1b7e8488e412ddef4c1594e659d57988b4c65747
[akaros.git] / user / pthread / pthread.c
1 // Needed for sigmask functions...
2 #define _GNU_SOURCE
3
4 #include <ros/trapframe.h>
5 #include <pthread.h>
6 #include <vcore.h>
7 #include <mcs.h>
8 #include <stdlib.h>
9 #include <string.h>
10 #include <assert.h>
11 #include <stdio.h>
12 #include <errno.h>
13 #include <parlib.h>
14 #include <ros/event.h>
15 #include <arch/atomic.h>
16 #include <arch/arch.h>
17 #include <sys/queue.h>
18 #include <sys/mman.h>
19 #include <event.h>
20 #include <ucq.h>
21
22 struct pthread_queue ready_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(ready_queue);
23 struct pthread_queue active_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(active_queue);
24 struct mcs_pdr_lock queue_lock;
25 int threads_ready = 0;
26 int threads_active = 0;
27 atomic_t threads_total;
28 bool can_adjust_vcores = TRUE;
29 bool need_tls = TRUE;
30
31 /* Array of per-vcore structs to manage waiting on syscalls and handling
32  * overflow.  Init'd in pth_init(). */
33 struct sysc_mgmt *sysc_mgmt = 0;
34
35 /* Helper / local functions */
36 static int get_next_pid(void);
37 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun);
38
39 /* Pthread 2LS operations */
40 void pth_sched_entry(void);
41 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread);
42 void pth_thread_paused(struct uthread *uthread);
43 void pth_thread_blockon_sysc(struct uthread *uthread, void *sysc);
44 void pth_thread_has_blocked(struct uthread *uthread, int flags);
45 void pth_thread_refl_fault(struct uthread *uthread, unsigned int trap_nr,
46                            unsigned int err, unsigned long aux);
47 void pth_preempt_pending(void);
48 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data);
49
50 /* Event Handlers */
51 static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
52                                void *data);
53
54 struct schedule_ops pthread_sched_ops = {
55         pth_sched_entry,
56         pth_thread_runnable,
57         pth_thread_paused,
58         pth_thread_blockon_sysc,
59         pth_thread_has_blocked,
60         pth_thread_refl_fault,
61         0, /* pth_preempt_pending, */
62         0, /* pth_spawn_thread, */
63 };
64
65 /* Publish our sched_ops, overriding the weak defaults */
66 struct schedule_ops *sched_ops = &pthread_sched_ops;
67
68 /* Static helpers */
69 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt);
70 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt);
71 static void __pth_yield_cb(struct uthread *uthread, void *junk);
72
73 /* Swap the contents of two user contexts (not just their pointers). */
74 static void swap_user_contexts(struct user_context *c1, struct user_context *c2)
75 {
76         struct user_context temp_ctx;
77         temp_ctx = *c1;
78         *c1 = *c2;
79         *c2 = temp_ctx;
80 }
81
82 /* Prep a pthread to run a signal handler.  The original context of the pthread
83  * is saved, and a new context with a new stack is set up to run the signal
84  * handler the next time the pthread is run. */
85 static void __pthread_prep_sighandler(struct pthread_tcb *pthread,
86                                       void (*entry)(void),
87                                       struct siginfo *info)
88 {
89         struct user_context *ctx;
90
91         pthread->sigdata = alloc_sigdata();
92         if (info != NULL)
93                 pthread->sigdata->info = *info;
94         init_user_ctx(&pthread->sigdata->u_ctx,
95                       (uintptr_t)entry,
96                       (uintptr_t)pthread->sigdata->stack);
97         if (pthread->uthread.flags & UTHREAD_SAVED) {
98                 ctx = &pthread->uthread.u_ctx;
99                 if (pthread->uthread.flags & UTHREAD_FPSAVED) {
100                         pthread->sigdata->as = pthread->uthread.as;
101                         pthread->uthread.flags &= ~UTHREAD_FPSAVED;
102                 }
103         } else {
104                 assert(current_uthread == &pthread->uthread);
105                 ctx = &vcpd_of(vcore_id())->uthread_ctx;
106                 save_fp_state(&pthread->sigdata->as);
107         }
108         swap_user_contexts(ctx, &pthread->sigdata->u_ctx);
109 }
110
111 /* Restore the context saved as the result of running a signal handler on a
112  * pthread. This context will execute the next time the pthread is run. */
113 static void __pthread_restore_after_sighandler(struct pthread_tcb *pthread)
114 {
115         pthread->uthread.u_ctx = pthread->sigdata->u_ctx;
116         pthread->uthread.flags |= UTHREAD_SAVED;
117         if (pthread->uthread.u_ctx.type == ROS_HW_CTX) {
118                 pthread->uthread.as = pthread->sigdata->as;
119                 pthread->uthread.flags |= UTHREAD_FPSAVED;
120         }
121         free_sigdata(pthread->sigdata);
122         pthread->sigdata = NULL;
123 }
124
125 /* Callback when yielding a pthread after upon completion of a sighandler.  We
126  * didn't save the current context on yeild, but that's ok because here we
127  * restore the original saved context of the pthread and then treat this like a
128  * normal voluntary yield. */
129 static void __exit_sighandler_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
130 {
131         __pthread_restore_after_sighandler((struct pthread_tcb*)uthread);
132         __pth_yield_cb(uthread, 0);
133 }
134
135 /* Run a specific sighandler from the top of the sigdata stack. The 'info'
136  * struct is prepopulated before the call is triggered as the result of a
137  * reflected fault. */
138 static void __run_sighandler()
139 {
140         struct pthread_tcb *me = pthread_self();
141         __sigdelset(&me->sigpending, me->sigdata->info.si_signo);
142         trigger_posix_signal(me->sigdata->info.si_signo,
143                              &me->sigdata->info,
144                              &me->sigdata->u_ctx);
145         uthread_yield(FALSE, __exit_sighandler_cb, 0);
146 }
147
148 /* Run through all pending sighandlers and trigger them with a NULL info field.
