Cleans up preempt_pending helper functions
[akaros.git] / user / pthread / pthread.c
index 79a85ee..4765c6c 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
-#include <rstdio.h>
+#include <stdio.h>
 #include <errno.h>
 #include <parlib.h>
 #include <ros/event.h>
 #include <sys/mman.h>
 #include <assert.h>
 #include <event.h>
+#include <ucq.h>
 
 struct pthread_queue ready_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(ready_queue);
 struct pthread_queue active_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(active_queue);
-mcs_lock_t queue_lock = MCS_LOCK_INIT;
+struct mcs_pdr_lock queue_lock;
 pthread_once_t init_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
 int threads_ready = 0;
 int threads_active = 0;
 
-/* Array of syscall event queues, one per vcore, alloced in pth_init() */
-struct event_queue *sysc_evq;
+/* Array of per-vcore structs to manage waiting on syscalls and handling
+ * overflow.  Init'd in pth_init(). */
+struct sysc_mgmt *sysc_mgmt = 0;
 
 /* Helper / local functions */
 static int get_next_pid(void);
 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun);
 
 /* Pthread 2LS operations */
-struct uthread *pth_init(void);
 void pth_sched_entry(void);
-struct uthread *pth_thread_create(void (*func)(void), void *udata);
 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread);
 void pth_thread_yield(struct uthread *uthread);
-void pth_thread_exit(struct uthread *uthread);
-unsigned int pth_vcores_wanted(void);
+void pth_thread_paused(struct uthread *uthread);
 void pth_preempt_pending(void);
 void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data);
 void pth_blockon_sysc(struct syscall *sysc);
 
 /* Event Handlers */
-static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
-                               bool overflow);
+static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type);
 
 struct schedule_ops pthread_sched_ops = {
-       pth_init,
        pth_sched_entry,
-       pth_thread_create,
        pth_thread_runnable,
        pth_thread_yield,
-       pth_thread_exit,
+       pth_thread_paused,
        pth_blockon_sysc,
-       pth_vcores_wanted,
        0, /* pth_preempt_pending, */
        0, /* pth_spawn_thread, */
 };
@@ -66,44 +61,6 @@ struct schedule_ops *sched_ops = &pthread_sched_ops;
 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt);
 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt);
 
