0eb1ff890c0f1bf73c6556d2b45d77d661a691b0
[akaros.git] / user / pthread / pthread.c
1 #include <ros/arch/trapframe.h>
2 #include <pthread.h>
3 #include <vcore.h>
4 #include <mcs.h>
5 #include <stdlib.h>
6 #include <string.h>
7 #include <assert.h>
8 #include <stdio.h>
9 #include <errno.h>
10 #include <parlib.h>
11 #include <ros/event.h>
12 #include <arch/atomic.h>
13 #include <arch/arch.h>
14 #include <sys/queue.h>
15 #include <sys/mman.h>
16 #include <assert.h>
17 #include <event.h>
18 #include <ucq.h>
19
20 struct pthread_queue ready_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(ready_queue);
21 struct pthread_queue active_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(active_queue);
22 struct mcs_pdr_lock queue_lock;
23 pthread_once_t init_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
24 int threads_ready = 0;
25 int threads_active = 0;
26
27 /* Array of per-vcore structs to manage waiting on syscalls and handling
28  * overflow.  Init'd in pth_init(). */
29 struct sysc_mgmt *sysc_mgmt = 0;
30
31 /* Helper / local functions */
32 static int get_next_pid(void);
33 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun);
34
35 /* Pthread 2LS operations */
36 void pth_sched_entry(void);
37 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread);
38 void pth_thread_yield(struct uthread *uthread);
39 void pth_thread_paused(struct uthread *uthread);
40 void pth_preempt_pending(void);
41 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data);
42 void pth_blockon_sysc(struct syscall *sysc);
43
44 /* Event Handlers */
45 static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type);
46
47 struct schedule_ops pthread_sched_ops = {
48         pth_sched_entry,
49         pth_thread_runnable,
50         pth_thread_yield,
51         pth_thread_paused,
52         pth_blockon_sysc,
53         0, /* pth_preempt_pending, */
54         0, /* pth_spawn_thread, */
55 };
56
57 /* Publish our sched_ops, overriding the weak defaults */
58 struct schedule_ops *sched_ops = &pthread_sched_ops;
59
60 /* Static helpers */
61 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt);
62 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt);
63
64 /* Called from vcore entry.  Options usually include restarting whoever was
65  * running there before or running a new thread.  Events are handled out of
66  * event.c (table of function pointers, stuff like that). */
67 void __attribute__((noreturn)) pth_sched_entry(void)
68 {
69         uint32_t vcoreid = vcore_id();
70         if (current_uthread) {
71                 run_current_uthread();
72                 assert(0);
73         }
74         /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
75         struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
76         /* Try to get a thread.  If we get one, we'll break out and run it.  If not,
77          * we'll try to yield.  vcore_yield() might return, if we lost a race and
78          * had a new event come in, one that may make us able to get a new_thread */
79         do {
80                 handle_events(vcoreid);
81                 __check_preempt_pending(vcoreid);
82                 mcs_pdr_lock(&queue_lock);
83                 new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
84                 if (new_thread) {
85                         TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
86                         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
87                         threads_active++;
88                         threads_ready--;
89                         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
90                         /* If you see what looks like the same uthread running in multiple
91                          * places, your list might be jacked up.  Turn this on. */
92                         printd("[P] got uthread %08p on vc %d state %08p flags %08p\n",
93                                new_thread, vcoreid,
94                                ((struct uthread*)new_thread)->state,
95                                ((struct uthread*)new_thread)->flags);
96                         break;
97                 }
98                 mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
99                 /* no new thread, try to yield */
100                 printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcore_id());
101                 /* TODO: you can imagine having something smarter here, like spin for a
102                  * bit before yielding (or not at all if you want to be greedy). */
103                 vcore_yield(FALSE);
104         } while (1);
105         assert(new_thread->state == PTH_RUNNABLE);
106         run_uthread((struct uthread*)new_thread);
107         assert(0);
108 }
109
110 /* Could move this, along with start_routine and arg, into the 2LSs */
111 static void __pthread_run(void)
112 {
113         struct pthread_tcb *me = pthread_self();
114         pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
115 }
116
117 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
118 {
119         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
120         /* At this point, the 2LS can see why the thread blocked and was woken up in
