Faulting pthread signal handlers abort
[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                 if (pthread->sigdata) {
173                         printf("Pthread sighandler faulted, signal: %d\n", signo);
174                         /* uthread.c already copied out the faulting ctx into the uth */
175                         print_user_context(&pthread->uthread.u_ctx);
176                         exit(-1);
177                 }
178                 struct siginfo info = {0};
179                 info.si_signo = signo;
180                 info.si_code = code;
181                 info.si_addr = addr;
182                 __pthread_prep_sighandler(pthread, __run_sighandler, &info);
183         }
184         pth_thread_runnable(&pthread->uthread);
185 }
186
187 /* If there are any pending signals, prep the pthread to run it's signal
188  * handler. The next time the pthread is run, it will pop into it's signal
189  * handler context instead of its original saved context. Once the signal
190  * handler is complete, the original context will be restored and restarted. */
191 static void __pthread_prep_for_pending_posix_signals(pthread_t pthread)
192 {
193         if (!pthread->sigdata && pthread->sigpending) {
194                 sigset_t andset = pthread->sigpending & (~pthread->sigmask);
195                 if (!__sigisemptyset(&andset)) {
196                         __pthread_prep_sighandler(pthread, __run_pending_sighandlers, NULL);
197                 }
198         }
199 }
200
201 /* Called from vcore entry.  Options usually include restarting whoever was
202  * running there before or running a new thread.  Events are handled out of
203  * event.c (table of function pointers, stuff like that). */
204 void __attribute__((noreturn)) pth_sched_entry(void)
205 {
206         uint32_t vcoreid = vcore_id();
207         if (current_uthread) {
208                 /* Prep the pthread to run any pending posix signal handlers registered
209          * via pthread_kill once it is restored. */
210                 __pthread_prep_for_pending_posix_signals((pthread_t)current_uthread);
211                 /* Run the thread itself */
212                 run_current_uthread();
213                 assert(0);
214         }
215         /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
216         struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
217         /* Try to get a thread.  If we get one, we'll break out and run it.  If not,
218          * we'll try to yield.  vcore_yield() might return, if we lost a race and
219          * had a new event come in, one that may make us able to get a new_thread */
220         do {
221                 handle_events(vcoreid);
222                 __check_preempt_pending(vcoreid);
223                 mcs_pdr_lock(&queue_lock);
224                 new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
225                 if (new_thread) {
226                         TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
227                         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
228                         threads_active++;
229                         threads_ready--;
230                         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
231                         /* If you see what looks like the same uthread running in multiple
232                          * places, your list might be jacked up.  Turn this on. */
233                         printd("[P] got uthread %08p on vc %d state %08p flags %08p\n",
234                                new_thread, vcoreid,
235                                ((struct uthread*)new_thread)->state,
236                                ((struct uthread*)new_thread)->flags);
237                         break;
238                 }
239                 mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
240                 /* no new thread, try to yield */
241                 printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcore_id());
242                 /* TODO: you can imagine having something smarter here, like spin for a
243                  * bit before yielding (or not at all if you want to be greedy). */
244                 if (can_adjust_vcores)
245                         vcore_yield(FALSE);
246         } while (1);
247         assert(new_thread->state == PTH_RUNNABLE);
248         /* Prep the pthread to run any pending posix signal handlers registered
249      * via pthread_kill once it is restored. */
250         __pthread_prep_for_pending_posix_signals(new_thread);
251         /* Run the thread itself */
252         run_uthread((struct uthread*)new_thread);
253         assert(0);
254 }
255
256 /* Could move this, along with start_routine and arg, into the 2LSs */
257 static void __pthread_run(void)
258 {
259         struct pthread_tcb *me = pthread_self();
260         pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
261 }
262
263 /* GIANT WARNING: if you make any changes to this, also change the broadcast
264  * wakeups (cond var, barrier, etc) */
265 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
266 {
267         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
268         /* At this point, the 2LS can see why the thread blocked and was woken up in
269          * the first place (coupling these things together).  On the yield path, the
270          * 2LS was involved and was able to set the state.  Now when we get the
271          * thread back, we can take a look. */
272         printd("pthread %08p runnable, state was %d\n", pthread, pthread->state);
273         switch (pthread->state) {
274                 case (PTH_CREATED):
275                 case (PTH_BLK_YIELDING):
276                 case (PTH_BLK_JOINING):
277                 case (PTH_BLK_SYSC):
278                 case (PTH_BLK_PAUSED):
279                 case (PTH_BLK_MUTEX):
280                         /* can do whatever for each of these cases */
281                         break;
282                 default:
283                         printf("Odd state %d for pthread %08p\n", pthread->state, pthread);
284         }
285         pthread->state = PTH_RUNNABLE;
286         /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
287          * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
288         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
289         /* Again, GIANT WARNING: if you change this, change batch wakeup code */
290         TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
291         threads_ready++;
292         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
293         /* Smarter schedulers should look at the num_vcores() and how much work is
294          * going on to make a decision about how many vcores to request. */
295         if (can_adjust_vcores)
296                 vcore_request(threads_ready);
297 }
298
299 /* For some reason not under its control, the uthread stopped running (compared
300  * to yield, which was caused by uthread/2LS code).