149  * These handlers are triggered as the result of a pthread_kill(), and thus
150  * don't require individual 'info' structs. */
151 static void __run_pending_sighandlers()
152 {
153         struct pthread_tcb *me = pthread_self();
154         sigset_t andset = me->sigpending & (~me->sigmask);
155         for (int i = 1; i < _NSIG; i++) {
156                 if (__sigismember(&andset, i)) {
157                         __sigdelset(&me->sigpending, i);
158                         trigger_posix_signal(i, NULL, &me->sigdata->u_ctx);
159                 }
160         }
161         uthread_yield(FALSE, __exit_sighandler_cb, 0);
162 }
163
164 /* If the given signal is unmasked, prep the pthread to run it's signal
165  * handler, but don't run it yet. In either case, make the pthread runnable
166  * again. Once the signal handler is complete, the original context will be
167  * restored and restarted. */
168 static void __pthread_signal_and_restart(struct pthread_tcb *pthread,
169                                           int signo, int code, void *addr)
170 {
171         if (!__sigismember(&pthread->sigmask, signo)) {
172                 struct siginfo info = {0};
173                 info.si_signo = signo;
174                 info.si_code = code;
175                 info.si_addr = addr;
176                 __pthread_prep_sighandler(pthread, __run_sighandler, &info);
177         }
178         pth_thread_runnable(&pthread->uthread);
179 }
180
181 /* If there are any pending signals, prep the pthread to run it's signal
182  * handler. The next time the pthread is run, it will pop into it's signal
183  * handler context instead of its original saved context. Once the signal
184  * handler is complete, the original context will be restored and restarted. */
185 static void __pthread_prep_for_pending_posix_signals(pthread_t pthread)
186 {
187         if (!pthread->sigdata && pthread->sigpending) {
188                 sigset_t andset = pthread->sigpending & (~pthread->sigmask);
189                 if (!__sigisemptyset(&andset)) {
190                         __pthread_prep_sighandler(pthread, __run_pending_sighandlers, NULL);
191                 }
192         }
193 }
194
195 /* Called from vcore entry.  Options usually include restarting whoever was
196  * running there before or running a new thread.  Events are handled out of
197  * event.c (table of function pointers, stuff like that). */
198 void __attribute__((noreturn)) pth_sched_entry(void)
199 {
200         uint32_t vcoreid = vcore_id();
201         if (current_uthread) {
202                 /* Prep the pthread to run any pending posix signal handlers registered
203          * via pthread_kill once it is restored. */
204                 __pthread_prep_for_pending_posix_signals((pthread_t)current_uthread);
205                 /* Run the thread itself */
206                 run_current_uthread();
207                 assert(0);
208         }
209         /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
210         struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
211         /* Try to get a thread.  If we get one, we'll break out and run it.  If not,
212          * we'll try to yield.  vcore_yield() might return, if we lost a race and
213          * had a new event come in, one that may make us able to get a new_thread */
214         do {
215                 handle_events(vcoreid);
216                 __check_preempt_pending(vcoreid);
217                 mcs_pdr_lock(&queue_lock);
218                 new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
219                 if (new_thread) {
220                         TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
221                         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
222                         threads_active++;
223                         threads_ready--;
224                         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
225                         /* If you see what looks like the same uthread running in multiple
226                          * places, your list might be jacked up.  Turn this on. */
227                         printd("[P] got uthread %08p on vc %d state %08p flags %08p\n",
228                                new_thread, vcoreid,
229                                ((struct uthread*)new_thread)->state,
230                                ((struct uthread*)new_thread)->flags);
231                         break;
232                 }
233                 mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
234                 /* no new thread, try to yield */
235                 printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcore_id());
236                 /* TODO: you can imagine having something smarter here, like spin for a
237                  * bit before yielding (or not at all if you want to be greedy). */
238                 if (can_adjust_vcores)
239                         vcore_yield(FALSE);
240         } while (1);
241         assert(new_thread->state == PTH_RUNNABLE);
242         /* Prep the pthread to run any pending posix signal handlers registered
243      * via pthread_kill once it is restored. */
244         __pthread_prep_for_pending_posix_signals(new_thread);
245         /* Run the thread itself */
246         run_uthread((struct uthread*)new_thread);
247         assert(0);
248 }
249
250 /* Could move this, along with start_routine and arg, into the 2LSs */
251 static void __pthread_run(void)
252 {
253         struct pthread_tcb *me = pthread_self();
254         pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
255 }
256
257 /* GIANT WARNING: if you make any changes to this, also change the broadcast
258  * wakeups (cond var, barrier, etc) */
259 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
260 {
261         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
262         /* At this point, the 2LS can see why the thread blocked and was woken up in
263          * the first place (coupling these things together).  On the yield path, the
264          * 2LS was involved and was able to set the state.  Now when we get the
265          * thread back, we can take a look. */
266         printd("pthread %08p runnable, state was %d\n", pthread, pthread->state);
267         switch (pthread->state) {
268                 case (PTH_CREATED):
269                 case (PTH_BLK_YIELDING):
270                 case (PTH_BLK_JOINING):
271                 case (PTH_BLK_SYSC):
272                 case (PTH_BLK_PAUSED):
273                 case (PTH_BLK_MUTEX):
274                         /* can do whatever for each of these cases */
275                         break;
276                 default:
277                         printf("Odd state %d for pthread %08p\n", pthread->state, pthread);
278         }
279         pthread->state = PTH_RUNNABLE;
280         /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
281          * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
282         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
283         /* Again, GIANT WARNING: if you change this, change batch wakeup code */
284         TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
285         threads_ready++;
286         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
287         /* Smarter schedulers should look at the num_vcores() and how much work is
288          * going on to make a decision about how many vcores to request. */
289         if (can_adjust_vcores)
290                 vcore_request(threads_ready);
291 }
292
293 /* For some reason not under its control, the uthread stopped running (compared
294  * to yield, which was caused by uthread/2LS code).
