
 212 /* {{{1 GRecMutex */
 213
 214 static pthread_mutex_t *
 215 g_rec_mutex_impl_new (void)
 216 {
 217   pthread_mutexattr_t attr;
 218   pthread_mutex_t *mutex;
 219
 220   mutex = g_slice_new (pthread_mutex_t);
 221   pthread_mutexattr_init (&attr);
 222   pthread_mutexattr_settype (&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
 223   pthread_mutex_init (mutex, &attr);
 224   pthread_mutexattr_destroy (&attr);
 225
 226   return mutex;
 227 }
 228
 229 static void
 230 g_rec_mutex_impl_free (pthread_mutex_t *mutex)
 231 {
 232   pthread_mutex_destroy (mutex);
 233   g_slice_free (pthread_mutex_t, mutex);
 234 }
 235
 236 static pthread_mutex_t *
 237 g_rec_mutex_get_impl (GRecMutex *mutex)
 238 {
 239   pthread_mutex_t *impl = mutex->impl;
 240
 241   if G_UNLIKELY (mutex->impl == NULL)
 242     {
 243       impl = g_rec_mutex_impl_new ();
 244       if (!g_atomic_pointer_compare_and_exchange (&mutex->impl, NULL, impl))
 245         g_rec_mutex_impl_free (impl);
 246       impl = mutex->impl;
 247     }
 248
 249   return impl;
 250 }
 251
 252 void
 253 g_rec_mutex_init (GRecMutex *mutex)
 254 {
 255   mutex->impl = g_rec_mutex_impl_new ();
 256 }
 257
 258 void
 259 g_rec_mutex_clear (GRecMutex *mutex)
 260 {
 261   if (mutex->impl)
 262     g_rec_mutex_impl_free (mutex->impl);
 263 }
 264
 265 void
 266 g_rec_mutex_lock (GRecMutex *mutex)
 267 {
 268   pthread_mutex_lock (g_rec_mutex_get_impl (mutex));
 269 }
 270
 271 void
 272 g_rec_mutex_unlock (GRecMutex *mutex)
 273 {
 274   pthread_mutex_unlock (mutex->impl);
 275 }
 276
 277 gboolean
 278 g_rec_mutex_trylock (GRecMutex *mutex)
 279 {
 280   return pthread_mutex_trylock (g_rec_mutex_get_impl (mutex));
 281 }
 282
 283 /* {{{1 GRWLock */
 284
 285 void
 286 g_rw_lock_init (GRWLock *lock)
 287 {
 288   pthread_rwlock_init (&lock->impl, NULL);
 289 }
 290
 291 void
 292 g_rw_lock_clear (GRWLock *lock)
 293 {
 294   pthread_rwlock_destroy (&lock->impl);
 295 }
 296
 297 void
 298 g_rw_lock_writer_lock (GRWLock *lock)
 299 {
 300   pthread_rwlock_wrlock (&lock->impl);
 301 }
 302
 303 gboolean
 304 g_rw_lock_writer_trylock (GRWLock *lock)
 305 {
 306   return pthread_rwlock_trywrlock (&lock->impl);
 307 }
 308
 309 void
 310 g_rw_lock_writer_unlock (GRWLock *lock)
 311 {
 312   pthread_rwlock_unlock (&lock->impl);
 313 }
 314
 315 void
 316 g_rw_lock_reader_lock (GRWLock *lock)
 317 {
 318   pthread_rwlock_rdlock (&lock->impl);
 319 }
 320
 321 gboolean
 322 g_rw_lock_reader_trylock (GRWLock *lock)
 323 {
 324   return pthread_rwlock_tryrdlock (&lock->impl);
 325 }
 326
 327 void
 328 g_rw_lock_reader_unlock (GRWLock *lock)
 329 {
 330   pthread_rwlock_unlock (&lock->impl);
 331 }
 332
 333 /* {{{1 GCond */
 334
 335 /**
 336  * g_cond_init:
 337  * @cond: an uninitialized #GCond
 338  *
 339  * Initialized a #GCond so that it can be used.
 340  *
 341  * This function is useful to initialize a #GCond that has been
 342  * allocated on the stack, or as part of a larger structure.