121          * the first place (coupling these things together).  On the yield path, the
122          * 2LS was involved and was able to set the state.  Now when we get the
123          * thread back, we can take a look. */
124         printd("pthread %08p runnable, state was %d\n", pthread, pthread->state);
125         switch (pthread->state) {
126                 case (PTH_CREATED):
127                 case (PTH_BLK_YIELDING):
128                 case (PTH_BLK_JOINING):
129                 case (PTH_BLK_SYSC):
130                 case (PTH_BLK_MUTEX):
131                         /* can do whatever for each of these cases */
132                         break;
133                 default:
134                         printf("Odd state %d for pthread %08p\n", pthread->state, pthread);
135         }
136         pthread->state = PTH_RUNNABLE;
137         /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
138          * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
139         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
140         TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
141         threads_ready++;
142         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
143         /* Smarter schedulers should look at the num_vcores() and how much work is
144          * going on to make a decision about how many vcores to request. */
145         vcore_request(threads_ready);
146 }
147
148 /* The calling thread is yielding.  Do what you need to do to restart (like put
149  * yourself on a runqueue), or do some accounting.  Eventually, this might be a
150  * little more generic than just yield. */
151 void pth_thread_yield(struct uthread *uthread)
152 {
153         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
154         struct pthread_tcb *temp_pth = 0;       /* used for exiting AND joining */
155         /* Remove from the active list, whether exiting or yielding. */
156         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
157         threads_active--;
158         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
159         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
160         if (pthread->state == PTH_EXITING) {
161                 /* Destroy the pthread */
162                 uthread_cleanup(uthread);
163                 /* Cleanup, mirroring pthread_create() */
164                 __pthread_free_stack(pthread);
165                 /* TODO: race on detach state */
166                 if (pthread->detached) {
167                         free(pthread);
168                 } else {
169                         /* See if someone is joining on us.  If not, we're done (and the
170                          * joiner will wake itself when it saw us there instead of 0). */
171                         temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->joiner, pthread);
172                         if (temp_pth) {
173                                 /* they joined before we exited, we need to wake them */
174                                 printd("[pth] %08p exiting, waking joiner %08p\n",
175                                        pthread, temp_pth);
176                                 uthread_runnable((struct uthread*)temp_pth);
177                         }
178                 }
179         } else if (pthread->state == PTH_BLK_JOINING) {
180                 /* We're trying to join, yield til we get woken up */
181                 /* put ourselves in the join target's joiner slot.  If we get anything
182                  * back, we lost the race and need to wake ourselves. */
183                 temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->join_target->joiner,
184                                            pthread);
185                 /* after that atomic swap, the pthread might be woken up (if it
186                  * succeeded), so don't touch pthread again after that (this following
187                  * if () is okay). */
188                 if (temp_pth) {
189                         assert(temp_pth == pthread->join_target);       /* Sanity */
190                         /* wake ourselves, not the exited one! */
191                         printd("[pth] %08p already exit, rewaking ourselves, joiner %08p\n",
192                                temp_pth, pthread);
193                         uthread_runnable((struct uthread*)pthread);
194                 }
195         } else {
196                 assert(pthread->state == PTH_BLK_YIELDING);
197                 /* Yielding for no apparent reason (being nice / help break deadlocks).
198                  * Just wake it up and make it ready again. */
199                 uthread_runnable((struct uthread*)pthread);
200         }
201 }
202
203 /* For some reason not under its control, the uthread stopped running (compared
204  * to yield, which was caused by uthread/2LS code).
205  *
206  * The main case for this is if the vcore was preempted or if the vcore it was
207  * running on needed to stop.  You are given a uthread that looks like it took a
208  * notif, and had its context/silly state copied out to the uthread struct.
