Upstream version 9.38.198.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / base / synchronization / waitable_event_posix.cc
1 // Copyright (c) 2012 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 #include <algorithm>
6 #include <vector>
7
8 #include "base/logging.h"
9 #include "base/synchronization/waitable_event.h"
10 #include "base/synchronization/condition_variable.h"
11 #include "base/synchronization/lock.h"
12 #include "base/threading/thread_restrictions.h"
13
14 // -----------------------------------------------------------------------------
15 // A WaitableEvent on POSIX is implemented as a wait-list. Currently we don't
16 // support cross-process events (where one process can signal an event which
17 // others are waiting on). Because of this, we can avoid having one thread per
18 // listener in several cases.
19 //
20 // The WaitableEvent maintains a list of waiters, protected by a lock. Each
21 // waiter is either an async wait, in which case we have a Task and the
22 // MessageLoop to run it on, or a blocking wait, in which case we have the
23 // condition variable to signal.
24 //
25 // Waiting involves grabbing the lock and adding oneself to the wait list. Async
26 // waits can be canceled, which means grabbing the lock and removing oneself
27 // from the list.
28 //
29 // Waiting on multiple events is handled by adding a single, synchronous wait to
30 // the wait-list of many events. An event passes a pointer to itself when
31 // firing a waiter and so we can store that pointer to find out which event
32 // triggered.
33 // -----------------------------------------------------------------------------
34
35 namespace base {
36
37 // -----------------------------------------------------------------------------
38 // This is just an abstract base class for waking the two types of waiters
39 // -----------------------------------------------------------------------------
40 WaitableEvent::WaitableEvent(bool manual_reset, bool initially_signaled)
41     : kernel_(new WaitableEventKernel(manual_reset, initially_signaled)) {
42 }
43
44 WaitableEvent::~WaitableEvent() {
45 }
46
47 void WaitableEvent::Reset() {
48   base::AutoLock locked(kernel_->lock_);
49   kernel_->signaled_ = false;
50 }
51
52 void WaitableEvent::Signal() {
53   base::AutoLock locked(kernel_->lock_);
54
55   if (kernel_->signaled_)
56     return;
57
58   if (kernel_->manual_reset_) {
59     SignalAll();
60     kernel_->signaled_ = true;
61   } else {
62     // In the case of auto reset, if no waiters were woken, we remain
63     // signaled.
64     if (!SignalOne())
65       kernel_->signaled_ = true;
66   }
67 }
68
69 bool WaitableEvent::IsSignaled() {
70   base::AutoLock locked(kernel_->lock_);
71
72   const bool result = kernel_->signaled_;
73   if (result && !kernel_->manual_reset_)
74     kernel_->signaled_ = false;
75   return result;
76 }
77
78 // -----------------------------------------------------------------------------
79 // Synchronous waits
80
81 // -----------------------------------------------------------------------------
82 // This is a synchronous waiter. The thread is waiting on the given condition
83 // variable and the fired flag in this object.
84 // -----------------------------------------------------------------------------
85 class SyncWaiter : public WaitableEvent::Waiter {
86  public:
87   SyncWaiter()
88       : fired_(false),
89         signaling_event_(NULL),
90         lock_(),
91         cv_(&lock_) {
92   }
93
94   virtual bool Fire(WaitableEvent* signaling_event) OVERRIDE {
95     base::AutoLock locked(lock_);
96
97     if (fired_)
98       return false;
99
100     fired_ = true;
101     signaling_event_ = signaling_event;
102
103     cv_.Broadcast();
104
105     // Unlike AsyncWaiter objects, SyncWaiter objects are stack-allocated on
106     // the blocking thread's stack.  There is no |delete this;| in Fire.  The
107     // SyncWaiter object is destroyed when it goes out of scope.
108
109     return true;
110   }
111
112   WaitableEvent* signaling_event() const {
113     return signaling_event_;
114   }
115
116   // ---------------------------------------------------------------------------
117   // These waiters are always stack allocated and don't delete themselves. Thus
118   // there's no problem and the ABA tag is the same as the object pointer.
119   // ---------------------------------------------------------------------------
120   virtual bool Compare(void* tag) OVERRIDE {
121     return this == tag;
122   }
123
124   // ---------------------------------------------------------------------------
125   // Called with lock held.
126   // ---------------------------------------------------------------------------
127   bool fired() const {
128     return fired_;
129   }
130
131   // ---------------------------------------------------------------------------
132   // During a TimedWait, we need a way to make sure that an auto-reset
133   // WaitableEvent doesn't think that this event has been signaled between
134   // unlocking it and removing it from the wait-list. Called with lock held.