 343  * It is not necessary to initialize a #GCond that has been
 344  * created with g_cond_new(). Also see #G_COND_INITIALIZER
 345  * for an alternative way to initialize statically allocated
 346  * #GConds.
 347  *
 348  * Since: 2.32
 349  */
 350 void
 351 g_cond_init (GCond *cond)
 352 {
 353   gint status;
 354
 355   if G_UNLIKELY ((status = pthread_cond_init (&cond->impl, NULL)) != 0)
 356     g_thread_abort (status, "pthread_cond_init");
 357 }
 358
 359 /**
 360  * g_cond_clear:
 361  * @cond: an initialized #GCond
 362  *
 363  * Frees the resources allocated ot a #GCond with g_cond_init().
 364  *
 365  * #GConds that have been created with g_cond_new() should
 366  * be freed with g_cond_free() instead.
 367  *
 368  * Since: 2.32
 369  */
 370 void
 371 g_cond_clear (GCond *cond)
 372 {
 373   gint status;
 374
 375   if G_UNLIKELY ((status = pthread_cond_destroy (&cond->impl)) != 0)
 376     g_thread_abort (status, "pthread_cond_destroy");
 377 }
 378
 379 /**
 380  * g_cond_wait:
 381  * @cond: a #GCond
 382  * @mutex: a #GMutex that is currently locked
 383  *
 384  * Waits until this thread is woken up on @cond.
 385  * The @mutex is unlocked before falling asleep
 386  * and locked again before resuming.
 387  *
 388  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 389  * called, and, in that case, will immediately return.
 390  */
 391 void
 392 g_cond_wait (GCond  *cond,
 393              GMutex *mutex)
 394 {
 395   gint status;
 396
 397   if G_UNLIKELY ((status = pthread_cond_wait (&cond->impl, &mutex->impl)) != 0)
 398     g_thread_abort (status, "pthread_cond_wait");
 399 }
 400
 401 /**
 402  * g_cond_signal:
 403  * @cond: a #GCond
 404  *
 405  * If threads are waiting for @cond, exactly one of them is woken up.
 406  * It is good practice to hold the same lock as the waiting thread
 407  * while calling this function, though not required.
 408  *
 409  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 410  * called, and, in that case, will do nothing.
 411  */
 412 void
 413 g_cond_signal (GCond *cond)
 414 {
 415   gint status;
 416
 417   if G_UNLIKELY ((status = pthread_cond_signal (&cond->impl)) != 0)
 418     g_thread_abort (status, "pthread_cond_signal");
 419 }
 420
 421 /**
 422  * g_cond_broadcast:
 423  * @cond: a #GCond
 424  *
 425  * If threads are waiting for @cond, all of them are woken up.
 426  * It is good practice to lock the same mutex as the waiting threads
 427  * while calling this function, though not required.
 428  *
 429  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 430  * called, and, in that case, will do nothing.
 431  */
 432 void
 433 g_cond_broadcast (GCond *cond)
 434 {
 435   gint status;
 436
 437   if G_UNLIKELY ((status = pthread_cond_broadcast (&cond->impl)) != 0)
 438     g_thread_abort (status, "pthread_cond_broadcast");
 439 }
 440
 441 /**
 442  * g_cond_timed_wait:
 443  * @cond: a #GCond
 444  * @mutex: a #GMutex that is currently locked
 445  * @abs_time: a #GTimeVal, determining the final time
 446  *
 447  * Waits until this thread is woken up on @cond, but not longer than
 448  * until the time specified by @abs_time. The @mutex is unlocked before
 449  * falling asleep and locked again before resuming.
 450  *
 451  * If @abs_time is %NULL, g_cond_timed_wait() acts like g_cond_wait().
 452  *
 453  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 454  * called, and, in that case, will immediately return %TRUE.
 455  *
 456  * To easily calculate @abs_time a combination of g_get_current_time()
 457  * and g_time_val_add() can be used.
