xref: /netbsd-src/external/bsd/jemalloc.old/dist/src/mutex.c (revision 8e33eff89e26cf71871ead62f0d5063e1313c33a)
1*8e33eff8Schristos #define JEMALLOC_MUTEX_C_
2*8e33eff8Schristos #include "jemalloc/internal/jemalloc_preamble.h"
3*8e33eff8Schristos #include "jemalloc/internal/jemalloc_internal_includes.h"
4*8e33eff8Schristos 
5*8e33eff8Schristos #include "jemalloc/internal/assert.h"
6*8e33eff8Schristos #include "jemalloc/internal/malloc_io.h"
7*8e33eff8Schristos #include "jemalloc/internal/spin.h"
8*8e33eff8Schristos 
9*8e33eff8Schristos #ifndef _CRT_SPINCOUNT
10*8e33eff8Schristos #define _CRT_SPINCOUNT 4000
11*8e33eff8Schristos #endif
12*8e33eff8Schristos 
13*8e33eff8Schristos /******************************************************************************/
14*8e33eff8Schristos /* Data. */
15*8e33eff8Schristos 
16*8e33eff8Schristos #ifdef JEMALLOC_LAZY_LOCK
17*8e33eff8Schristos bool isthreaded = false;
18*8e33eff8Schristos #endif
19*8e33eff8Schristos #ifdef JEMALLOC_MUTEX_INIT_CB
20*8e33eff8Schristos static bool		postpone_init = true;
21*8e33eff8Schristos static malloc_mutex_t	*postponed_mutexes = NULL;
22*8e33eff8Schristos #endif
23*8e33eff8Schristos 
24*8e33eff8Schristos /******************************************************************************/
25*8e33eff8Schristos /*
26*8e33eff8Schristos  * We intercept pthread_create() calls in order to toggle isthreaded if the
27*8e33eff8Schristos  * process goes multi-threaded.
28*8e33eff8Schristos  */
29*8e33eff8Schristos 
30*8e33eff8Schristos #if defined(JEMALLOC_LAZY_LOCK) && !defined(_WIN32)
31*8e33eff8Schristos JEMALLOC_EXPORT int
32*8e33eff8Schristos pthread_create(pthread_t *__restrict thread,
33*8e33eff8Schristos     const pthread_attr_t *__restrict attr, void *(*start_routine)(void *),
34*8e33eff8Schristos     void *__restrict arg) {
35*8e33eff8Schristos 	return pthread_create_wrapper(thread, attr, start_routine, arg);
36*8e33eff8Schristos }
37*8e33eff8Schristos #endif
38*8e33eff8Schristos 
39*8e33eff8Schristos /******************************************************************************/
40*8e33eff8Schristos 
41*8e33eff8Schristos #ifdef JEMALLOC_MUTEX_INIT_CB
42*8e33eff8Schristos JEMALLOC_EXPORT int	_pthread_mutex_init_calloc_cb(pthread_mutex_t *mutex,
43*8e33eff8Schristos     void *(calloc_cb)(size_t, size_t));
44*8e33eff8Schristos #endif
45*8e33eff8Schristos 
46*8e33eff8Schristos void
47*8e33eff8Schristos malloc_mutex_lock_slow(malloc_mutex_t *mutex) {
48*8e33eff8Schristos 	mutex_prof_data_t *data = &mutex->prof_data;
49*8e33eff8Schristos 	UNUSED nstime_t before = NSTIME_INITIALIZER;
50*8e33eff8Schristos 
51*8e33eff8Schristos 	if (ncpus == 1) {
52*8e33eff8Schristos 		goto label_spin_done;
53*8e33eff8Schristos 	}
54*8e33eff8Schristos 
55*8e33eff8Schristos 	int cnt = 0, max_cnt = MALLOC_MUTEX_MAX_SPIN;
56*8e33eff8Schristos 	do {
57*8e33eff8Schristos 		spin_cpu_spinwait();
58*8e33eff8Schristos 		if (!malloc_mutex_trylock_final(mutex)) {
59*8e33eff8Schristos 			data->n_spin_acquired++;
60*8e33eff8Schristos 			return;
61*8e33eff8Schristos 		}
62*8e33eff8Schristos 	} while (cnt++ < max_cnt);
63*8e33eff8Schristos 
64*8e33eff8Schristos 	if (!config_stats) {
65*8e33eff8Schristos 		/* Only spin is useful when stats is off. */
66*8e33eff8Schristos 		malloc_mutex_lock_final(mutex);
67*8e33eff8Schristos 		return;
68*8e33eff8Schristos 	}
69*8e33eff8Schristos label_spin_done:
70*8e33eff8Schristos 	nstime_update(&before);
71*8e33eff8Schristos 	/* Copy before to after to avoid clock skews. */
72*8e33eff8Schristos 	nstime_t after;
73*8e33eff8Schristos 	nstime_copy(&after, &before);