295  *
296  * The main case for this is if the vcore was preempted or if the vcore it was
297  * running on needed to stop.  You are given a uthread that looks like it took a
298  * notif, and had its context/silly state copied out to the uthread struct.
299  * (copyout_uthread).  Note that this will be called in the context (TLS) of the
300  * vcore that is losing the uthread.  If that vcore is running, it'll be in a
301  * preempt-event handling loop (not in your 2LS code).  If this is a big
302  * problem, I'll change it. */
303 void pth_thread_paused(struct uthread *uthread)
304 {
305         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
306         /* Remove from the active list.  Note that I don't particularly care about
307          * the active list.  We keep it around because it causes bugs and keeps us
308          * honest.  After all, some 2LS may want an active list */
309         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
310         threads_active--;
311         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
312         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
313         /* communicate to pth_thread_runnable */
314         pthread->state = PTH_BLK_PAUSED;
315         /* At this point, you could do something clever, like put it at the front of
316          * the runqueue, see if it was holding a lock, do some accounting, or
317          * whatever. */
318         pth_thread_runnable(uthread);
319 }
320
321 /* Restarts a uthread hanging off a syscall.  For the simple pthread case, we
322  * just make it runnable and let the main scheduler code handle it. */
323 static void restart_thread(struct syscall *sysc)
324 {
325         struct uthread *ut_restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
326         /* uthread stuff here: */
327         assert(ut_restartee);
328         assert(((struct pthread_tcb*)ut_restartee)->state == PTH_BLK_SYSC);
329         assert(ut_restartee->sysc == sysc);     /* set in uthread.c */
330         ut_restartee->sysc = 0; /* so we don't 'reblock' on this later */
331         pth_thread_runnable(ut_restartee);
332 }
333
334 /* This handler is usually run in vcore context, though I can imagine it being
335  * called by a uthread in some other threading library. */
336 static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
337                                void *data)
338 {
339         struct syscall *sysc;
340         assert(in_vcore_context());
341         /* if we just got a bit (not a msg), it should be because the process is
342          * still an SCP and hasn't started using the MCP ev_q yet (using the simple
343          * ev_q and glibc's blockon) or because the bit is still set from an old
344          * ev_q (blocking syscalls from before we could enter vcore ctx).  Either
345          * way, just return.  Note that if you screwed up the pth ev_q and made it
346          * NO_MSG, you'll never notice (we used to assert(ev_msg)). */
347         if (!ev_msg)
348                 return;
349         /* It's a bug if we don't have a msg (we're handling a syscall bit-event) */
350         assert(ev_msg);
351         /* Get the sysc from the message and just restart it */
352         sysc = ev_msg->ev_arg3;
353         assert(sysc);
354         restart_thread(sysc);
355 }
356
357 /* This will be called from vcore context, after the current thread has yielded
358  * and is trying to block on sysc.  Need to put it somewhere were we can wake it
359  * up when the sysc is done.  For now, we'll have the kernel send us an event
360  * when the syscall is done. */
361 void pth_thread_blockon_sysc(struct uthread *uthread, void *syscall)
362 {
363         struct syscall *sysc = (struct syscall*)syscall;
364         int old_flags;
365         uint32_t vcoreid = vcore_id();
366         /* rip from the active queue */
367         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
368         pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
369         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
370         threads_active--;
371         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
372         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
373         /* Set things up so we can wake this thread up later */
374         sysc->u_data = uthread;
375         /* Register our vcore's syscall ev_q to hear about this syscall. */
376         if (!register_evq(sysc, sysc_mgmt[vcoreid].ev_q)) {
377                 /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
378                  * event.  Just restart him. */
379                 restart_thread(sysc);
380         }
381         /* GIANT WARNING: do not touch the thread after this point. */
382 }
383
384 void pth_thread_has_blocked(struct uthread *uthread, int flags)
385 {
386         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
387         /* could imagine doing something with the flags.  For now, we just treat all
388          * externally blocked reasons as 'MUTEX'.  Whatever we do here, we are
389          * mostly communicating to our future selves in pth_thread_runnable(), which
390          * gets called by whoever triggered this callback */
391         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
392         /* Just for yucks: */
393         if (flags == UTH_EXT_BLK_JUSTICE)
394                 printf("For great justice!\n");
395 }
396
397 static void handle_div_by_zero(struct uthread *uthread, unsigned int err,
398                                unsigned long aux)
399 {
400         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
401         __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGFPE, FPE_INTDIV, (void*)aux);
402 }
403
404 static void handle_gp_fault(struct uthread *uthread, unsigned int err,
405                             unsigned long aux)
406 {
407         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
408         __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGSEGV, SEGV_ACCERR, (void*)aux);
409 }
410
411 static void handle_page_fault(struct uthread *uthread, unsigned int err,
412                               unsigned long aux)
413 {
414         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
415         if (!(err & PF_VMR_BACKED)) {
416                 __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, (void*)aux);
417         } else {
418                 /* stitching for the event handler.  sysc -> uth, uth -> sysc */