301  *
302  * The main case for this is if the vcore was preempted or if the vcore it was
303  * running on needed to stop.  You are given a uthread that looks like it took a
304  * notif, and had its context/silly state copied out to the uthread struct.
305  * (copyout_uthread).  Note that this will be called in the context (TLS) of the
306  * vcore that is losing the uthread.  If that vcore is running, it'll be in a
307  * preempt-event handling loop (not in your 2LS code).  If this is a big
308  * problem, I'll change it. */
309 void pth_thread_paused(struct uthread *uthread)
310 {
311         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
312         /* Remove from the active list.  Note that I don't particularly care about
313          * the active list.  We keep it around because it causes bugs and keeps us
314          * honest.  After all, some 2LS may want an active list */
315         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
316         threads_active--;
317         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
318         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
319         /* communicate to pth_thread_runnable */
320         pthread->state = PTH_BLK_PAUSED;
321         /* At this point, you could do something clever, like put it at the front of
322          * the runqueue, see if it was holding a lock, do some accounting, or
323          * whatever. */
324         pth_thread_runnable(uthread);
325 }
326
327 /* Restarts a uthread hanging off a syscall.  For the simple pthread case, we
328  * just make it runnable and let the main scheduler code handle it. */
329 static void restart_thread(struct syscall *sysc)
330 {
331         struct uthread *ut_restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
332         /* uthread stuff here: */
333         assert(ut_restartee);
334         assert(((struct pthread_tcb*)ut_restartee)->state == PTH_BLK_SYSC);
335         assert(ut_restartee->sysc == sysc);     /* set in uthread.c */
336         ut_restartee->sysc = 0; /* so we don't 'reblock' on this later */
337         pth_thread_runnable(ut_restartee);
338 }
339
340 /* This handler is usually run in vcore context, though I can imagine it being
341  * called by a uthread in some other threading library. */
342 static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
343                                void *data)
344 {
345         struct syscall *sysc;
346         assert(in_vcore_context());
347         /* if we just got a bit (not a msg), it should be because the process is
348          * still an SCP and hasn't started using the MCP ev_q yet (using the simple
349          * ev_q and glibc's blockon) or because the bit is still set from an old
350          * ev_q (blocking syscalls from before we could enter vcore ctx).  Either
351          * way, just return.  Note that if you screwed up the pth ev_q and made it
352          * NO_MSG, you'll never notice (we used to assert(ev_msg)). */
353         if (!ev_msg)
354                 return;
355         /* It's a bug if we don't have a msg (we're handling a syscall bit-event) */
356         assert(ev_msg);
357         /* Get the sysc from the message and just restart it */
358         sysc = ev_msg->ev_arg3;
359         assert(sysc);
360         restart_thread(sysc);
361 }
362
363 /* This will be called from vcore context, after the current thread has yielded
364  * and is trying to block on sysc.  Need to put it somewhere were we can wake it
365  * up when the sysc is done.  For now, we'll have the kernel send us an event
366  * when the syscall is done. */
367 void pth_thread_blockon_sysc(struct uthread *uthread, void *syscall)
368 {
369         struct syscall *sysc = (struct syscall*)syscall;
370         int old_flags;
371         uint32_t vcoreid = vcore_id();
372         /* rip from the active queue */
373         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
374         pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
375         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
376         threads_active--;
377         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
378         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
379         /* Set things up so we can wake this thread up later */
380         sysc->u_data = uthread;
381         /* Register our vcore's syscall ev_q to hear about this syscall. */
382         if (!register_evq(sysc, sysc_mgmt[vcoreid].ev_q)) {
383                 /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
384                  * event.  Just restart him. */
385                 restart_thread(sysc);
386         }
387         /* GIANT WARNING: do not touch the thread after this point. */
388 }
389
390 void pth_thread_has_blocked(struct uthread *uthread, int flags)
391 {
392         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
393         /* could imagine doing something with the flags.  For now, we just treat all
394          * externally blocked reasons as 'MUTEX'.  Whatever we do here, we are
395          * mostly communicating to our future selves in pth_thread_runnable(), which
396          * gets called by whoever triggered this callback */
397         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
398         /* Just for yucks: */
399         if (flags == UTH_EXT_BLK_JUSTICE)
400                 printf("For great justice!\n");
401 }
402
403 static void handle_div_by_zero(struct uthread *uthread, unsigned int err,
404                                unsigned long aux)
405 {
406         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
407         __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGFPE, FPE_INTDIV, (void*)aux);
408 }
409
410 static void handle_gp_fault(struct uthread *uthread, unsigned int err,
411                             unsigned long aux)
412 {
413         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
414         __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGSEGV, SEGV_ACCERR, (void*)aux);
415 }
416
417 static void handle_page_fault(struct uthread *uthread, unsigned int err,
418                               unsigned long aux)
419 {
420         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
421         if (!(err & PF_VMR_BACKED)) {
422                 __pthread_signal_and_restart(pthread, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, (void*)aux);
423         } else {
424                 /* stitching for the event handler.  sysc -> uth, uth -> sysc */