-/* Do whatever init you want.  Return a uthread representing thread0 (int
- * main()) */
-struct uthread *pth_init(void)
-{
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
-       /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
-        * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
-        * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
-        * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid pref.
-        * Also note that enable_kevent() is just an example, and you probably want
-        * to use parts of event.c to do what you want. */
-       enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI);
-
-       /* Handle syscall events.  Using small ev_qs, with no internal ev_mbox. */
-       ev_handlers[EV_SYSCALL] = pth_handle_syscall;
-       sysc_evq = malloc(sizeof(struct event_queue) * max_vcores());
-       assert(sysc_evq);
-       /* Set up each of the per-vcore syscall event queues so that they point to
-        * the VCPD/default vcore mailbox (for now)  Note you'll need the vcore to
-        * be online to get the events (for now). */
-       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
-               sysc_evq[i].ev_mbox =  &__procdata.vcore_preempt_data[i].ev_mbox;
-               sysc_evq[i].ev_flags = EVENT_IPI;               /* totally up to you */
-               sysc_evq[i].ev_vcore = i;
-       }
-       /* Create a pthread_tcb for the main thread */
-       pthread_t t = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
-       t->id = get_next_pid();
-       assert(t->id == 0);
-
-       /* Put the new pthread on the active queue */
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-       threads_active++;
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-       return (struct uthread*)t;
-}
-
 /* Called from vcore entry.  Options usually include restarting whoever was
  * running there before or running a new thread.  Events are handled out of
  * event.c (table of function pointers, stuff like that). */
@@ -116,28 +73,35 @@ void __attribute__((noreturn)) pth_sched_entry(void)
        }
        /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
        struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-       new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
-       if (new_thread) {
-               TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
-               TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
-               threads_active++;
-               threads_ready--;
-       }
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-       /* Instead of yielding, you could spin, turn off the core, set an alarm,
-        * whatever.  You want some logic to decide this.  Uthread code wil have
-        * helpers for this (like how we provide run_uthread()) */
-       if (!new_thread) {
-               /* TODO: consider doing something more intelligent here */
+       /* Try to get a thread.  If we get one, we'll break out and run it.  If not,
+        * we'll try to yield.  vcore_yield() might return, if we lost a race and
+        * had a new event come in, one that may make us able to get a new_thread */
+       do {
+               handle_events(vcoreid);
+               __check_preempt_pending(vcoreid);
+               mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+               new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
+               if (new_thread) {
+                       TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
+                       threads_active++;
+                       threads_ready--;
+                       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+                       /* If you see what looks like the same uthread running in multiple
+                        * places, your list might be jacked up.  Turn this on. */
+                       printd("[P] got uthread %08p on vc %d state %08p flags %08p\n",
+                              new_thread, vcoreid,
+                              ((struct uthread*)new_thread)->state,
+                              ((struct uthread*)new_thread)->flags);
+                       break;
+               }
+               mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+               /* no new thread, try to yield */
                printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcore_id());
-               /* Not actually yielding - just spin for now, so we can get syscall
-                * unblocking events */
-               vcore_idle();
-               //sys_yield(0);
-               assert(0);
-       }
+               /* TODO: you can imagine having something smarter here, like spin for a
+                * bit before yielding (or not at all if you want to be greedy). */
+               vcore_yield(FALSE);
+       } while (1);
        assert(((struct uthread*)new_thread)->state != UT_RUNNING);
        run_uthread((struct uthread*)new_thread);
        assert(0);
@@ -150,43 +114,18 @@ static void __pthread_run(void)
        pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
 }
 
-/* Responible for creating the uthread and initializing its user trap frame */
-struct uthread *pth_thread_create(void (*func)(void), void *udata)
-{
-       struct pthread_tcb *pthread;
-       pthread_attr_t *attr = (pthread_attr_t*)udata;
-       pthread = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
-       pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
-       pthread->id = get_next_pid();
-       pthread->detached = FALSE;                              /* default */
-       /* Respect the attributes */
-       if (attr) {
-               if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
-                       pthread->stacksize = attr->stacksize;
-               if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
-                       pthread->detached = TRUE;
-       }
-       /* allocate a stack */
-       if (__pthread_allocate_stack(pthread))
-               printf("We're fucked\n");
-       /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
-        * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
-        * pthread_create(). */
-       init_user_tf(&pthread->uthread.utf, (uint32_t)__pthread_run, 
-                 (uint32_t)(pthread->stacktop));
-       return (struct uthread*)pthread;
-}
-
 void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
 {
        struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
        /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
         * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
        TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
        threads_ready++;
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* Smarter schedulers should look at the num_vcores() and how much work is
+        * going on to make a decision about how many vcores to request. */
+       vcore_request(threads_ready);
 }
 