419                 uthread->local_sysc.u_data = uthread;
420                 uthread->sysc = &uthread->local_sysc;
421                 pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
422                 /* one downside is that we'll never check the return val of the syscall.  if
423                  * we errored out, we wouldn't know til we PF'd again, and inspected the old
424                  * retval/err and other sysc fields (make sure the PF is on the same addr,
425                  * etc).  could run into this issue on truncated files too. */
426                 syscall_async(&uthread->local_sysc, SYS_populate_va, aux, 1);
427                 if (!register_evq(&uthread->local_sysc, sysc_mgmt[vcore_id()].ev_q)) {
428                         /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
429                          * event.  Just restart him. */
430                         restart_thread(&uthread->local_sysc);
431                 }
432         }
433 }
434
435 void pth_thread_refl_fault(struct uthread *uthread, unsigned int trap_nr,
436                            unsigned int err, unsigned long aux)
437 {
438         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
439         pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
440         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
441         threads_active--;
442         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
443         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
444
445         /* TODO: RISCV/x86 issue! (0 is divby0, 14 is PF, etc) */
446 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__) 
447         switch(trap_nr) {
448                 case 0:
449                         handle_div_by_zero(uthread, err, aux);
450                         break;
451                 case 13:
452                         handle_gp_fault(uthread, err, aux);
453                         break;
454                 case 14:
455                         handle_page_fault(uthread, err, aux);
456                         break;
457                 default:
458                         printf("Pthread has unhandled fault: %d\n", trap_nr);
459                         /* Note that uthread.c already copied out our ctx into the uth struct */
460                         print_user_context(&uthread->u_ctx);
461                         exit(-1);
462         }
463 #else
464         #error "Handling hardware faults is currently only supported on x86"
465 #endif
466 }
467
468 void pth_preempt_pending(void)
469 {
470 }
471
472 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data)
473 {
474 }
475
476 /* Akaros pthread extensions / hacks */
477
478 /* Tells the pthread 2LS to not change the number of vcores.  This means it will
479  * neither request vcores nor yield vcores.  Only used for testing. */
480 void pthread_can_vcore_request(bool can)
481 {
482         /* checked when we would request or yield */
483         can_adjust_vcores = can;
484 }
485
486 void pthread_need_tls(bool need)
487 {
488         need_tls = need;
489 }
490
491 /* Pthread interface stuff and helpers */
492
493 int pthread_attr_init(pthread_attr_t *a)
494 {
495         a->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;
496         a->detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
497         return 0;
498 }
499
500 int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
501 {
502         return 0;
503 }
504
505 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt)
506 {
507         int ret = munmap(pt->stacktop - pt->stacksize, pt->stacksize);
508         assert(!ret);
509 }
510
511 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
512 {
513         assert(pt->stacksize);
514         void* stackbot = mmap(0, pt->stacksize,
515                               PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
516                               MAP_POPULATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
517         if (stackbot == MAP_FAILED)
518                 return -1; // errno set by mmap
519         pt->stacktop = stackbot + pt->stacksize;
520         return 0;
521 }
522
523 // Warning, this will reuse numbers eventually
524 static int get_next_pid(void)
525 {
526         static uint32_t next_pid = 0;
527         return next_pid++;
528 }
529
530 int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize)
531 {
532         attr->stacksize = stacksize;
533         return 0;
534 }
535
536 int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize)
537 {
538         *stacksize = attr->stacksize;
539         return 0;
540 }
541
542 /* Do whatever init you want.  At some point call uthread_lib_init() and pass it
543  * a uthread representing thread0 (int main()) */
544 void pthread_lib_init(void)
545 {
546         uintptr_t mmap_block;
547         struct pthread_tcb *t;
548         int ret;
549         /* Some testing code might call this more than once (once for a slimmed down
550          * pth 2LS, and another from pthread_create().  Also, this is racy, but the
551          * first time through we are an SCP. */
552         init_once_racy(return);
553         assert(!in_multi_mode());
554         mcs_pdr_init(&queue_lock);
555         /* Create a pthread_tcb for the main thread */
556         ret = posix_memalign((void**)&t, __alignof__(struct pthread_tcb),
557                              sizeof(struct pthread_tcb));
558         assert(!ret);
559         memset(t, 0, sizeof(struct pthread_tcb));       /* aggressively 0 for bugs */
560         t->id = get_next_pid();
561         t->stacksize = USTACK_NUM_PAGES * PGSIZE;
562         t->stacktop = (void*)USTACKTOP;
563         t->detached = TRUE;
564         t->state = PTH_RUNNING;
565         t->joiner = 0;
566         __sigemptyset(&t->sigmask);
567         __sigemptyset(&t->sigpending);
568         assert(t->id == 0);
569         /* Put the new pthread (thread0) on the active queue */
570         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
571         threads_active++;
572         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
573         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
574         /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
575          * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
576          * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
577          * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid and
578          * private preference.  Also note that enable_kevent() is just an example,