425                 uthread->local_sysc.u_data = uthread;
426                 uthread->sysc = &uthread->local_sysc;
427                 pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
428                 /* one downside is that we'll never check the return val of the syscall.  if
429                  * we errored out, we wouldn't know til we PF'd again, and inspected the old
430                  * retval/err and other sysc fields (make sure the PF is on the same addr,
431                  * etc).  could run into this issue on truncated files too. */
432                 syscall_async(&uthread->local_sysc, SYS_populate_va, aux, 1);
433                 if (!register_evq(&uthread->local_sysc, sysc_mgmt[vcore_id()].ev_q)) {
434                         /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
435                          * event.  Just restart him. */
436                         restart_thread(&uthread->local_sysc);
437                 }
438         }
439 }
440
441 void pth_thread_refl_fault(struct uthread *uthread, unsigned int trap_nr,
442                            unsigned int err, unsigned long aux)
443 {
444         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
445         pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
446         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
447         threads_active--;
448         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
449         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
450
451         /* TODO: RISCV/x86 issue! (0 is divby0, 14 is PF, etc) */
452 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__) 
453         switch(trap_nr) {
454                 case 0:
455                         handle_div_by_zero(uthread, err, aux);
456                         break;
457                 case 13:
458                         handle_gp_fault(uthread, err, aux);
459                         break;
460                 case 14:
461                         handle_page_fault(uthread, err, aux);
462                         break;
463                 default:
464                         printf("Pthread has unhandled fault: %d\n", trap_nr);
465                         /* Note that uthread.c already copied out our ctx into the uth struct */
466                         print_user_context(&uthread->u_ctx);
467                         exit(-1);
468         }
469 #else
470         #error "Handling hardware faults is currently only supported on x86"
471 #endif
472 }
473
474 void pth_preempt_pending(void)
475 {
476 }
477
478 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data)
479 {
480 }
481
482 /* Akaros pthread extensions / hacks */
483
484 /* Tells the pthread 2LS to not change the number of vcores.  This means it will
485  * neither request vcores nor yield vcores.  Only used for testing. */
486 void pthread_can_vcore_request(bool can)
487 {
488         /* checked when we would request or yield */
489         can_adjust_vcores = can;
490 }
491
492 void pthread_need_tls(bool need)
493 {
494         need_tls = need;
495 }
496
497 /* Pthread interface stuff and helpers */
498
499 int pthread_attr_init(pthread_attr_t *a)
500 {
501         a->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;
502         a->detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
503         return 0;
504 }
505
506 int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
507 {
508         return 0;
509 }
510
511 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt)
512 {
513         int ret = munmap(pt->stacktop - pt->stacksize, pt->stacksize);
514         assert(!ret);
515 }
516
517 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
518 {
519         assert(pt->stacksize);
520         void* stackbot = mmap(0, pt->stacksize,
521                               PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
522                               MAP_POPULATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
523         if (stackbot == MAP_FAILED)
524                 return -1; // errno set by mmap
525         pt->stacktop = stackbot + pt->stacksize;
526         return 0;
527 }
528
529 // Warning, this will reuse numbers eventually
530 static int get_next_pid(void)
531 {
532         static uint32_t next_pid = 0;
533         return next_pid++;
534 }
535
536 int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize)
537 {
538         attr->stacksize = stacksize;
539         return 0;
540 }
541
542 int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize)
543 {
544         *stacksize = attr->stacksize;
545         return 0;
546 }
547
548 /* Do whatever init you want.  At some point call uthread_lib_init() and pass it
549  * a uthread representing thread0 (int main()) */
550 void pthread_lib_init(void)
551 {
552         uintptr_t mmap_block;
553         struct pthread_tcb *t;
554         int ret;
555         /* Some testing code might call this more than once (once for a slimmed down
556          * pth 2LS, and another from pthread_create().  Also, this is racy, but the
557          * first time through we are an SCP. */
558         init_once_racy(return);
559         assert(!in_multi_mode());
560         mcs_pdr_init(&queue_lock);
561         /* Create a pthread_tcb for the main thread */
562         ret = posix_memalign((void**)&t, __alignof__(struct pthread_tcb),
563                              sizeof(struct pthread_tcb));
564         assert(!ret);
565         memset(t, 0, sizeof(struct pthread_tcb));       /* aggressively 0 for bugs */
566         t->id = get_next_pid();
567         t->stacksize = USTACK_NUM_PAGES * PGSIZE;
568         t->stacktop = (void*)USTACKTOP;
569         t->detached = TRUE;
570         t->state = PTH_RUNNING;
571         t->joiner = 0;
572         __sigemptyset(&t->sigmask);
573         __sigemptyset(&t->sigpending);
574         assert(t->id == 0);
575         /* Put the new pthread (thread0) on the active queue */
576         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
577         threads_active++;
578         TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
579         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
580         /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
581          * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
582          * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
583          * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid and
584          * private preference.  Also note that enable_kevent() is just an example,