 /* The calling thread is yielding.  Do what you need to do to restart (like put
@@ -195,43 +134,78 @@ void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
 void pth_thread_yield(struct uthread *uthread)
 {
        struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
-       /* Take from the active list, and put on the ready list (tail).  Don't do
-        * this until we are done completely with the thread, since it can be
-        * restarted somewhere else. */
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       struct pthread_tcb *temp_pth = 0;       /* used for exiting AND joining */
+       /* Remove from the active list, whether exiting or yielding. */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
        threads_active--;
        TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
-       threads_ready++;
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       if (pthread->flags & PTHREAD_EXITING) {
+               /* Destroy the pthread */
+               uthread_cleanup(uthread);
+               /* Cleanup, mirroring pthread_create() */
+               __pthread_free_stack(pthread);
+               /* TODO: race on detach state */
+               if (pthread->detached) {
+                       free(pthread);
+               } else {
+                       /* See if someone is joining on us.  If not, we're done (and the
+                        * joiner will wake itself when it saw us there instead of 0). */
+                       temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->joiner, pthread);
+                       if (temp_pth) {
+                               /* they joined before we exited, we need to wake them */
+                               printd("[pth] %08p exiting, waking joiner %08p\n",
+                                      pthread, temp_pth);
+                               pth_thread_runnable((struct uthread*)temp_pth);
+                       }
+               }
+       } else if (pthread->flags & PTHREAD_JOINING) {
+               /* We're trying to join, yield til we get woken up */
+               /* put ourselves in the join target's joiner slot.  If we get anything
+                * back, we lost the race and need to wake ourselves. */
+               temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->join_target->joiner,
+                                          pthread);
+               /* after that atomic swap, the pthread might be woken up (if it
+                * succeeded), so don't touch pthread again after that (this following
+                * if () is okay). */
+               if (temp_pth) {
+                       assert(temp_pth == pthread->join_target);       /* Sanity */
+                       /* wake ourselves, not the exited one! */
+                       printd("[pth] %08p already exit, rewaking ourselves, joiner %08p\n",
+                              temp_pth, pthread);
+                       pth_thread_runnable((struct uthread*)pthread);
+               }
+       } else {
+               /* Yielding for no apparent reason (being nice / help break deadlocks).
+                * Just wake it up and make it ready again. */
+               pth_thread_runnable((struct uthread*)pthread);
+       }
 }
 
-/* Thread is exiting, do your 2LS specific stuff.  You're in vcore context.
- * Don't use the thread's TLS or stack or anything. */
-void pth_thread_exit(struct uthread *uthread)
+/* For some reason not under its control, the uthread stopped running (compared
+ * to yield, which was caused by uthread/2LS code).
+ *
+ * The main case for this is if the vcore was preempted or if the vcore it was
+ * running on needed to stop.  You are given a uthread that looks like it took a
+ * notif, and had its context/silly state copied out to the uthread struct.
+ * (copyout_uthread).  Note that this will be called in the context (TLS) of the
+ * vcore that is losing the uthread.  If that vcore is running, it'll be in a
+ * preempt-event handling loop (not in your 2LS code).  If this is a big
+ * problem, I'll change it. */
+void pth_thread_paused(struct uthread *uthread)
 {
        struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
-       /* Remove from the active runqueue */
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       /* Remove from the active list.  Note that I don't particularly care about
+        * the active list.  We keep it around because it causes bugs and keeps us
+        * honest.  After all, some 2LS may want an active list */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
        threads_active--;
        TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-       /* Cleanup, mirroring pth_thread_create() */
-       __pthread_free_stack(pthread);
-       /* TODO: race on detach state */
-       if (pthread->detached)
-               free(pthread);
-       else
-               pthread->finished = 1;
-}
-
-/* Returns how many *more* vcores we want.  Smarter schedulers should look at
- * the num_vcores() and how much work is going on to make this decision. */
-unsigned int pth_vcores_wanted(void)
-{
-       return 1;
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* At this point, you could do something clever, like put it at the front of
+        * the runqueue, see if it was holding a lock, do some accounting, or
+        * whatever. */
+       uthread_runnable(uthread);
 }
 
 void pth_preempt_pending(void)
@@ -243,32 +217,27 @@ void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data)
 }
 