579          * and you probably want to use parts of event.c to do what you want. */
580         enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI | EVENT_VCORE_PRIVATE);
581
582         /* Handle syscall events. */
583         register_ev_handler(EV_SYSCALL, pth_handle_syscall, 0);
584         /* Set up the per-vcore structs to track outstanding syscalls */
585         sysc_mgmt = malloc(sizeof(struct sysc_mgmt) * max_vcores());
586         assert(sysc_mgmt);
587 #if 1   /* Independent ev_mboxes per vcore */
588         /* Get a block of pages for our per-vcore (but non-VCPD) ev_qs */
589         mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2 * max_vcores(),
590                                      PROT_WRITE | PROT_READ,
591                                      MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
592         assert(mmap_block);
593         /* Could be smarter and do this on demand (in case we don't actually want
594          * max_vcores()). */
595         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
596                 /* Each vcore needs to point to a non-VCPD ev_q */
597                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_big_event_q_raw();
598                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
599                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
600                 ucq_init_raw(&sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox->ev_msgs, 
601                              mmap_block + (2 * i    ) * PGSIZE, 
602                              mmap_block + (2 * i + 1) * PGSIZE); 
603         }
604         /* Technically, we should munmap and free what we've alloc'd, but the
605          * kernel will clean it up for us when we exit. */
606 #endif 
607 #if 0   /* One global ev_mbox, separate ev_q per vcore */
608         struct event_mbox *sysc_mbox = malloc(sizeof(struct event_mbox));
609         uintptr_t two_pages = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2, PROT_WRITE | PROT_READ,
610                                               MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
611         printd("Global ucq: %08p\n", &sysc_mbox->ev_msgs);
612         assert(sysc_mbox);
613         assert(two_pages);
614         memset(sysc_mbox, 0, sizeof(struct event_mbox));
615         ucq_init_raw(&sysc_mbox->ev_msgs, two_pages, two_pages + PGSIZE);
616         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
617                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_event_q();
618                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
619                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
620                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox = sysc_mbox;
621         }
622 #endif
623         /* Initialize the uthread code (we're in _M mode after this).  Doing this
624          * last so that all the event stuff is ready when we're in _M mode.  Not a
625          * big deal one way or the other.  Note that vcore_init() probably has
626          * happened, but don't rely on this.  Careful if your 2LS somehow wants to
627          * have its init stuff use things like vcore stacks or TLSs, we'll need to
628          * change this. */
629         uthread_lib_init((struct uthread*)t);
630         atomic_init(&threads_total, 1);                 /* one for thread0 */
631 }
632
633 int __pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
634                      void *(*start_routine)(void *), void *arg)
635 {
636         struct uth_thread_attr uth_attr = {0};
637         run_once(pthread_lib_init());
638         /* Create the actual thread */
639         struct pthread_tcb *pthread;
640         int ret = posix_memalign((void**)&pthread, __alignof__(struct pthread_tcb),
641                                  sizeof(struct pthread_tcb));
642         assert(!ret);
643         memset(pthread, 0, sizeof(struct pthread_tcb)); /* aggressively 0 for bugs*/
644         pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
645         pthread->state = PTH_CREATED;
646         pthread->id = get_next_pid();
647         pthread->detached = FALSE;                              /* default */
648         pthread->joiner = 0;
649         pthread->sigmask = ((pthread_t)current_uthread)->sigmask;
650         __sigemptyset(&pthread->sigpending);
651         pthread->sigdata = NULL;
652         /* Respect the attributes */
653         if (attr) {
654                 if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
655                         pthread->stacksize = attr->stacksize;
656                 if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
657                         pthread->detached = TRUE;
658         }
659         /* allocate a stack */
660         if (__pthread_allocate_stack(pthread))
661                 printf("We're fucked\n");
662         /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
663          * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
664          * pthread_create(). */
665         init_user_ctx(&pthread->uthread.u_ctx, (uintptr_t)&__pthread_run,
666                       (uintptr_t)(pthread->stacktop));
667         pthread->start_routine = start_routine;
668         pthread->arg = arg;
669         /* Initialize the uthread */
670         if (need_tls)
671                 uth_attr.want_tls = TRUE;
672         uthread_init((struct uthread*)pthread, &uth_attr);
673         *thread = pthread;
674         atomic_inc(&threads_total);
675         return 0;
676 }
677
678 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
679                    void *(*start_routine)(void *), void *arg)
680 {
681         if (!__pthread_create(thread, attr, start_routine, arg))
682                 pth_thread_runnable((struct uthread*)*thread);
683         return 0;
684 }
685
686 /* Helper that all pthread-controlled yield paths call.  Just does some
687  * accounting.  This is another example of how the much-loathed (and loved)
688  * active queue is keeping us honest.  Need to export for sem and friends. */
689 void __pthread_generic_yield(struct pthread_tcb *pthread)
690 {
691         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
692         threads_active--;
693         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
694         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
695 }
696
697 /* Callback/bottom half of join, called from __uthread_yield (vcore context).