74*8e33eff8Schristos 	uint32_t n_thds = atomic_fetch_add_u32(&data->n_waiting_thds, 1,
75*8e33eff8Schristos 	    ATOMIC_RELAXED) + 1;
76*8e33eff8Schristos 	/* One last try as above two calls may take quite some cycles. */
77*8e33eff8Schristos 	if (!malloc_mutex_trylock_final(mutex)) {
78*8e33eff8Schristos 		atomic_fetch_sub_u32(&data->n_waiting_thds, 1, ATOMIC_RELAXED);
79*8e33eff8Schristos 		data->n_spin_acquired++;
80*8e33eff8Schristos 		return;
81*8e33eff8Schristos 	}
82*8e33eff8Schristos 
83*8e33eff8Schristos 	/* True slow path. */
84*8e33eff8Schristos 	malloc_mutex_lock_final(mutex);
85*8e33eff8Schristos 	/* Update more slow-path only counters. */
86*8e33eff8Schristos 	atomic_fetch_sub_u32(&data->n_waiting_thds, 1, ATOMIC_RELAXED);
87*8e33eff8Schristos 	nstime_update(&after);
88*8e33eff8Schristos 
89*8e33eff8Schristos 	nstime_t delta;
90*8e33eff8Schristos 	nstime_copy(&delta, &after);
91*8e33eff8Schristos 	nstime_subtract(&delta, &before);
92*8e33eff8Schristos 
93*8e33eff8Schristos 	data->n_wait_times++;
94*8e33eff8Schristos 	nstime_add(&data->tot_wait_time, &delta);
95*8e33eff8Schristos 	if (nstime_compare(&data->max_wait_time, &delta) < 0) {
96*8e33eff8Schristos 		nstime_copy(&data->max_wait_time, &delta);
97*8e33eff8Schristos 	}
98*8e33eff8Schristos 	if (n_thds > data->max_n_thds) {
99*8e33eff8Schristos 		data->max_n_thds = n_thds;
100*8e33eff8Schristos 	}
101*8e33eff8Schristos }
102*8e33eff8Schristos 
103*8e33eff8Schristos static void
104*8e33eff8Schristos mutex_prof_data_init(mutex_prof_data_t *data) {
105*8e33eff8Schristos 	memset(data, 0, sizeof(mutex_prof_data_t));
106*8e33eff8Schristos 	nstime_init(&data->max_wait_time, 0);
107*8e33eff8Schristos 	nstime_init(&data->tot_wait_time, 0);
108*8e33eff8Schristos 	data->prev_owner = NULL;
109*8e33eff8Schristos }
110*8e33eff8Schristos 
111*8e33eff8Schristos void
112*8e33eff8Schristos malloc_mutex_prof_data_reset(tsdn_t *tsdn, malloc_mutex_t *mutex) {
113*8e33eff8Schristos 	malloc_mutex_assert_owner(tsdn, mutex);
114*8e33eff8Schristos 	mutex_prof_data_init(&mutex->prof_data);
115*8e33eff8Schristos }
116*8e33eff8Schristos 
117*8e33eff8Schristos static int
118*8e33eff8Schristos mutex_addr_comp(const witness_t *witness1, void *mutex1,
119*8e33eff8Schristos     const witness_t *witness2, void *mutex2) {
120*8e33eff8Schristos 	assert(mutex1 != NULL);
121*8e33eff8Schristos 	assert(mutex2 != NULL);
122*8e33eff8Schristos 	uintptr_t mu1int = (uintptr_t)mutex1;
123*8e33eff8Schristos 	uintptr_t mu2int = (uintptr_t)mutex2;
124*8e33eff8Schristos 	if (mu1int < mu2int) {
125*8e33eff8Schristos 		return -1;
126*8e33eff8Schristos 	} else if (mu1int == mu2int) {
127*8e33eff8Schristos 		return 0;
128*8e33eff8Schristos 	} else {
129*8e33eff8Schristos 		return 1;
130*8e33eff8Schristos 	}
131*8e33eff8Schristos }
132*8e33eff8Schristos 
133*8e33eff8Schristos bool
134*8e33eff8Schristos malloc_mutex_init(malloc_mutex_t *mutex, const char *name,
135*8e33eff8Schristos     witness_rank_t rank, malloc_mutex_lock_order_t lock_order) {
136*8e33eff8Schristos 	mutex_prof_data_init(&mutex->prof_data);
137*8e33eff8Schristos #ifdef _WIN32
138*8e33eff8Schristos #  if _WIN32_WINNT >= 0x0600
139*8e33eff8Schristos 	InitializeSRWLock(&mutex->lock);
140*8e33eff8Schristos #  else
141*8e33eff8Schristos 	if (!InitializeCriticalSectionAndSpinCount(&mutex->lock,
142*8e33eff8Schristos 	    _CRT_SPINCOUNT)) {
143*8e33eff8Schristos 		return true;
144*8e33eff8Schristos 	}
145*8e33eff8Schristos #  endif
146*8e33eff8Schristos #elif (defined(JEMALLOC_OS_UNFAIR_LOCK))
147*8e33eff8Schristos 	mutex->lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
148*8e33eff8Schristos #elif (defined(JEMALLOC_OSSPIN))