 /* Restarts a uthread hanging off a syscall.  For the simple pthread case, we
- * just make it runnable and let the main scheduler code handle it.
- *
- * TODO: ought to have a queue of waiters on syscalls, and this should remove it
- * from the list.  The list is needed in case we miss syscall events. */
+ * just make it runnable and let the main scheduler code handle it. */
 static void restart_thread(struct syscall *sysc)
 {
-       struct uthread *restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
-       assert(restartee);
-       assert(restartee->state == UT_BLOCKED);
-       assert(restartee->sysc == sysc);
-       restartee->sysc = 0;    /* so we don't 'reblock' on this later */
-       uthread_runnable(restartee);
+       struct uthread *ut_restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
+       /* uthread stuff here: */
+       assert(ut_restartee);
+       assert(ut_restartee->state == UT_BLOCKED);
+       assert(ut_restartee->sysc == sysc);
+       ut_restartee->sysc = 0; /* so we don't 'reblock' on this later */
+       uthread_runnable(ut_restartee);
 }
 
 /* This handler is usually run in vcore context, though I can imagine it being
  * called by a uthread in some other threading library. */
-static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
-                               bool overflow)
+static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type)
 {
        struct syscall *sysc;
        assert(in_vcore_context());
-       /* TODO: handle overflow!! */
-       if (overflow)
-               printf("FUUUUUUUUUUUUUUUUCK, OVERFLOW!!!!!!!\n");
-       if (!ev_msg) /* just as bad as overflow */
-               return;
+       /* It's a bug if we don't have a msg (we're handling a syscall bit-event) */
+       assert(ev_msg);
+       /* Get the sysc from the message and just restart it */
        sysc = ev_msg->ev_arg3;
        assert(sysc);
        restart_thread(sysc);
@@ -282,24 +251,20 @@ void pth_blockon_sysc(struct syscall *sysc)
 {
        int old_flags;
        bool need_to_restart = FALSE;
+       uint32_t vcoreid = vcore_id();
 
        assert(current_uthread->state == UT_BLOCKED);
        /* rip from the active queue */
-       struct mcs_lock_qnode local_qn = {0};
        struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)current_uthread;
-       mcs_lock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
        threads_active--;
        TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
-       mcs_unlock_notifsafe(&queue_lock, &local_qn);
-
-       /* TODO: need to register the sysc or uthread in case we lose the
-        * message.  can put it on a (per-core) tailq or something and rip it
-        * out when it unblocks. */
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
 
        /* Set things up so we can wake this thread up later */
        sysc->u_data = current_uthread;
        /* Register our vcore's syscall ev_q to hear about this syscall. */
-       if (!register_evq(sysc, &sysc_evq[vcore_id()])) {
+       if (!register_evq(sysc, sysc_mgmt[vcoreid].ev_q)) {
                /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
                 * event.  Just restart him. */
                restart_thread(sysc);
@@ -323,7 +288,7 @@ int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
 
 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt)
 {
-       assert(!munmap(pt->stacktop - PTHREAD_STACK_SIZE, PTHREAD_STACK_SIZE));
+       assert(!munmap(pt->stacktop - pt->stacksize, pt->stacksize));
 }
 
 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
@@ -356,15 +321,128 @@ int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize)
        return 0;
 }
 