698  * join_target is who we are trying to join on (and who is calling exit). */
699 static void __pth_join_cb(struct uthread *uthread, void *arg)
700 {
701         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
702         struct pthread_tcb *join_target = (struct pthread_tcb*)arg;
703         struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
704         __pthread_generic_yield(pthread);
705         /* We're trying to join, yield til we get woken up */
706         pthread->state = PTH_BLK_JOINING;       /* could do this front-side */
707         /* Put ourselves in the join target's joiner slot.  If we get anything back,
708          * we lost the race and need to wake ourselves.  Syncs with __pth_exit_cb.*/
709         temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&join_target->joiner, pthread);
710         /* After that atomic swap, the pthread might be woken up (if it succeeded),
711          * so don't touch pthread again after that (this following if () is okay).*/
712         if (temp_pth) {         /* temp_pth != 0 means they exited first */
713                 assert(temp_pth == join_target);        /* Sanity */
714                 /* wake ourselves, not the exited one! */
715                 printd("[pth] %08p already exit, rewaking ourselves, joiner %08p\n",
716                        temp_pth, pthread);
717                 pth_thread_runnable(uthread);   /* wake ourselves */
718         }
719 }
720
721 int pthread_join(struct pthread_tcb *join_target, void **retval)
722 {
723         /* Not sure if this is the right semantics.  There is a race if we deref
724          * join_target and he is already freed (which would have happened if he was
725          * detached. */
726         if (join_target->detached) {
727                 printf("[pthread] trying to join on a detached pthread");
728                 return -1;
729         }
730         /* See if it is already done, to avoid the pain of a uthread_yield() (the
731          * early check is an optimization, pth_thread_yield() handles the race). */
732         if (!join_target->joiner) {
733                 uthread_yield(TRUE, __pth_join_cb, join_target);
734                 /* When we return/restart, the thread will be done */
735         } else {
736                 assert(join_target->joiner == join_target);     /* sanity check */
737         }
738         if (retval)
739                 *retval = join_target->retval;
740         free(join_target);
741         return 0;
742 }
743
744 /* Callback/bottom half of exit.  Syncs with __pth_join_cb.  Here's how it
745  * works: the slot for joiner is initially 0.  Joiners try to swap themselves
746  * into that spot.  Exiters try to put 'themselves' into it.  Whoever gets 0
747  * back won the race.  If the exiter lost the race, it must wake up the joiner
748  * (which was the value from temp_pth).  If the joiner lost the race, it must
749  * wake itself up, and for sanity reasons can ensure the value from temp_pth is
750  * the join target). */
751 static void __pth_exit_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
752 {
753         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
754         struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
755         __pthread_generic_yield(pthread);
756         /* Catch some bugs */
757         pthread->state = PTH_EXITING;
758         /* Destroy the pthread */
759         uthread_cleanup(uthread);
760         /* Cleanup, mirroring pthread_create() */
761         __pthread_free_stack(pthread);
762         /* TODO: race on detach state (see join) */
763         if (pthread->detached) {
764                 free(pthread);
765         } else {
766                 /* See if someone is joining on us.  If not, we're done (and the
767                  * joiner will wake itself when it saw us there instead of 0). */
768                 temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->joiner, pthread);
769                 if (temp_pth) {
770                         /* they joined before we exited, we need to wake them */
771                         printd("[pth] %08p exiting, waking joiner %08p\n",
772                                pthread, temp_pth);
773                         pth_thread_runnable((struct uthread*)temp_pth);
774                 }
775         }
776         /* If we were the last pthread, we exit for the whole process.  Keep in mind
777          * that thread0 is counted in this, so this will only happen if that thread
778          * calls pthread_exit(). */
779         if ((atomic_fetch_and_add(&threads_total, -1) == 1))
780                 exit(0);
781 }
782
783 void pthread_exit(void *ret)
784 {
785         struct pthread_tcb *pthread = pthread_self();
786         /* Some apps could call pthread_exit before initing.  This will slow down
787          * our pthread exits slightly. */
788         pthread_lib_init();
789         pthread->retval = ret;
790         destroy_dtls();
791         uthread_yield(FALSE, __pth_exit_cb, 0);
792 }
793
794 /* Callback/bottom half of yield.  For those writing these pth callbacks, the
795  * minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
796  * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
797 static void __pth_yield_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
798 {
799         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
800         __pthread_generic_yield(pthread);
801         pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;
802         /* just immediately restart it */
803         pth_thread_runnable(uthread);
804 }
805
806 /* Cooperative yielding of the processor, to allow other threads to run */
807 int pthread_yield(void)
808 {
809         uthread_yield(TRUE, __pth_yield_cb, 0);
810         return 0;
811 }
812
813 int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t* attr)
814 {
815   attr->type = PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
816   return 0;
817 }
818
819 int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t* attr)
820 {
821   return 0;
822 }
823
824 int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *__attr, int __detachstate)
825 {
826         __attr->detachstate = __detachstate;
827         return 0;
828 }
829
830 int pthread_mutexattr_gettype(const pthread_mutexattr_t* attr, int* type)
831 {
832   *type = attr ? attr->type : PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
833   return 0;
834 }
835
836 int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t* attr, int type)
837 {
838   if(type != PTHREAD_MUTEX_NORMAL)
839     return EINVAL;
840   attr->type = type;
841   return 0;
842 }
843
844 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* m, const pthread_mutexattr_t* attr)
845 {
846   m->attr = attr;
847   atomic_init(&m->lock, 0);
848   return 0;
849 }
850
851 /* Helper for spinning sync, returns TRUE if it is okay to keep spinning.
852  *
853  * Alternatives include:
854  *              old_count <= num_vcores() (barrier code, pass in old_count as *state, 
855  *                                         but this only works if every awake pthread
856  *                                         will belong to the barrier).
857  *              just spin for a bit       (use *state to track spins)
858  *              FALSE                     (always is safe)
859  *              etc...