209  * (copyout_uthread).  Note that this will be called in the context (TLS) of the
210  * vcore that is losing the uthread.  If that vcore is running, it'll be in a
211  * preempt-event handling loop (not in your 2LS code).  If this is a big
212  * problem, I'll change it. */
213 void pth_thread_paused(struct uthread *uthread)
214 {
215         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
216         /* Remove from the active list.  Note that I don't particularly care about
217          * the active list.  We keep it around because it causes bugs and keeps us
218          * honest.  After all, some 2LS may want an active list */
219         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
220         threads_active--;
221         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
222         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
223         /* At this point, you could do something clever, like put it at the front of
224          * the runqueue, see if it was holding a lock, do some accounting, or
225          * whatever. */
226         uthread_runnable(uthread);
227 }
228
229 void pth_preempt_pending(void)
230 {
231 }
232
233 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data)
234 {
235 }
236
237 /* Restarts a uthread hanging off a syscall.  For the simple pthread case, we
238  * just make it runnable and let the main scheduler code handle it. */
239 static void restart_thread(struct syscall *sysc)
240 {
241         struct uthread *ut_restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
242         /* uthread stuff here: */
243         assert(ut_restartee);
244         assert(((struct pthread_tcb*)ut_restartee)->state == PTH_BLK_SYSC);
245         assert(ut_restartee->sysc == sysc);
246         ut_restartee->sysc = 0; /* so we don't 'reblock' on this later */
247         uthread_runnable(ut_restartee);
248 }
249
250 /* This handler is usually run in vcore context, though I can imagine it being
251  * called by a uthread in some other threading library. */
252 static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type)
253 {
254         struct syscall *sysc;
255         assert(in_vcore_context());
256         /* if we just got a bit (not a msg), it should be because the process is
257          * still an SCP and hasn't started using the MCP ev_q yet (using the simple
258          * ev_q and glibc's blockon) or because the bit is still set from an old
259          * ev_q (blocking syscalls from before we could enter vcore ctx).  Either
260          * way, just return.  Note that if you screwed up the pth ev_q and made it
261          * NO_MSG, you'll never notice (we used to assert(ev_msg)). */
262         if (!ev_msg)
263                 return;
264         /* It's a bug if we don't have a msg (we're handling a syscall bit-event) */
265         assert(ev_msg);
266         /* Get the sysc from the message and just restart it */
267         sysc = ev_msg->ev_arg3;
268         assert(sysc);
269         restart_thread(sysc);
270 }
271
272 /* This will be called from vcore context, after the current thread has yielded
273  * and is trying to block on sysc.  Need to put it somewhere were we can wake it
274  * up when the sysc is done.  For now, we'll have the kernel send us an event
275  * when the syscall is done. */
276 void pth_blockon_sysc(struct syscall *sysc)
277 {
278         int old_flags;
279         bool need_to_restart = FALSE;
280         uint32_t vcoreid = vcore_id();
281
282         /* rip from the active queue */
283         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)current_uthread;
284         pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
285         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
286         threads_active--;
287         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
288         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
289
290         /* Set things up so we can wake this thread up later */
291         sysc->u_data = current_uthread;
292         /* Register our vcore's syscall ev_q to hear about this syscall. */
293         if (!register_evq(sysc, sysc_mgmt[vcoreid].ev_q)) {
294                 /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
295                  * event.  Just restart him. */
296                 restart_thread(sysc);
297         }
298         /* GIANT WARNING: do not touch the thread after this point. */
299 }
300
301 /* Pthread interface stuff and helpers */
302
303 int pthread_attr_init(pthread_attr_t *a)
304 {
305         a->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;
306         a->detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
307         return 0;
308 }
309
310 int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
311 {
312         return 0;
313 }
314
315 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt)
316 {
317         assert(!munmap(pt->stacktop - pt->stacksize, pt->stacksize));
318 }
319
320 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
321 {
322         assert(pt->stacksize);
323         void* stackbot = mmap(0, pt->stacksize,