135   // ---------------------------------------------------------------------------
136   void Disable() {
137     fired_ = true;
138   }
139
140   base::Lock* lock() {
141     return &lock_;
142   }
143
144   base::ConditionVariable* cv() {
145     return &cv_;
146   }
147
148  private:
149   bool fired_;
150   WaitableEvent* signaling_event_;  // The WaitableEvent which woke us
151   base::Lock lock_;
152   base::ConditionVariable cv_;
153 };
154
155 void WaitableEvent::Wait() {
156   bool result = TimedWait(TimeDelta::FromSeconds(-1));
157   DCHECK(result) << "TimedWait() should never fail with infinite timeout";
158 }
159
160 bool WaitableEvent::TimedWait(const TimeDelta& max_time) {
161   base::ThreadRestrictions::AssertWaitAllowed();
162   const TimeTicks end_time(TimeTicks::Now() + max_time);
163   const bool finite_time = max_time.ToInternalValue() >= 0;
164
165   kernel_->lock_.Acquire();
166   if (kernel_->signaled_) {
167     if (!kernel_->manual_reset_) {
168       // In this case we were signaled when we had no waiters. Now that
169       // someone has waited upon us, we can automatically reset.
170       kernel_->signaled_ = false;
171     }
172
173     kernel_->lock_.Release();
174     return true;
175   }
176
177   SyncWaiter sw;
178   sw.lock()->Acquire();
179
180   Enqueue(&sw);
181   kernel_->lock_.Release();
182   // We are violating locking order here by holding the SyncWaiter lock but not
183   // the WaitableEvent lock. However, this is safe because we don't lock @lock_
184   // again before unlocking it.
185
186   for (;;) {
187     const TimeTicks current_time(TimeTicks::Now());
188
189     if (sw.fired() || (finite_time && current_time >= end_time)) {
190       const bool return_value = sw.fired();
191
192       // We can't acquire @lock_ before releasing the SyncWaiter lock (because
193       // of locking order), however, in between the two a signal could be fired
194       // and @sw would accept it, however we will still return false, so the
195       // signal would be lost on an auto-reset WaitableEvent. Thus we call
196       // Disable which makes sw::Fire return false.
197       sw.Disable();
198       sw.lock()->Release();
199
200       // This is a bug that has been enshrined in the interface of
201       // WaitableEvent now: |Dequeue| is called even when |sw.fired()| is true,
202       // even though it'll always return false in that case. However, taking
203       // the lock ensures that |Signal| has completed before we return and
204       // means that a WaitableEvent can synchronise its own destruction.
205       kernel_->lock_.Acquire();
206       kernel_->Dequeue(&sw, &sw);
207       kernel_->lock_.Release();
208
209       return return_value;
210     }
211
212     if (finite_time) {
213       const TimeDelta max_wait(end_time - current_time);
214       sw.cv()->TimedWait(max_wait);
215     } else {
216       sw.cv()->Wait();
217     }
218   }
219 }
220
221 // -----------------------------------------------------------------------------
222 // Synchronous waiting on multiple objects.
223
224 static bool  // StrictWeakOrdering
225 cmp_fst_addr(const std::pair<WaitableEvent*, unsigned> &a,
226              const std::pair<WaitableEvent*, unsigned> &b) {
227   return a.first < b.first;
228 }
229
230 // static
231 size_t WaitableEvent::WaitMany(WaitableEvent** raw_waitables,
232                                size_t count) {
233   base::ThreadRestrictions::AssertWaitAllowed();
234   DCHECK(count) << "Cannot wait on no events";
235
236   // We need to acquire the locks in a globally consistent order. Thus we sort
237   // the array of waitables by address. We actually sort a pairs so that we can
238   // map back to the original index values later.
239   std::vector<std::pair<WaitableEvent*, size_t> > waitables;
240   waitables.reserve(count);
241   for (size_t i = 0; i < count; ++i)
242     waitables.push_back(std::make_pair(raw_waitables[i], i));
243
244   DCHECK_EQ(count, waitables.size());
245
246   sort(waitables.begin(), waitables.end(), cmp_fst_addr);
247
248   // The set of waitables must be distinct. Since we have just sorted by
249   // address, we can check this cheaply by comparing pairs of consecutive
250   // elements.
251   for (size_t i = 0; i < waitables.size() - 1; ++i) {
252     DCHECK(waitables[i].first != waitables[i+1].first);
253   }
254
255   SyncWaiter sw;
256
257   const size_t r = EnqueueMany(&waitables[0], count, &sw);
258   if (r) {
259     // One of the events is already signaled. The SyncWaiter has not been
260     // enqueued anywhere. EnqueueMany returns the count of remaining waitables
261     // when the signaled one was seen, so the index of the signaled event is
262     // @count - @r.
263     return waitables[count - r].second;
264   }
265
266   // At this point, we hold the locks on all the WaitableEvents and we have
267   // enqueued our waiter in them all.
268   sw.lock()->Acquire();
269     // Release the WaitableEvent locks in the reverse order
270     for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
271       waitables[count - (1 + i)].first->kernel_->lock_.Release();
272     }
273
274     for (;;) {
275       if (sw.fired())
276         break;
277
278       sw.cv()->Wait();
279     }
280   sw.lock()->Release();
281
282   // The address of the WaitableEvent which fired is stored in the SyncWaiter.