-int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr,
-                   void *(*start_routine)(void *), void* arg)
+/* Do whatever init you want.  At some point call uthread_lib_init() and pass it
+ * a uthread representing thread0 (int main()) */
+static int pthread_lib_init(void)
 {
-       struct pthread_tcb *pthread =
-              (struct pthread_tcb*)uthread_create(__pthread_run, (void*)attr);
-       if (!pthread)
+       /* Make sure this only runs once */
+       static bool initialized = FALSE;
+       if (initialized)
                return -1;
+       initialized = TRUE;
+       uintptr_t mmap_block;
+       mcs_pdr_init(&queue_lock);
+       /* Create a pthread_tcb for the main thread */
+       pthread_t t = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
+       assert(t);
+       t->id = get_next_pid();
+       t->stacksize = USTACK_NUM_PAGES * PGSIZE;
+       t->stacktop = (void*)USTACKTOP;
+       t->detached = TRUE;
+       t->flags = 0;
+       t->join_target = 0;
+       t->joiner = 0;
+       assert(t->id == 0);
+       /* Put the new pthread (thread0) on the active queue */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);      /* arguably, we don't need these (_S mode) */
+       threads_active++;
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
+        * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
+        * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
+        * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid and
+        * private preference.  Also note that enable_kevent() is just an example,
+        * and you probably want to use parts of event.c to do what you want. */
+       enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI | EVENT_VCORE_PRIVATE);
+
+       /* Handle syscall events. */
+       ev_handlers[EV_SYSCALL] = pth_handle_syscall;
+       /* Set up the per-vcore structs to track outstanding syscalls */
+       sysc_mgmt = malloc(sizeof(struct sysc_mgmt) * max_vcores());
+       assert(sysc_mgmt);
+#if 1   /* Independent ev_mboxes per vcore */
+       /* Get a block of pages for our per-vcore (but non-VCPD) ev_qs */
+       mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2 * max_vcores(),
+                                    PROT_WRITE | PROT_READ,
+                                    MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       assert(mmap_block);
+       /* Could be smarter and do this on demand (in case we don't actually want
+        * max_vcores()). */
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
+               /* Each vcore needs to point to a non-VCPD ev_q */
+               sysc_mgmt[i].ev_q = get_big_event_q_raw();
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
+               ucq_init_raw(&sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox->ev_msgs, 
+                            mmap_block + (2 * i    ) * PGSIZE, 
+                            mmap_block + (2 * i + 1) * PGSIZE); 
+       }
+       /* Technically, we should munmap and free what we've alloc'd, but the
+        * kernel will clean it up for us when we exit. */
+#endif 
+#if 0   /* One global ev_mbox, separate ev_q per vcore */
+       struct event_mbox *sysc_mbox = malloc(sizeof(struct event_mbox));
+       uintptr_t two_pages = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2, PROT_WRITE | PROT_READ,
+                                             MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       printd("Global ucq: %08p\n", &sysc_mbox->ev_msgs);
+       assert(sysc_mbox);
+       assert(two_pages);
+       memset(sysc_mbox, 0, sizeof(struct event_mbox));
+       ucq_init_raw(&sysc_mbox->ev_msgs, two_pages, two_pages + PGSIZE);
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
+               sysc_mgmt[i].ev_q = get_event_q();
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox = sysc_mbox;
+       }
+#endif
+       /* Initialize the uthread code (we're in _M mode after this).  Doing this
+        * last so that all the event stuff is ready when we're in _M mode.  Not a
+        * big deal one way or the other.  Note that vcore_init() hasn't happened
+        * yet, so if a 2LS somehow wants to have its init stuff use things like
+        * vcore stacks or TLSs, we'll need to change this. */
+       assert(!uthread_lib_init((struct uthread*)t));
+       return 0;
+}
+
+int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
+                   void *(*start_routine)(void *), void *arg)
+{
+       static bool first = TRUE;
+       if (first) {
+               assert(!pthread_lib_init());
+               first = FALSE;
+       }
+       /* Create the actual thread */
+       struct pthread_tcb *pthread;
+       pthread = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
+       assert(pthread);
+       pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
+       pthread->flags = 0;
+       pthread->id = get_next_pid();
+       pthread->detached = FALSE;                              /* default */
+       pthread->join_target = 0;
+       pthread->joiner = 0;
+       /* Respect the attributes */
+       if (attr) {
+               if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
+                       pthread->stacksize = attr->stacksize;
+               if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
+                       pthread->detached = TRUE;
+       }
+       /* allocate a stack */
+       if (__pthread_allocate_stack(pthread))
+               printf("We're fucked\n");
+       /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
+        * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
+        * pthread_create(). */
+       init_user_tf(&pthread->uthread.utf, (long)&__pthread_run,
+                    (long)(pthread->stacktop));
        pthread->start_routine = start_routine;
        pthread->arg = arg;
+       /* Initialize the uthread */
+       uthread_init((struct uthread*)pthread);
        uthread_runnable((struct uthread*)pthread);
        *thread = pthread;
        return 0;
@@ -372,6 +450,7 @@ int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr,
 