860  * 'threads_ready' isn't too great since sometimes it'll be non-zero when it is
861  * about to become 0.  We really want "I have no threads waiting to run that
862  * aren't going to run on their on unless this core yields instead of spins". */
863 /* TODO: consider making this a 2LS op */
864 static inline bool safe_to_spin(unsigned int *state)
865 {
866         return !threads_ready;
867 }
868
869 /* Set *spun to 0 when calling this the first time.  It will yield after 'spins'
870  * calls.  Use this for adaptive mutexes and such. */
871 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun)
872 {
873         if ((*spun)++ == spins) {
874                 pthread_yield();
875                 *spun = 0;
876         }
877 }
878
879 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* m)
880 {
881         unsigned int spinner = 0;
882         while(pthread_mutex_trylock(m))
883                 while(*(volatile size_t*)&m->lock) {
884                         cpu_relax();
885                         spin_to_sleep(PTHREAD_MUTEX_SPINS, &spinner);
886                 }
887         /* normally we'd need a wmb() and a wrmb() after locking, but the
888          * atomic_swap handles the CPU mb(), so just a cmb() is necessary. */
889         cmb();
890         return 0;
891 }
892
893 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* m)
894 {
895   return atomic_swap(&m->lock, 1) == 0 ? 0 : EBUSY;
896 }
897
898 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* m)
899 {
900   /* keep reads and writes inside the protected region */
901   rwmb();
902   wmb();
903   atomic_set(&m->lock, 0);
904   return 0;
905 }
906
907 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* m)
908 {
909   return 0;
910 }
911
912 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *c, const pthread_condattr_t *a)
913 {
914         TAILQ_INIT(&c->waiters);
915         spin_pdr_init(&c->spdr_lock);
916         if (a) {
917                 c->attr_pshared = a->pshared;
918                 c->attr_clock = a->clock;
919         } else {
920                 c->attr_pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
921                 c->attr_clock = 0;
922         }
923         return 0;
924 }
925
926 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *c)
927 {
928         return 0;
929 }
930
931 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *c)
932 {
933         unsigned int nr_woken = 0;      /* assuming less than 4 bil threads */
934         struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
935         struct pthread_tcb *pthread_i;
936         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
937         /* moves all items from waiters onto the end of restartees */
938         TAILQ_CONCAT(&restartees, &c->waiters, next);
939         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
940         /* Do the work of pth_thread_runnable().  We're in uth context here, but I
941          * think it's okay.  When we need to (when locking) we drop into VC ctx, as
942          * far as the kernel and other cores are concerned. */
943         TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next) {
944                 pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
945                 nr_woken++;
946         }
947         /* Amortize the lock grabbing over all restartees */
948         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
949         threads_ready += nr_woken;
950         TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
951         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
952         if (can_adjust_vcores)
953                 vcore_request(threads_ready);
954         return 0;
955 }
956
957 /* spec says this needs to work regardless of whether or not it holds the mutex
958  * already. */
959 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *c)
960 {
961         struct pthread_tcb *pthread;
962         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
963         pthread = TAILQ_FIRST(&c->waiters);
964         if (!pthread) {
965                 spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
966                 return 0;
967         }
968         TAILQ_REMOVE(&c->waiters, pthread, next);
969         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
970         pth_thread_runnable((struct uthread*)pthread);
971         return 0;
972 }
973
974 /* Communicate btw cond_wait and its callback */
975 struct cond_junk {
976         pthread_cond_t                          *c;
977         pthread_mutex_t                         *m;
978 };
979
980 /* Callback/bottom half of cond wait.  For those writing these pth callbacks,
981  * the minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
982  * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
983 static void __pth_wait_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
984 {
985         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
986         pthread_cond_t *c = ((struct cond_junk*)junk)->c;
987         pthread_mutex_t *m = ((struct cond_junk*)junk)->m;
988         /* this removes us from the active list; we can reuse next below */
989         __pthread_generic_yield(pthread);
990         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
991         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
992         TAILQ_INSERT_TAIL(&c->waiters, pthread, next);
993         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
994         pthread_mutex_unlock(m);
995 }
996
997 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
998 {
999         struct cond_junk local_junk;
1000         local_junk.c = c;
1001         local_junk.m = m;
1002         uthread_yield(TRUE, __pth_wait_cb, &local_junk);
1003         pthread_mutex_lock(m);
1004         return 0;
1005 }
1006
1007 int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *a)
1008 {
1009         a->pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
1010         a->clock = 0;
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *a)
1015 {
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 int pthread_condattr_getpshared(pthread_condattr_t *a, int *s)
1020 {
1021         *s = a->pshared;
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *a, int s)
1026 {
1027         a->pshared = s;
1028         if (s == PTHREAD_PROCESS_SHARED) {
1029                 printf("Warning: we don't do shared pthread condvars btw diff MCPs\n");
1030                 return -1;
1031         }
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 int pthread_condattr_getclock(const pthread_condattr_t *attr,
1036                               clockid_t *clock_id)
1037 {
1038         *clock_id = attr->clock;
1039 }
1040
1041 int pthread_condattr_setclock(pthread_condattr_t *attr, clockid_t clock_id)
1042 {
1043         printf("Warning: we don't do pthread condvar clock stuff\n");
1044         attr->clock = clock_id;
1045 }
1046
1047 pthread_t pthread_self()
1048 {
1049   return (struct pthread_tcb*)current_uthread;
1050 }
1051
1052 int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2)
1053 {
1054   return t1 == t2;
1055 }
1056
1057 int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
1058 {
1059   if (atomic_swap_u32(once_control, 1) == 0)
1060     init_routine();
1061   return 0;
1062 }
1063
1064 int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t *b,
1065                          const pthread_barrierattr_t *a, int count)
1066 {
1067         b->total_threads = count;
1068         b->sense = 0;
1069         atomic_set(&b->count, count);
1070         spin_pdr_init(&b->lock);
1071         TAILQ_INIT(&b->waiters);
1072         b->nr_waiters = 0;
1073         return 0;
1074 }
1075
1076 struct barrier_junk {
1077         pthread_barrier_t                               *b;
1078         int                                                             ls;
1079 };
1080
1081 /* Callback/bottom half of barrier. */
1082 static void __pth_barrier_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
1083 {
1084         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
1085         pthread_barrier_t *b = ((struct barrier_junk*)junk)->b;
1086         int ls = ((struct barrier_junk*)junk)->ls;
1087         /* Removes from active list, we can reuse.  must also restart */
1088         __pthread_generic_yield(pthread);
1089         /* TODO: if we used a trylock, we could bail as soon as we see sense */
1090         spin_pdr_lock(&b->lock);
1091         /* If sense is ls (our free value), we lost the race and shouldn't sleep */
1092         if (b->sense == ls) {
1093                 /* TODO: i'd like to fast-path the wakeup, skipping pth_runnable */
1094                 pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;      /* not sure which state for this */
1095                 spin_pdr_unlock(&b->lock);
1096                 pth_thread_runnable(uthread);
1097                 return;
1098         }
1099         /* otherwise, we sleep */
1100         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX; /* TODO: consider ignoring this */
1101         TAILQ_INSERT_TAIL(&b->waiters, pthread, next);
1102         b->nr_waiters++;
1103         spin_pdr_unlock(&b->lock);
1104 }
1105
1106 /* We assume that the same threads participating in the barrier this time will
1107  * also participate next time.  Imagine a thread stopped right after its fetch
1108  * and add - we know it is coming through eventually.  We finish and change the
1109  * sense, which should allow the delayed thread to eventually break through.