324                               PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
325                               MAP_POPULATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
326         if (stackbot == MAP_FAILED)
327                 return -1; // errno set by mmap
328         pt->stacktop = stackbot + pt->stacksize;
329         return 0;
330 }
331
332 // Warning, this will reuse numbers eventually
333 static int get_next_pid(void)
334 {
335         static uint32_t next_pid = 0;
336         return next_pid++;
337 }
338
339 int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize)
340 {
341         attr->stacksize = stacksize;
342         return 0;
343 }
344 int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize)
345 {
346         *stacksize = attr->stacksize;
347         return 0;
348 }
349
350 /* Do whatever init you want.  At some point call uthread_lib_init() and pass it
351  * a uthread representing thread0 (int main()) */
352 static int pthread_lib_init(void)
353 {
354         /* Make sure this only runs once */
355         static bool initialized = FALSE;
356         if (initialized)
357                 return -1;
358         initialized = TRUE;
359         uintptr_t mmap_block;
360         mcs_pdr_init(&queue_lock);
361         /* Create a pthread_tcb for the main thread */
362         pthread_t t = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
363         assert(t);
364         t->id = get_next_pid();
365         t->stacksize = USTACK_NUM_PAGES * PGSIZE;
366         t->stacktop = (void*)USTACKTOP;
367         t->detached = TRUE;
368         t->state = PTH_RUNNING;
369         t->join_target = 0;
370         t->joiner = 0;
371         assert(t->id == 0);
372         /* Put the new pthread (thread0) on the active queue */
373         mcs_pdr_lock(&queue_lock);      /* arguably, we don't need these (_S mode) */
374         threads_active++;
375         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
376         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
377         /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
378          * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
379          * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
380          * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid and
381          * private preference.  Also note that enable_kevent() is just an example,
382          * and you probably want to use parts of event.c to do what you want. */
383         enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI | EVENT_VCORE_PRIVATE);
384
385         /* Handle syscall events. */
386         ev_handlers[EV_SYSCALL] = pth_handle_syscall;
387         /* Set up the per-vcore structs to track outstanding syscalls */
388         sysc_mgmt = malloc(sizeof(struct sysc_mgmt) * max_vcores());
389         assert(sysc_mgmt);
390 #if 1   /* Independent ev_mboxes per vcore */
391         /* Get a block of pages for our per-vcore (but non-VCPD) ev_qs */
392         mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2 * max_vcores(),
393                                      PROT_WRITE | PROT_READ,
394                                      MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
395         assert(mmap_block);
396         /* Could be smarter and do this on demand (in case we don't actually want
397          * max_vcores()). */
398         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
399                 /* Each vcore needs to point to a non-VCPD ev_q */
400                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_big_event_q_raw();
401                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
402                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
403                 ucq_init_raw(&sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox->ev_msgs, 
404                              mmap_block + (2 * i    ) * PGSIZE, 
405                              mmap_block + (2 * i + 1) * PGSIZE); 
406         }
407         /* Technically, we should munmap and free what we've alloc'd, but the
408          * kernel will clean it up for us when we exit. */
409 #endif 
410 #if 0   /* One global ev_mbox, separate ev_q per vcore */
411         struct event_mbox *sysc_mbox = malloc(sizeof(struct event_mbox));
412         uintptr_t two_pages = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2, PROT_WRITE | PROT_READ,
413                                               MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
414         printd("Global ucq: %08p\n", &sysc_mbox->ev_msgs);
415         assert(sysc_mbox);
416         assert(two_pages);
417         memset(sysc_mbox, 0, sizeof(struct event_mbox));
418         ucq_init_raw(&sysc_mbox->ev_msgs, two_pages, two_pages + PGSIZE);
419         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
420                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_event_q();
421                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
422                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
423                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox = sysc_mbox;