585          * and you probably want to use parts of event.c to do what you want. */
586         enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI | EVENT_VCORE_PRIVATE);
587
588         /* Handle syscall events. */
589         register_ev_handler(EV_SYSCALL, pth_handle_syscall, 0);
590         /* Set up the per-vcore structs to track outstanding syscalls */
591         sysc_mgmt = malloc(sizeof(struct sysc_mgmt) * max_vcores());
592         assert(sysc_mgmt);
593 #if 1   /* Independent ev_mboxes per vcore */
594         /* Get a block of pages for our per-vcore (but non-VCPD) ev_qs */
595         mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2 * max_vcores(),
596                                      PROT_WRITE | PROT_READ,
597                                      MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
598         assert(mmap_block);
599         /* Could be smarter and do this on demand (in case we don't actually want
600          * max_vcores()). */
601         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
602                 /* Each vcore needs to point to a non-VCPD ev_q */
603                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_big_event_q_raw();
604                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
605                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
606                 ucq_init_raw(&sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox->ev_msgs, 
607                              mmap_block + (2 * i    ) * PGSIZE, 
608                              mmap_block + (2 * i + 1) * PGSIZE); 
609         }
610         /* Technically, we should munmap and free what we've alloc'd, but the
611          * kernel will clean it up for us when we exit. */
612 #endif 
613 #if 0   /* One global ev_mbox, separate ev_q per vcore */
614         struct event_mbox *sysc_mbox = malloc(sizeof(struct event_mbox));
615         uintptr_t two_pages = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2, PROT_WRITE | PROT_READ,
616                                               MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
617         printd("Global ucq: %08p\n", &sysc_mbox->ev_msgs);
618         assert(sysc_mbox);
619         assert(two_pages);
620         memset(sysc_mbox, 0, sizeof(struct event_mbox));
621         ucq_init_raw(&sysc_mbox->ev_msgs, two_pages, two_pages + PGSIZE);
622         for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
623                 sysc_mgmt[i].ev_q = get_event_q();
624                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
625                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
626                 sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox = sysc_mbox;
627         }
628 #endif
629         /* Initialize the uthread code (we're in _M mode after this).  Doing this
630          * last so that all the event stuff is ready when we're in _M mode.  Not a
631          * big deal one way or the other.  Note that vcore_init() probably has
632          * happened, but don't rely on this.  Careful if your 2LS somehow wants to
633          * have its init stuff use things like vcore stacks or TLSs, we'll need to
634          * change this. */
635         uthread_lib_init((struct uthread*)t);
636         atomic_init(&threads_total, 1);                 /* one for thread0 */
637 }
638
639 int __pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
640                      void *(*start_routine)(void *), void *arg)
641 {
642         struct uth_thread_attr uth_attr = {0};
643         run_once(pthread_lib_init());
644         /* Create the actual thread */
645         struct pthread_tcb *pthread;
646         int ret = posix_memalign((void**)&pthread, __alignof__(struct pthread_tcb),
647                                  sizeof(struct pthread_tcb));
648         assert(!ret);
649         memset(pthread, 0, sizeof(struct pthread_tcb)); /* aggressively 0 for bugs*/
650         pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
651         pthread->state = PTH_CREATED;
652         pthread->id = get_next_pid();
653         pthread->detached = FALSE;                              /* default */
654         pthread->joiner = 0;
655         pthread->sigmask = ((pthread_t)current_uthread)->sigmask;
656         __sigemptyset(&pthread->sigpending);
657         pthread->sigdata = NULL;
658         /* Respect the attributes */
659         if (attr) {
660                 if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
661                         pthread->stacksize = attr->stacksize;
662                 if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
663                         pthread->detached = TRUE;
664         }
665         /* allocate a stack */
666         if (__pthread_allocate_stack(pthread))
667                 printf("We're fucked\n");
668         /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
669          * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
670          * pthread_create(). */
671         init_user_ctx(&pthread->uthread.u_ctx, (uintptr_t)&__pthread_run,
672                       (uintptr_t)(pthread->stacktop));
673         pthread->start_routine = start_routine;
674         pthread->arg = arg;
675         /* Initialize the uthread */
676         if (need_tls)
677                 uth_attr.want_tls = TRUE;
678         uthread_init((struct uthread*)pthread, &uth_attr);
679         *thread = pthread;
680         atomic_inc(&threads_total);
681         return 0;
682 }
683
684 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
685                    void *(*start_routine)(void *), void *arg)
686 {
687         if (!__pthread_create(thread, attr, start_routine, arg))
688                 pth_thread_runnable((struct uthread*)*thread);
689         return 0;
690 }
691
692 /* Helper that all pthread-controlled yield paths call.  Just does some
693  * accounting.  This is another example of how the much-loathed (and loved)
694  * active queue is keeping us honest.  Need to export for sem and friends. */
695 void __pthread_generic_yield(struct pthread_tcb *pthread)
696 {
697         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
698         threads_active--;
699         TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
700         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
701 }
702
703 /* Callback/bottom half of join, called from __uthread_yield (vcore context).