283   WaitableEvent *const signaled_event = sw.signaling_event();
284   // This will store the index of the raw_waitables which fired.
285   size_t signaled_index = 0;
286
287   // Take the locks of each WaitableEvent in turn (except the signaled one) and
288   // remove our SyncWaiter from the wait-list
289   for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
290     if (raw_waitables[i] != signaled_event) {
291       raw_waitables[i]->kernel_->lock_.Acquire();
292         // There's no possible ABA issue with the address of the SyncWaiter here
293         // because it lives on the stack. Thus the tag value is just the pointer
294         // value again.
295         raw_waitables[i]->kernel_->Dequeue(&sw, &sw);
296       raw_waitables[i]->kernel_->lock_.Release();
297     } else {
298       // By taking this lock here we ensure that |Signal| has completed by the
299       // time we return, because |Signal| holds this lock. This matches the
300       // behaviour of |Wait| and |TimedWait|.
301       raw_waitables[i]->kernel_->lock_.Acquire();
302       raw_waitables[i]->kernel_->lock_.Release();
303       signaled_index = i;
304     }
305   }
306
307   return signaled_index;
308 }
309
310 // -----------------------------------------------------------------------------
311 // If return value == 0:
312 //   The locks of the WaitableEvents have been taken in order and the Waiter has
313 //   been enqueued in the wait-list of each. None of the WaitableEvents are
314 //   currently signaled
315 // else:
316 //   None of the WaitableEvent locks are held. The Waiter has not been enqueued
317 //   in any of them and the return value is the index of the first WaitableEvent
318 //   which was signaled, from the end of the array.
319 // -----------------------------------------------------------------------------
320 // static
321 size_t WaitableEvent::EnqueueMany
322     (std::pair<WaitableEvent*, size_t>* waitables,
323      size_t count, Waiter* waiter) {
324   if (!count)
325     return 0;
326
327   waitables[0].first->kernel_->lock_.Acquire();
328     if (waitables[0].first->kernel_->signaled_) {
329       if (!waitables[0].first->kernel_->manual_reset_)
330         waitables[0].first->kernel_->signaled_ = false;
331       waitables[0].first->kernel_->lock_.Release();
332       return count;
333     }
334
335     const size_t r = EnqueueMany(waitables + 1, count - 1, waiter);
336     if (r) {
337       waitables[0].first->kernel_->lock_.Release();
338     } else {
339       waitables[0].first->Enqueue(waiter);
340     }
341
342     return r;
343 }
344
345 // -----------------------------------------------------------------------------
346
347
348 // -----------------------------------------------------------------------------
349 // Private functions...
350
351 WaitableEvent::WaitableEventKernel::WaitableEventKernel(bool manual_reset,
352                                                         bool initially_signaled)
353     : manual_reset_(manual_reset),
354       signaled_(initially_signaled) {
355 }
356
357 WaitableEvent::WaitableEventKernel::~WaitableEventKernel() {
358 }
359
360 // -----------------------------------------------------------------------------
361 // Wake all waiting waiters. Called with lock held.
362 // -----------------------------------------------------------------------------
363 bool WaitableEvent::SignalAll() {
364   bool signaled_at_least_one = false;
365
366   for (std::list<Waiter*>::iterator
367        i = kernel_->waiters_.begin(); i != kernel_->waiters_.end(); ++i) {
368     if ((*i)->Fire(this))
369       signaled_at_least_one = true;
370   }
371
372   kernel_->waiters_.clear();
373   return signaled_at_least_one;
374 }
375
376 // ---------------------------------------------------------------------------
377 // Try to wake a single waiter. Return true if one was woken. Called with lock
378 // held.
379 // ---------------------------------------------------------------------------
380 bool WaitableEvent::SignalOne() {
381   for (;;) {
382     if (kernel_->waiters_.empty())
383       return false;
384
385     const bool r = (*kernel_->waiters_.begin())->Fire(this);
386     kernel_->waiters_.pop_front();
387     if (r)
388       return true;
389   }
390 }
391
392 // -----------------------------------------------------------------------------
393 // Add a waiter to the list of those waiting. Called with lock held.
394 // -----------------------------------------------------------------------------
395 void WaitableEvent::Enqueue(Waiter* waiter) {
396   kernel_->waiters_.push_back(waiter);
397 }
398
399 // -----------------------------------------------------------------------------
400 // Remove a waiter from the list of those waiting. Return true if the waiter was
401 // actually removed. Called with lock held.
402 // -----------------------------------------------------------------------------
403 bool WaitableEvent::WaitableEventKernel::Dequeue(Waiter* waiter, void* tag) {
404   for (std::list<Waiter*>::iterator
405        i = waiters_.begin(); i != waiters_.end(); ++i) {
406     if (*i == waiter && (*i)->Compare(tag)) {
407       waiters_.erase(i);
408       return true;
409     }
410   }
411
412   return false;
413 }
414
415 // -----------------------------------------------------------------------------
416
417 }  // namespace base