1110  * But if another n threads come in first, we'll set the sense back to the old
1111  * value, thereby catching the delayed thread til the next barrier. 
1112  *
1113  * A note on preemption: if any thread gets preempted and it is never dealt
1114  * with, eventually we deadlock, with all threads waiting on the last one to
1115  * enter (and any stragglers from one run will be the last in the next run).
1116  * One way or another, we need to handle preemptions.  The current 2LS requests
1117  * an IPI for a preempt, so we'll be fine.  Any other strategies will need to
1118  * consider how barriers work.  Any time we sleep, we'll be okay (since that
1119  * frees up our core to handle preemptions/run other threads. */
1120 int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t *b)
1121 {
1122         unsigned int spin_state = 0;
1123         int ls = !b->sense;     /* when b->sense is the value we read, then we're free*/
1124         int nr_waiters;
1125         struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
1126         struct pthread_tcb *pthread_i;
1127         struct barrier_junk local_junk;
1128         
1129         long old_count = atomic_fetch_and_add(&b->count, -1);
1130
1131         if (old_count == 1) {
1132                 printd("Thread %d is last to hit the barrier, resetting...\n",
1133                        pthread_self()->id);
1134                 /* TODO: we might want to grab the lock right away, so a few short
1135                  * circuit faster? */
1136                 atomic_set(&b->count, b->total_threads);
1137                 /* we still need to maintain ordering btw count and sense, in case
1138                  * another thread doesn't sleep (if we wrote sense first, they could
1139                  * break out, race around, and muck with count before it is time) */
1140                 /* wmb(); handled by the spin lock */
1141                 spin_pdr_lock(&b->lock);
1142                 /* Sense is only protected in addition to decisions to sleep */
1143                 b->sense = ls;  /* set to free everyone */
1144                 /* All access to nr_waiters is protected by the lock */
1145                 if (!b->nr_waiters) {
1146                         spin_pdr_unlock(&b->lock);
1147                         return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
1148                 }
1149                 TAILQ_CONCAT(&restartees, &b->waiters, next);
1150                 nr_waiters = b->nr_waiters;
1151                 b->nr_waiters = 0;
1152                 spin_pdr_unlock(&b->lock);
1153                 /* TODO: do we really need this state tracking? */
1154                 TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next)
1155                         pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
1156                 /* bulk restart waiters (skipping pth_thread_runnable()) */
1157                 mcs_pdr_lock(&queue_lock);
1158                 threads_ready += nr_waiters;
1159                 TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
1160                 mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
1161                 if (can_adjust_vcores)
1162                         vcore_request(threads_ready);
1163                 return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
1164         } else {
1165                 /* Spin if there are no other threads to run.  No sense sleeping */
1166                 do {
1167                         if (b->sense == ls)
1168                                 return 0;
1169                         cpu_relax();
1170                 } while (safe_to_spin(&spin_state));
1171
1172                 /* Try to sleep, when we wake/return, we're free to go */
1173                 local_junk.b = b;
1174                 local_junk.ls = ls;
1175                 uthread_yield(TRUE, __pth_barrier_cb, &local_junk);
1176                 // assert(b->sense == ls);
1177                 return 0;
1178         }
1179 }
1180
1181 int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t *b)
1182 {
1183         assert(TAILQ_EMPTY(&b->waiters));
1184         assert(!b->nr_waiters);
1185         /* Free any locks (if we end up using an MCS) */
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 int pthread_detach(pthread_t thread)
1190 {
1191         /* TODO: race on this state.  Someone could be trying to join now */
1192         thread->detached = TRUE;
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 int pthread_kill(pthread_t thread, int signo)
1197 {
1198         // Slightly racy with clearing of mask when triggering the signal, but
1199         // that's OK, as signals are inherently racy since they don't queue up.
1200         return sigaddset(&thread->sigpending, signo);
1201 }
1202
1203
1204 int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset)
1205 {
1206         if (how != SIG_BLOCK && how != SIG_SETMASK && how != SIG_UNBLOCK) {
1207                 errno = EINVAL;
1208                 return -1;
1209         }
1210
1211         pthread_t pthread = ((struct pthread_tcb*)current_uthread);
1212         if (oset)
1213                 *oset = pthread->sigmask;
1214         switch (how) {
1215                 case SIG_BLOCK:
1216                         pthread->sigmask = pthread->sigmask | *set;
1217                         break;
1218                 case SIG_SETMASK:
1219                         pthread->sigmask = *set;
1220                         break;
1221                 case SIG_UNBLOCK:
1222                         pthread->sigmask = pthread->sigmask & ~(*set);
1223                         break;
1224         }
1225         // Ensures any signals we just unmasked get processed if they are pending
1226         pthread_yield();
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 int pthread_sigqueue(pthread_t *thread, int sig, const union sigval value)
1231 {
1232         printf("pthread_sigqueue is not yet implemented!");
1233         return -1;
1234 }
1235
1236 int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*))
1237 {
1238         *key = dtls_key_create(destructor);
1239         assert(key);
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 int pthread_key_delete(pthread_key_t key)
1244 {
1245         dtls_key_delete(key);
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 void *pthread_getspecific(pthread_key_t key)
1250 {
1251         return get_dtls(key);
1252 }
1253
1254 int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value)
1255 {
1256         set_dtls(key, (void*)value);
1257         return 0;
1258 }
1259