704  * join_target is who we are trying to join on (and who is calling exit). */
705 static void __pth_join_cb(struct uthread *uthread, void *arg)
706 {
707         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
708         struct pthread_tcb *join_target = (struct pthread_tcb*)arg;
709         struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
710         __pthread_generic_yield(pthread);
711         /* We're trying to join, yield til we get woken up */
712         pthread->state = PTH_BLK_JOINING;       /* could do this front-side */
713         /* Put ourselves in the join target's joiner slot.  If we get anything back,
714          * we lost the race and need to wake ourselves.  Syncs with __pth_exit_cb.*/
715         temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&join_target->joiner, pthread);
716         /* After that atomic swap, the pthread might be woken up (if it succeeded),
717          * so don't touch pthread again after that (this following if () is okay).*/
718         if (temp_pth) {         /* temp_pth != 0 means they exited first */
719                 assert(temp_pth == join_target);        /* Sanity */
720                 /* wake ourselves, not the exited one! */
721                 printd("[pth] %08p already exit, rewaking ourselves, joiner %08p\n",
722                        temp_pth, pthread);
723                 pth_thread_runnable(uthread);   /* wake ourselves */
724         }
725 }
726
727 int pthread_join(struct pthread_tcb *join_target, void **retval)
728 {
729         /* Not sure if this is the right semantics.  There is a race if we deref
730          * join_target and he is already freed (which would have happened if he was
731          * detached. */
732         if (join_target->detached) {
733                 printf("[pthread] trying to join on a detached pthread");
734                 return -1;
735         }
736         /* See if it is already done, to avoid the pain of a uthread_yield() (the
737          * early check is an optimization, pth_thread_yield() handles the race). */
738         if (!join_target->joiner) {
739                 uthread_yield(TRUE, __pth_join_cb, join_target);
740                 /* When we return/restart, the thread will be done */
741         } else {
742                 assert(join_target->joiner == join_target);     /* sanity check */
743         }
744         if (retval)
745                 *retval = join_target->retval;
746         free(join_target);
747         return 0;
748 }
749
750 /* Callback/bottom half of exit.  Syncs with __pth_join_cb.  Here's how it
751  * works: the slot for joiner is initially 0.  Joiners try to swap themselves
752  * into that spot.  Exiters try to put 'themselves' into it.  Whoever gets 0
753  * back won the race.  If the exiter lost the race, it must wake up the joiner
754  * (which was the value from temp_pth).  If the joiner lost the race, it must
755  * wake itself up, and for sanity reasons can ensure the value from temp_pth is
756  * the join target). */
757 static void __pth_exit_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
758 {
759         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
760         struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
761         __pthread_generic_yield(pthread);
762         /* Catch some bugs */
763         pthread->state = PTH_EXITING;
764         /* Destroy the pthread */
765         uthread_cleanup(uthread);
766         /* Cleanup, mirroring pthread_create() */
767         __pthread_free_stack(pthread);
768         /* TODO: race on detach state (see join) */
769         if (pthread->detached) {
770                 free(pthread);
771         } else {
772                 /* See if someone is joining on us.  If not, we're done (and the
773                  * joiner will wake itself when it saw us there instead of 0). */
774                 temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->joiner, pthread);
775                 if (temp_pth) {
776                         /* they joined before we exited, we need to wake them */
777                         printd("[pth] %08p exiting, waking joiner %08p\n",
778                                pthread, temp_pth);
779                         pth_thread_runnable((struct uthread*)temp_pth);
780                 }
781         }
782         /* If we were the last pthread, we exit for the whole process.  Keep in mind
783          * that thread0 is counted in this, so this will only happen if that thread
784          * calls pthread_exit(). */
785         if ((atomic_fetch_and_add(&threads_total, -1) == 1))
786                 exit(0);
787 }
788
789 void pthread_exit(void *ret)
790 {
791         struct pthread_tcb *pthread = pthread_self();
792         /* Some apps could call pthread_exit before initing.  This will slow down
793          * our pthread exits slightly. */
794         pthread_lib_init();
795         pthread->retval = ret;
796         destroy_dtls();
797         uthread_yield(FALSE, __pth_exit_cb, 0);
798 }
799
800 /* Callback/bottom half of yield.  For those writing these pth callbacks, the
801  * minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
802  * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
803 static void __pth_yield_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
804 {
805         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
806         __pthread_generic_yield(pthread);
807         pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;
808         /* just immediately restart it */
809         pth_thread_runnable(uthread);
810 }
811
812 /* Cooperative yielding of the processor, to allow other threads to run */
813 int pthread_yield(void)
814 {
815         uthread_yield(TRUE, __pth_yield_cb, 0);
816         return 0;
817 }
818
819 int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t* attr)
820 {
821   attr->type = PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
822   return 0;
823 }
824
825 int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t* attr)
826 {
827   return 0;
828 }
829
830 int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *__attr, int __detachstate)
831 {
832         __attr->detachstate = __detachstate;
833         return 0;
834 }
835
836 int pthread_mutexattr_gettype(const pthread_mutexattr_t* attr, int* type)
837 {
838   *type = attr ? attr->type : PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
839   return 0;
840 }
841
842 int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t* attr, int type)
843 {
844   if(type != PTHREAD_MUTEX_NORMAL)
845     return EINVAL;
846   attr->type = type;
847   return 0;
848 }
849
850 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* m, const pthread_mutexattr_t* attr)
851 {
852   m->attr = attr;
853   atomic_init(&m->lock, 0);
854   return 0;
855 }
856
857 /* Helper for spinning sync, returns TRUE if it is okay to keep spinning.
