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