424         }
425 #endif
426         /* Initialize the uthread code (we're in _M mode after this).  Doing this
427          * last so that all the event stuff is ready when we're in _M mode.  Not a
428          * big deal one way or the other.  Note that vcore_init() hasn't happened
429          * yet, so if a 2LS somehow wants to have its init stuff use things like
430          * vcore stacks or TLSs, we'll need to change this. */
431         assert(!uthread_lib_init((struct uthread*)t));
432         return 0;
433 }
434
435 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
436                    void *(*start_routine)(void *), void *arg)
437 {
438         static bool first = TRUE;
439         if (first) {
440                 assert(!pthread_lib_init());
441                 first = FALSE;
442         }
443         /* Create the actual thread */
444         struct pthread_tcb *pthread;
445         pthread = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
446         assert(pthread);
447         pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
448         pthread->state = PTH_CREATED;
449         pthread->id = get_next_pid();
450         pthread->detached = FALSE;                              /* default */
451         pthread->join_target = 0;
452         pthread->joiner = 0;
453         /* Respect the attributes */
454         if (attr) {
455                 if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
456                         pthread->stacksize = attr->stacksize;
457                 if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
458                         pthread->detached = TRUE;
459         }
460         /* allocate a stack */
461         if (__pthread_allocate_stack(pthread))
462                 printf("We're fucked\n");
463         /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
464          * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
465          * pthread_create(). */
466         init_user_tf(&pthread->uthread.utf, (long)&__pthread_run,
467                      (long)(pthread->stacktop));
468         pthread->start_routine = start_routine;
469         pthread->arg = arg;
470         /* Initialize the uthread */
471         uthread_init((struct uthread*)pthread);
472         uthread_runnable((struct uthread*)pthread);
473         *thread = pthread;
474         return 0;
475 }
476
477 int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
478 {
479         struct pthread_tcb *caller = (struct pthread_tcb*)current_uthread;
480         /* Not sure if this is the right semantics.  There is a race if we deref
481          * thread and he is already freed (which would have happened if he was
482          * detached. */
483         if (thread->detached) {
484                 printf("[pthread] trying to join on a detached pthread");
485                 return -1;
486         }
487         /* See if it is already done, to avoid the pain of a uthread_yield() (the
488          * early check is an optimization, pth_thread_yield() handles the race). */
489         if (!thread->joiner) {
490                 /* Time to join, set things up so pth_thread_yield() knows what to do */
491                 caller->state = PTH_BLK_JOINING;
492                 caller->join_target = thread;
493                 uthread_yield(TRUE);
494                 /* When we return/restart, the thread will be done */
495         } else {
496                 assert(thread->joiner == thread);       /* sanity check */
497         }
498         if (retval)
499                 *retval = thread->retval;
500         free(thread);
501         return 0;
502 }
503
504 int pthread_yield(void)
505 {
506         struct pthread_tcb *caller = (struct pthread_tcb*)current_uthread;
507         caller->state = PTH_BLK_YIELDING;
508         uthread_yield(TRUE);
509         return 0;
510 }
511
512 int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t* attr)
513 {
514   attr->type = PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
515   return 0;
516 }
517
518 int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t* attr)
519 {
520   return 0;
521 }
522
523 int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *__attr, int __detachstate)
524 {
525         __attr->detachstate = __detachstate;
526         return 0;
527 }
528
529 int pthread_mutexattr_gettype(const pthread_mutexattr_t* attr, int* type)
530 {
531   *type = attr ? attr->type : PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
532   return 0;
533 }
534
535 int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t* attr, int type)
536 {
537   if(type != PTHREAD_MUTEX_NORMAL)
538     return EINVAL;
539   attr->type = type;
540   return 0;
541 }
542
543 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* m, const pthread_mutexattr_t* attr)
544 {
545   m->attr = attr;
546   atomic_init(&m->lock, 0);
547   return 0;
548 }
549
550 /* Set *spun to 0 when calling this the first time.  It will yield after 'spins'
551  * calls.  Use this for adaptive mutexes and such. */
552 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun)
553 {
554         if ((*spun)++ == spins) {