858  *
859  * Alternatives include:
860  *              old_count <= num_vcores() (barrier code, pass in old_count as *state, 
861  *                                         but this only works if every awake pthread
862  *                                         will belong to the barrier).
863  *              just spin for a bit       (use *state to track spins)
864  *              FALSE                     (always is safe)
865  *              etc...
866  * 'threads_ready' isn't too great since sometimes it'll be non-zero when it is
867  * about to become 0.  We really want "I have no threads waiting to run that
868  * aren't going to run on their on unless this core yields instead of spins". */
869 /* TODO: consider making this a 2LS op */
870 static inline bool safe_to_spin(unsigned int *state)
871 {
872         return !threads_ready;
873 }
874
875 /* Set *spun to 0 when calling this the first time.  It will yield after 'spins'
876  * calls.  Use this for adaptive mutexes and such. */
877 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun)
878 {
879         if ((*spun)++ == spins) {
880                 pthread_yield();
881                 *spun = 0;
882         }
883 }
884
885 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* m)
886 {
887         unsigned int spinner = 0;
888         while(pthread_mutex_trylock(m))
889                 while(*(volatile size_t*)&m->lock) {
890                         cpu_relax();
891                         spin_to_sleep(PTHREAD_MUTEX_SPINS, &spinner);
892                 }
893         /* normally we'd need a wmb() and a wrmb() after locking, but the
894          * atomic_swap handles the CPU mb(), so just a cmb() is necessary. */
895         cmb();
896         return 0;
897 }
898
899 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* m)
900 {
901   return atomic_swap(&m->lock, 1) == 0 ? 0 : EBUSY;
902 }
903
904 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* m)
905 {
906   /* keep reads and writes inside the protected region */
907   rwmb();
908   wmb();
909   atomic_set(&m->lock, 0);
910   return 0;
911 }
912
913 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* m)
914 {
915   return 0;
916 }
917
918 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *c, const pthread_condattr_t *a)
919 {
920         TAILQ_INIT(&c->waiters);
921         spin_pdr_init(&c->spdr_lock);
922         if (a) {
923                 c->attr_pshared = a->pshared;
924                 c->attr_clock = a->clock;
925         } else {
926                 c->attr_pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
927                 c->attr_clock = 0;
928         }
929         return 0;
930 }
931
932 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *c)
933 {
934         return 0;
935 }
936
937 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *c)
938 {
939         unsigned int nr_woken = 0;      /* assuming less than 4 bil threads */
940         struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
941         struct pthread_tcb *pthread_i;
942         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
943         /* moves all items from waiters onto the end of restartees */
944         TAILQ_CONCAT(&restartees, &c->waiters, next);
945         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
946         /* Do the work of pth_thread_runnable().  We're in uth context here, but I
947          * think it's okay.  When we need to (when locking) we drop into VC ctx, as
948          * far as the kernel and other cores are concerned. */
949         TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next) {
950                 pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
951                 nr_woken++;
952         }
953         /* Amortize the lock grabbing over all restartees */
954         mcs_pdr_lock(&queue_lock);
955         threads_ready += nr_woken;
956         TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
957         mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
958         if (can_adjust_vcores)
959                 vcore_request(threads_ready);
960         return 0;
961 }
962
963 /* spec says this needs to work regardless of whether or not it holds the mutex
964  * already. */
965 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *c)
966 {
967         struct pthread_tcb *pthread;
968         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
969         pthread = TAILQ_FIRST(&c->waiters);
970         if (!pthread) {
971                 spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
972                 return 0;
973         }
974         TAILQ_REMOVE(&c->waiters, pthread, next);
975         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
976         pth_thread_runnable((struct uthread*)pthread);
977         return 0;
978 }
979
980 /* Communicate btw cond_wait and its callback */
981 struct cond_junk {
982         pthread_cond_t                          *c;
983         pthread_mutex_t                         *m;
984 };
985
986 /* Callback/bottom half of cond wait.  For those writing these pth callbacks,
987  * the minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