149*8e33eff8Schristos 	mutex->lock = 0;
150*8e33eff8Schristos #elif (defined(JEMALLOC_MUTEX_INIT_CB))
151*8e33eff8Schristos 	if (postpone_init) {
152*8e33eff8Schristos 		mutex->postponed_next = postponed_mutexes;
153*8e33eff8Schristos 		postponed_mutexes = mutex;
154*8e33eff8Schristos 	} else {
155*8e33eff8Schristos 		if (_pthread_mutex_init_calloc_cb(&mutex->lock,
156*8e33eff8Schristos 		    bootstrap_calloc) != 0) {
157*8e33eff8Schristos 			return true;
158*8e33eff8Schristos 		}
159*8e33eff8Schristos 	}
160*8e33eff8Schristos #elif MALLOC_MUTEX_TYPE == PTHREAD_MUTEX_DEFAULT
161*8e33eff8Schristos 	if (pthread_mutex_init(&mutex->lock, NULL) == -1)
162*8e33eff8Schristos 		return true;
163*8e33eff8Schristos #else
164*8e33eff8Schristos 	pthread_mutexattr_t attr;
165*8e33eff8Schristos 
166*8e33eff8Schristos 	if (pthread_mutexattr_init(&attr) != 0) {
167*8e33eff8Schristos 		return true;
168*8e33eff8Schristos 	}
169*8e33eff8Schristos 	pthread_mutexattr_settype(&attr, MALLOC_MUTEX_TYPE);
170*8e33eff8Schristos 	if (pthread_mutex_init(&mutex->lock, &attr) != 0) {
171*8e33eff8Schristos 		pthread_mutexattr_destroy(&attr);
172*8e33eff8Schristos 		return true;
173*8e33eff8Schristos 	}
174*8e33eff8Schristos 	pthread_mutexattr_destroy(&attr);
175*8e33eff8Schristos #endif
176*8e33eff8Schristos 	if (config_debug) {
177*8e33eff8Schristos 		mutex->lock_order = lock_order;
178*8e33eff8Schristos 		if (lock_order == malloc_mutex_address_ordered) {
179*8e33eff8Schristos 			witness_init(&mutex->witness, name, rank,
180*8e33eff8Schristos 			    mutex_addr_comp, mutex);
181*8e33eff8Schristos 		} else {
182*8e33eff8Schristos 			witness_init(&mutex->witness, name, rank, NULL, NULL);
183*8e33eff8Schristos 		}
184*8e33eff8Schristos 	}
185*8e33eff8Schristos 	return false;
186*8e33eff8Schristos }
187*8e33eff8Schristos 
188*8e33eff8Schristos void
189*8e33eff8Schristos malloc_mutex_prefork(tsdn_t *tsdn, malloc_mutex_t *mutex) {
190*8e33eff8Schristos 	malloc_mutex_lock(tsdn, mutex);
191*8e33eff8Schristos }
192*8e33eff8Schristos 
193*8e33eff8Schristos void
194*8e33eff8Schristos malloc_mutex_postfork_parent(tsdn_t *tsdn, malloc_mutex_t *mutex) {
195*8e33eff8Schristos 	malloc_mutex_unlock(tsdn, mutex);
196*8e33eff8Schristos }
197*8e33eff8Schristos 
198*8e33eff8Schristos void
199*8e33eff8Schristos malloc_mutex_postfork_child(tsdn_t *tsdn, malloc_mutex_t *mutex) {
200*8e33eff8Schristos #ifdef JEMALLOC_MUTEX_INIT_CB
201*8e33eff8Schristos 	malloc_mutex_unlock(tsdn, mutex);
202*8e33eff8Schristos #else
203*8e33eff8Schristos 	if (malloc_mutex_init(mutex, mutex->witness.name,
204*8e33eff8Schristos 	    mutex->witness.rank, mutex->lock_order)) {
205*8e33eff8Schristos 		malloc_printf("<jemalloc>: Error re-initializing mutex in "
206*8e33eff8Schristos 		    "child\n");
207*8e33eff8Schristos 		if (opt_abort) {
208*8e33eff8Schristos 			abort();
209*8e33eff8Schristos 		}
210*8e33eff8Schristos 	}
211*8e33eff8Schristos #endif
212*8e33eff8Schristos }
213*8e33eff8Schristos 
214*8e33eff8Schristos bool
215*8e33eff8Schristos malloc_mutex_boot(void) {
216*8e33eff8Schristos #ifdef JEMALLOC_MUTEX_INIT_CB
217*8e33eff8Schristos 	postpone_init = false;
218*8e33eff8Schristos 	while (postponed_mutexes != NULL) {
219*8e33eff8Schristos 		if (_pthread_mutex_init_calloc_cb(&postponed_mutexes->lock,
220*8e33eff8Schristos 		    bootstrap_calloc) != 0) {
221*8e33eff8Schristos 			return true;
222*8e33eff8Schristos 		}
223*8e33eff8Schristos 		postponed_mutexes = postponed_mutexes->postponed_next;
224*8e33eff8Schristos 	}
225*8e33eff8Schristos #endif
226*8e33eff8Schristos 	return false;
227*8e33eff8Schristos }
228