 458  *
 459  * Returns: %TRUE if @cond was signalled, or %FALSE on timeout
 460  */
 461 gboolean
 462 g_cond_timed_wait (GCond    *cond,
 463                    GMutex   *mutex,
 464                    GTimeVal *abs_time)
 465 {
 466   struct timespec end_time;
 467   gint status;
 468
 469   if (abs_time == NULL)
 470     {
 471       g_cond_wait (cond, mutex);
 472       return TRUE;
 473     }
 474
 475   end_time.tv_sec = abs_time->tv_sec;
 476   end_time.tv_nsec = abs_time->tv_usec * 1000;
 477
 478   if ((status = pthread_cond_timedwait (&cond->impl, &mutex->impl, &end_time)) == 0)
 479     return TRUE;
 480
 481   if G_UNLIKELY (status != ETIMEDOUT)
 482     g_thread_abort (status, "pthread_cond_timedwait");
 483
 484   return FALSE;
 485 }
 486
 487 /**
 488  * g_cond_timedwait:
 489  * @cond: a #GCond
 490  * @mutex: a #GMutex that is currently locked
 491  * @abs_time: the final time, in microseconds
 492  *
 493  * A variant of g_cond_timed_wait() that takes @abs_time
 494  * as a #gint64 instead of a #GTimeVal.
 495  * See g_cond_timed_wait() for details.
 496  *
 497  * Returns: %TRUE if @cond was signalled, or %FALSE on timeout
 498  *
 499  * Since: 2.32
 500  */
 501 gboolean
 502 g_cond_timedwait (GCond  *cond,
 503                   GMutex *mutex,
 504                   gint64  abs_time)
 505 {
 506   struct timespec end_time;
 507   gint status;
 508
 509   end_time.tv_sec = abs_time / 1000000;
 510   end_time.tv_nsec = (abs_time % 1000000) * 1000;
 511
 512   if ((status = pthread_cond_timedwait (&cond->impl, &mutex->impl, &end_time)) == 0)
 513     return TRUE;
 514
 515   if G_UNLIKELY (status != ETIMEDOUT)
 516     g_thread_abort (status, "pthread_cond_timedwait");
 517
 518   return FALSE;
 519 }
 520
 521 /* {{{1 GPrivate */
 522
 523 void
 524 g_private_init (GPrivate       *key,
 525                 GDestroyNotify  notify)
 526 {
 527   pthread_key_create (&key->key, notify);
 528   key->ready = TRUE;
 529 }
 530
 531 /**
 532  * g_private_get:
 533  * @private_key: a #GPrivate
 534  *
 535  * Returns the pointer keyed to @private_key for the current thread. If
 536  * g_private_set() hasn't been called for the current @private_key and
 537  * thread yet, this pointer will be %NULL.
 538  *
 539  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 540  * called, and, in that case, will return the value of @private_key
 541  * casted to #gpointer. Note however, that private data set
 542  * <emphasis>before</emphasis> g_thread_init() will
 543  * <emphasis>not</emphasis> be retained <emphasis>after</emphasis> the
 544  * call. Instead, %NULL will be returned in all threads directly after
 545  * g_thread_init(), regardless of any g_private_set() calls issued
 546  * before threading system initialization.
 547  *
 548  * Returns: the corresponding pointer
 549  */
 550 gpointer
 551 g_private_get (GPrivate *key)
 552 {
 553   if (!key->ready)
 554     return key->single_value;
 555
 556   /* quote POSIX: No errors are returned from pthread_getspecific(). */
 557   return pthread_getspecific (key->key);
 558 }
 559
 560 /**
 561  * g_private_set:
 562  * @private_key: a #GPrivate
 563  * @data: the new pointer
 564  *
 565  * Sets the pointer keyed to @private_key for the current thread.
 566  *
 567  * This function can be used even if g_thread_init() has not yet been
 568  * called, and, in that case, will set @private_key to @data casted to
 569  * #GPrivate*. See g_private_get() for resulting caveats.