988  * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
989 static void __pth_wait_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
990 {
991         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
992         pthread_cond_t *c = ((struct cond_junk*)junk)->c;
993         pthread_mutex_t *m = ((struct cond_junk*)junk)->m;
994         /* this removes us from the active list; we can reuse next below */
995         __pthread_generic_yield(pthread);
996         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
997         spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
998         TAILQ_INSERT_TAIL(&c->waiters, pthread, next);
999         spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
1000         pthread_mutex_unlock(m);
1001 }
1002
1003 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
1004 {
1005         struct cond_junk local_junk;
1006         local_junk.c = c;
1007         local_junk.m = m;
1008         uthread_yield(TRUE, __pth_wait_cb, &local_junk);
1009         pthread_mutex_lock(m);
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *a)
1014 {
1015         a->pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
1016         a->clock = 0;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *a)
1021 {
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 int pthread_condattr_getpshared(pthread_condattr_t *a, int *s)
1026 {
1027         *s = a->pshared;
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *a, int s)
1032 {
1033         a->pshared = s;
1034         if (s == PTHREAD_PROCESS_SHARED) {
1035                 printf("Warning: we don't do shared pthread condvars btw diff MCPs\n");
1036                 return -1;
1037         }
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 int pthread_condattr_getclock(const pthread_condattr_t *attr,
1042                               clockid_t *clock_id)
1043 {
1044         *clock_id = attr->clock;
1045 }
1046
1047 int pthread_condattr_setclock(pthread_condattr_t *attr, clockid_t clock_id)
1048 {
1049         printf("Warning: we don't do pthread condvar clock stuff\n");
1050         attr->clock = clock_id;
1051 }
1052
1053 pthread_t pthread_self()
1054 {
1055   return (struct pthread_tcb*)current_uthread;
1056 }
1057
1058 int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2)
1059 {
1060   return t1 == t2;
1061 }
1062
1063 int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
1064 {
1065   if (atomic_swap_u32(once_control, 1) == 0)
1066     init_routine();
1067   return 0;
1068 }
1069
1070 int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t *b,
1071                          const pthread_barrierattr_t *a, int count)
1072 {
1073         b->total_threads = count;
1074         b->sense = 0;
1075         atomic_set(&b->count, count);
1076         spin_pdr_init(&b->lock);
1077         TAILQ_INIT(&b->waiters);
1078         b->nr_waiters = 0;
1079         return 0;
1080 }
1081
1082 struct barrier_junk {
1083         pthread_barrier_t                               *b;
1084         int                                                             ls;
1085 };
1086
1087 /* Callback/bottom half of barrier. */
1088 static void __pth_barrier_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
1089 {
1090         struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
1091         pthread_barrier_t *b = ((struct barrier_junk*)junk)->b;
1092         int ls = ((struct barrier_junk*)junk)->ls;
1093         /* Removes from active list, we can reuse.  must also restart */
1094         __pthread_generic_yield(pthread);
1095         /* TODO: if we used a trylock, we could bail as soon as we see sense */
1096         spin_pdr_lock(&b->lock);
1097         /* If sense is ls (our free value), we lost the race and shouldn't sleep */
1098         if (b->sense == ls) {
1099                 /* TODO: i'd like to fast-path the wakeup, skipping pth_runnable */
1100                 pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;      /* not sure which state for this */
1101                 spin_pdr_unlock(&b->lock);
1102                 pth_thread_runnable(uthread);
1103                 return;
1104         }
1105         /* otherwise, we sleep */
1106         pthread->state = PTH_BLK_MUTEX; /* TODO: consider ignoring this */
1107         TAILQ_INSERT_TAIL(&b->waiters, pthread, next);
1108         b->nr_waiters++;
1109         spin_pdr_unlock(&b->lock);
1110 }
1111
1112 /* We assume that the same threads participating in the barrier this time will
1113  * also participate next time.  Imagine a thread stopped right after its fetch
1114  * and add - we know it is coming through eventually.  We finish and change the
1115  * sense, which should allow the delayed thread to eventually break through.
1116  * But if another n threads come in first, we'll set the sense back to the old
1117  * value, thereby catching the delayed thread til the next barrier. 
1118  *
1119  * A note on preemption: if any thread gets preempted and it is never dealt
1120  * with, eventually we deadlock, with all threads waiting on the last one to
1121  * enter (and any stragglers from one run will be the last in the next run).