555                 pthread_yield();
556                 *spun = 0;
557         }
558 }
559
560 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* m)
561 {
562         unsigned int spinner = 0;
563         while(pthread_mutex_trylock(m))
564                 while(*(volatile size_t*)&m->lock) {
565                         cpu_relax();
566                         spin_to_sleep(PTHREAD_MUTEX_SPINS, &spinner);
567                 }
568         /* normally we'd need a wmb() and a wrmb() after locking, but the
569          * atomic_swap handles the CPU mb(), so just a cmb() is necessary. */
570         cmb();
571         return 0;
572 }
573
574 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* m)
575 {
576   return atomic_swap(&m->lock, 1) == 0 ? 0 : EBUSY;
577 }
578
579 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* m)
580 {
581   /* keep reads and writes inside the protected region */
582   rwmb();
583   wmb();
584   atomic_set(&m->lock, 0);
585   return 0;
586 }
587
588 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* m)
589 {
590   return 0;
591 }
592
593 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *c, const pthread_condattr_t *a)
594 {
595   c->attr = a;
596   memset(c->waiters,0,sizeof(c->waiters));
597   memset(c->in_use,0,sizeof(c->in_use));
598   c->next_waiter = 0;
599   return 0;
600 }
601
602 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *c)
603 {
604   return 0;
605 }
606
607 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *c)
608 {
609   memset(c->waiters,0,sizeof(c->waiters));
610   return 0;
611 }
612
613 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *c)
614 {
615   int i;
616   for(i = 0; i < MAX_PTHREADS; i++)
617   {
618     if(c->waiters[i])
619     {
620       c->waiters[i] = 0;
621       break;
622     }
623   }
624   return 0;
625 }
626
627 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
628 {
629   uint32_t old_waiter = c->next_waiter;
630   uint32_t my_waiter = c->next_waiter;
631   
632   //allocate a slot
633   while (atomic_swap_u32(& (c->in_use[my_waiter]), SLOT_IN_USE) == SLOT_IN_USE)
634   {
635     my_waiter = (my_waiter + 1) % MAX_PTHREADS;
636     assert (old_waiter != my_waiter);  // do not want to wrap around
637   }
638   c->waiters[my_waiter] = WAITER_WAITING;
639   c->next_waiter = (my_waiter+1) % MAX_PTHREADS;  // race on next_waiter but ok, because it is advisary
640
641   pthread_mutex_unlock(m);
642
643   volatile int* poll = &c->waiters[my_waiter];
644   while(*poll);
645   c->in_use[my_waiter] = SLOT_FREE;
646   pthread_mutex_lock(m);
647
648   return 0;
649 }
650
651 int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *a)
652 {
653   a = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
654   return 0;
655 }
656
657 int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *a)
658 {
659   return 0;
660 }
661
662 int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *a, int s)
663 {
664   a->pshared = s;
665   return 0;
666 }
667
668 int pthread_condattr_getpshared(pthread_condattr_t *a, int *s)
669 {
670   *s = a->pshared;
671   return 0;
672 }
673
674 pthread_t pthread_self()
675 {
676   return (struct pthread_tcb*)current_uthread;
677 }
678
679 int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2)
680 {
681   return t1 == t2;
682 }
683
684 /* This function cannot be migrated to a different vcore by the userspace
685  * scheduler.  Will need to sort that shit out. */
686 void pthread_exit(void *ret)
687 {
688         struct pthread_tcb *pthread = pthread_self();
689         pthread->retval = ret;
690         /* So our pth_thread_yield knows we want to exit */
691         pthread->state = PTH_EXITING;
692         uthread_yield(FALSE);
693 }
694
695 int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
696 {
697   if (atomic_swap_u32(once_control, 1) == 0)
698     init_routine();
699   return 0;
700 }
701
702 int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t* b, const pthread_barrierattr_t* a, int count)
703 {
704   b->nprocs = b->count = count;
705   b->sense = 0;
706   pthread_mutex_init(&b->pmutex, 0);
707   return 0;
708 }
709
710 int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t* b)
711 {
712   unsigned int spinner = 0;
713   int ls = !b->sense;
714
715   pthread_mutex_lock(&b->pmutex);
716   int count = --b->count;
717   pthread_mutex_unlock(&b->pmutex);
718
719   if(count == 0)
720   {
721     printd("Thread %d is last to hit the barrier, resetting...\n", pthread_self()->id);
722     b->count = b->nprocs;
723         wmb();
724     b->sense = ls;
725     return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
726   }
727   else
728   {
729     while(b->sense != ls) {
730       cpu_relax();
731       spin_to_sleep(PTHREAD_BARRIER_SPINS, &spinner);
732     }
733     return 0;
734   }
735 }
736
737 int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t* b)
738 {
739   pthread_mutex_destroy(&b->pmutex);
740   return 0;
741 }
742
743 int pthread_detach(pthread_t thread)
744 {
745         /* TODO: race on this state.  Someone could be trying to join now */
746         thread->detached = TRUE;
747         return 0;
748 }