 570  */
 571 void
 572 g_private_set (GPrivate *key,
 573                gpointer  value)
 574 {
 575   gint status;
 576
 577   if (!key->ready)
 578     {
 579       key->single_value = value;
 580       return;
 581     }
 582
 583   if G_UNLIKELY ((status = pthread_setspecific (key->key, value)) != 0)
 584     g_thread_abort (status, "pthread_setspecific");
 585 }
 586
 587 /* {{{1 GThread */
 588
 589 #include "glib.h"
 590 #include "gthreadprivate.h"
 591
 592 #include <pthread.h>
 593 #include <errno.h>
 594 #include <stdlib.h>
 595 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
 596 # include <sys/time.h>
 597 #endif
 598 #ifdef HAVE_UNISTD_H
 599 # include <unistd.h>
 600 #endif
 601
 602 #ifdef HAVE_SCHED_H
 603 #include <sched.h>
 604 #endif
 605
 606 #define posix_check_err(err, name) G_STMT_START{                        \
 607   int error = (err);                                                    \
 608   if (error)                                                            \
 609     g_error ("file %s: line %d (%s): error '%s' during '%s'",           \
 610            __FILE__, __LINE__, G_STRFUNC,                               \
 611            g_strerror (error), name);                                   \
 612   }G_STMT_END
 613
 614 #define posix_check_cmd(cmd) posix_check_err (cmd, #cmd)
 615
 616 #define G_MUTEX_SIZE (sizeof (pthread_mutex_t))
 617
 618 void
 619 g_system_thread_create (GThreadFunc       thread_func,
 620                         gpointer          arg,
 621                         gulong            stack_size,
 622                         gboolean          joinable,
 623                         gpointer          thread,
 624                         GError          **error)
 625 {
 626   pthread_attr_t attr;
 627   gint ret;
 628
 629   g_return_if_fail (thread_func);
 630
 631   posix_check_cmd (pthread_attr_init (&attr));
 632
 633 #ifdef HAVE_PTHREAD_ATTR_SETSTACKSIZE
 634   if (stack_size)
 635     {
 636 #ifdef _SC_THREAD_STACK_MIN
 637       stack_size = MAX (sysconf (_SC_THREAD_STACK_MIN), stack_size);
 638 #endif /* _SC_THREAD_STACK_MIN */
 639       /* No error check here, because some systems can't do it and
 640        * we simply don't want threads to fail because of that. */
 641       pthread_attr_setstacksize (&attr, stack_size);
 642     }
 643 #endif /* HAVE_PTHREAD_ATTR_SETSTACKSIZE */
 644
 645   posix_check_cmd (pthread_attr_setdetachstate (&attr,
 646           joinable ? PTHREAD_CREATE_JOINABLE : PTHREAD_CREATE_DETACHED));
 647
 648   ret = pthread_create (thread, &attr, (void* (*)(void*))thread_func, arg);
 649
 650   posix_check_cmd (pthread_attr_destroy (&attr));
 651
 652   if (ret == EAGAIN)
 653     {
 654       g_set_error (error, G_THREAD_ERROR, G_THREAD_ERROR_AGAIN,
 655                    "Error creating thread: %s", g_strerror (ret));
 656       return;
 657     }
 658
 659   posix_check_err (ret, "pthread_create");
 660 }
 661
 662 /**
 663  * g_thread_yield:
 664  *
 665  * Gives way to other threads waiting to be scheduled.
 666  *
 667  * This function is often used as a method to make busy wait less evil.
 668  * But in most cases you will encounter, there are better methods to do
 669  * that. So in general you shouldn't use this function.
 670  */
 671 void
 672 g_thread_yield (void)
 673 {
 674   sched_yield ();
 675 }
 676
 677 void
 678 g_system_thread_join (gpointer thread)
 679 {
 680   gpointer ignore;
 681   posix_check_cmd (pthread_join (*(pthread_t*)thread, &ignore));
 682 }
 683
 684 void
 685 g_system_thread_exit (void)
 686 {
 687   pthread_exit (NULL);
 688 }
 689
 690 void
 691 g_system_thread_self (gpointer thread)
 692 {
 693   *(pthread_t*)thread = pthread_self();
 694 }
 695
 696 gboolean
 697 g_system_thread_equal (gpointer thread1,
 698                        gpointer thread2)
 699 {
 700   return (pthread_equal (*(pthread_t*)thread1, *(pthread_t*)thread2) != 0);
 701 }
 702
 703 /* {{{1 Epilogue */
 704 /* vim:set foldmethod=marker: */