1122  * One way or another, we need to handle preemptions.  The current 2LS requests
1123  * an IPI for a preempt, so we'll be fine.  Any other strategies will need to
1124  * consider how barriers work.  Any time we sleep, we'll be okay (since that
1125  * frees up our core to handle preemptions/run other threads. */
1126 int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t *b)
1127 {
1128         unsigned int spin_state = 0;
1129         int ls = !b->sense;     /* when b->sense is the value we read, then we're free*/
1130         int nr_waiters;
1131         struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
1132         struct pthread_tcb *pthread_i;
1133         struct barrier_junk local_junk;
1134         
1135         long old_count = atomic_fetch_and_add(&b->count, -1);
1136
1137         if (old_count == 1) {
1138                 printd("Thread %d is last to hit the barrier, resetting...\n",
1139                        pthread_self()->id);
1140                 /* TODO: we might want to grab the lock right away, so a few short
1141                  * circuit faster? */
1142                 atomic_set(&b->count, b->total_threads);
1143                 /* we still need to maintain ordering btw count and sense, in case
1144                  * another thread doesn't sleep (if we wrote sense first, they could
1145                  * break out, race around, and muck with count before it is time) */
1146                 /* wmb(); handled by the spin lock */
1147                 spin_pdr_lock(&b->lock);
1148                 /* Sense is only protected in addition to decisions to sleep */
1149                 b->sense = ls;  /* set to free everyone */
1150                 /* All access to nr_waiters is protected by the lock */
1151                 if (!b->nr_waiters) {
1152                         spin_pdr_unlock(&b->lock);
1153                         return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
1154                 }
1155                 TAILQ_CONCAT(&restartees, &b->waiters, next);
1156                 nr_waiters = b->nr_waiters;
1157                 b->nr_waiters = 0;
1158                 spin_pdr_unlock(&b->lock);
1159                 /* TODO: do we really need this state tracking? */
1160                 TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next)
1161                         pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
1162                 /* bulk restart waiters (skipping pth_thread_runnable()) */
1163                 mcs_pdr_lock(&queue_lock);
1164                 threads_ready += nr_waiters;
1165                 TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
1166                 mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
1167                 if (can_adjust_vcores)
1168                         vcore_request(threads_ready);
1169                 return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
1170         } else {
1171                 /* Spin if there are no other threads to run.  No sense sleeping */
1172                 do {
1173                         if (b->sense == ls)
1174                                 return 0;
1175                         cpu_relax();
1176                 } while (safe_to_spin(&spin_state));
1177
1178                 /* Try to sleep, when we wake/return, we're free to go */
1179                 local_junk.b = b;
1180                 local_junk.ls = ls;
1181                 uthread_yield(TRUE, __pth_barrier_cb, &local_junk);
1182                 // assert(b->sense == ls);
1183                 return 0;
1184         }
1185 }
1186
1187 int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t *b)
1188 {
1189         assert(TAILQ_EMPTY(&b->waiters));
1190         assert(!b->nr_waiters);
1191         /* Free any locks (if we end up using an MCS) */
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 int pthread_detach(pthread_t thread)
1196 {
1197         /* TODO: race on this state.  Someone could be trying to join now */
1198         thread->detached = TRUE;
1199         return 0;
1200 }
1201
1202 int pthread_kill(pthread_t thread, int signo)
1203 {
1204         // Slightly racy with clearing of mask when triggering the signal, but
1205         // that's OK, as signals are inherently racy since they don't queue up.
1206         return sigaddset(&thread->sigpending, signo);
1207 }
1208
1209
1210 int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset)
1211 {
1212         if (how != SIG_BLOCK && how != SIG_SETMASK && how != SIG_UNBLOCK) {
1213                 errno = EINVAL;
1214                 return -1;
1215         }
1216
1217         pthread_t pthread = ((struct pthread_tcb*)current_uthread);
1218         if (oset)
1219                 *oset = pthread->sigmask;
1220         switch (how) {
1221                 case SIG_BLOCK:
1222                         pthread->sigmask = pthread->sigmask | *set;
1223                         break;
1224                 case SIG_SETMASK:
1225                         pthread->sigmask = *set;
1226                         break;
1227                 case SIG_UNBLOCK:
1228                         pthread->sigmask = pthread->sigmask & ~(*set);
1229                         break;
1230         }
1231         // Ensures any signals we just unmasked get processed if they are pending
1232         pthread_yield();
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 int pthread_sigqueue(pthread_t *thread, int sig, const union sigval value)
1237 {
1238         printf("pthread_sigqueue is not yet implemented!");
1239         return -1;
1240 }
1241
1242 int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*))
1243 {
1244         *key = dtls_key_create(destructor);
1245         assert(key);
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 int pthread_key_delete(pthread_key_t key)
1250 {
1251         dtls_key_delete(key);
1252         return 0;
1253 }
1254
1255 void *pthread_getspecific(pthread_key_t key)
1256 {
1257         return get_dtls(key);
1258 }
1259
1260 int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value)
1261 {
1262         set_dtls(key, (void*)value);
1263         return 0;
1264 }
1265