 int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
 {
+       struct pthread_tcb *caller = (struct pthread_tcb*)current_uthread;
        /* Not sure if this is the right semantics.  There is a race if we deref
         * thread and he is already freed (which would have happened if he was
         * detached. */
@@ -379,8 +458,17 @@ int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
                printf("[pthread] trying to join on a detached pthread");
                return -1;
        }
-       while (!thread->finished)
-               pthread_yield();
+       /* See if it is already done, to avoid the pain of a uthread_yield() (the
+        * early check is an optimization, pth_thread_yield() handles the race). */
+       if (!thread->joiner) {
+               /* Time to join, set things up so pth_thread_yield() knows what to do */
+               caller->flags |= PTHREAD_JOINING;
+               caller->join_target = thread;
+               uthread_yield(TRUE);
+               /* When we return/restart, the thread will be done */
+       } else {
+               assert(thread->joiner == thread);       /* sanity check */
+       }
        if (retval)
                *retval = thread->retval;
        free(thread);
@@ -389,8 +477,7 @@ int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
 
 int pthread_yield(void)
 {
-       assert(!in_vcore_context());    /* try and catch the yield bug */
-       uthread_yield();
+       uthread_yield(TRUE);
        return 0;
 }
 
@@ -428,7 +515,7 @@ int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t* attr, int type)
 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* m, const pthread_mutexattr_t* attr)
 {
   m->attr = attr;
-  m->lock = 0;
+  atomic_init(&m->lock, 0);
   return 0;
 }
 
@@ -450,20 +537,23 @@ int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* m)
                        cpu_relax();
                        spin_to_sleep(PTHREAD_MUTEX_SPINS, &spinner);
                }
+       /* normally we'd need a wmb() and a wrmb() after locking, but the
+        * atomic_swap handles the CPU mb(), so just a cmb() is necessary. */
+       cmb();
        return 0;
 }
 
 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* m)
 {
-  return atomic_swap(&m->lock,1) == 0 ? 0 : EBUSY;
+  return atomic_swap(&m->lock, 1) == 0 ? 0 : EBUSY;
 }
 
 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* m)
 {
-  /* Need to prevent the compiler (and some arches) from reordering older
-   * stores */
+  /* keep reads and writes inside the protected region */
+  rwmb();
   wmb();
-  m->lock = 0;
+  atomic_set(&m->lock, 0);
   return 0;
 }
 
@@ -508,11 +598,11 @@ int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *c)
 
 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
 {
-  int old_waiter = c->next_waiter;
-  int my_waiter = c->next_waiter;
+  uint32_t old_waiter = c->next_waiter;
+  uint32_t my_waiter = c->next_waiter;
   
   //allocate a slot
-  while (atomic_swap (& (c->in_use[my_waiter]), SLOT_IN_USE) == SLOT_IN_USE)
+  while (atomic_swap_u32(& (c->in_use[my_waiter]), SLOT_IN_USE) == SLOT_IN_USE)
   {
     my_waiter = (my_waiter + 1) % MAX_PTHREADS;
     assert (old_waiter != my_waiter);  // do not want to wrap around
@@ -569,12 +659,14 @@ void pthread_exit(void *ret)
 {
        struct pthread_tcb *pthread = pthread_self();
        pthread->retval = ret;
-       uthread_exit();
+       /* So our pth_thread_yield knows we want to exit */
+       pthread->flags |= PTHREAD_EXITING;
+       uthread_yield(FALSE);
 }
 
 int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
 {
-  if(atomic_swap(once_control,1) == 0)
+  if (atomic_swap_u32(once_control, 1) == 0)
     init_routine();
   return 0;
 }