1.0.17.21: LIST-FILL* return value (regression 1.0.12.16)
[sbcl.git] / src / code / target-thread.lisp
index 1509e01..61ea1af 100644 (file)
@@ -39,14 +39,22 @@ in future versions."
       "The name of the thread. Setfable.")
 
 (def!method print-object ((thread thread) stream)
-  (if (thread-name thread)
-      (print-unreadable-object (thread stream :type t :identity t)
-        (prin1 (thread-name thread) stream))
-      (print-unreadable-object (thread stream :type t :identity t)
-        ;; body is empty => there is only one space between type and
-        ;; identity
-        ))
-  thread)
+  (print-unreadable-object (thread stream :type t :identity t)
+    (let* ((cookie (list thread))
+           (info (if (thread-alive-p thread)
+                     :running
+                     (multiple-value-list (join-thread thread :default cookie))))
+           (state (if (eq :running info)
+                      info
+                      (if (eq cookie (car info))
+                          :aborted
+                          :finished)))
+           (values (when (eq :finished state) info)))
+      (format stream "~@[~S ~]~:[~A~;~A~:[ no values~; values: ~:*~{~S~^, ~}~]~]"
+              (thread-name thread)
+              (eq :finished state)
+              state
+              values))))
 
 (defun thread-alive-p (thread)
   #!+sb-doc
@@ -59,8 +67,11 @@ in future versions."
 (defvar *all-threads* ())
 (defvar *all-threads-lock* (make-mutex :name "all threads lock"))
 
+(defvar *default-alloc-signal* nil)
+
 (defmacro with-all-threads-lock (&body body)
-  `(call-with-system-mutex (lambda () ,@body) *all-threads-lock*))
+  `(with-system-mutex (*all-threads-lock*)
+     ,@body))
 
 (defun list-all-threads ()
   #!+sb-doc
@@ -72,8 +83,8 @@ in future versions."
 (defun current-thread-sap ()
   (sb!vm::current-thread-offset-sap sb!vm::thread-this-slot))
 
-(declaim (inline current-thread-sap-id))
-(defun current-thread-sap-id ()
+(declaim (inline current-thread-os-thread))
+(defun current-thread-os-thread ()
   (sap-int
    (sb!vm::current-thread-offset-sap sb!vm::thread-os-thread-slot)))
 
@@ -81,7 +92,7 @@ in future versions."
   (/show0 "Entering INIT-INITIAL-THREAD")
   (let ((initial-thread (%make-thread :name "initial thread"
                                       :%alive-p t
-                                      :os-thread (current-thread-sap-id))))
+                                      :os-thread (current-thread-os-thread))))
     (setq *current-thread* initial-thread)
     ;; Either *all-threads* is empty or it contains exactly one thread
     ;; in case we are in reinit since saving core with multiple
@@ -215,38 +226,49 @@ in future versions."
 (setf (fdocumentation 'make-mutex 'function)
       "Create a mutex."
       (fdocumentation 'mutex-name 'function)
-      "The name of the mutex. Setfable."
-      (fdocumentation 'mutex-value 'function)
-      "The value of the mutex. NIL if the mutex is free. Setfable.")
+      "The name of the mutex. Setfable.")
 
 #!+(and sb-thread (not sb-lutex))
-(define-structure-slot-addressor mutex-value-address
+(progn
+  (define-structure-slot-addressor mutex-state-address
       :structure mutex
-      :slot value)
-
-(defun get-mutex (mutex &optional (new-value *current-thread*) (waitp t))
+      :slot state)
+  ;; Important: current code assumes these are fixnums or other
+  ;; lisp objects that don't need pinning.
+  (defconstant +lock-free+ 0)
+  (defconstant +lock-taken+ 1)
+  (defconstant +lock-contested+ 2))
+
+(defun get-mutex (mutex &optional (new-owner *current-thread*) (waitp t))
   #!+sb-doc
-  "Acquire MUTEX, setting it to NEW-VALUE or some suitable default value if
-NIL. If WAITP is non-NIL and the mutex is in use, sleep until it is available."
-  (declare (type mutex mutex) (optimize (speed 3)))
-  (/show0 "Entering GET-MUTEX")
-  (unless new-value
-    (setq new-value *current-thread*))
-  #!-sb-thread
-  (let ((old (mutex-value mutex)))
-    (when (and old waitp)
-      (error "In unithread mode, mutex ~S was requested with WAITP ~S and ~
-              new-value ~S, but has already been acquired (with value ~S)."
-             mutex waitp new-value old))
-    (setf (mutex-value mutex) new-value)
-    t)
+  "Acquire MUTEX for NEW-OWNER, which must be a thread or NIL. If
+NEW-OWNER is NIL, it defaults to the current thread. If WAITP is
+non-NIL and the mutex is in use, sleep until it is available.
+
+Note: using GET-MUTEX to assign a MUTEX to another thread then the
+current one is not recommended, and liable to be deprecated.
+
+GET-MUTEX is not interrupt safe. The correct way to call it is:
+
+ (WITHOUT-INTERRUPTS
+   ...
+   (ALLOW-WITH-INTERRUPTS (GET-MUTEX ...))
+   ...)
+
+WITHOUT-INTERRUPTS is necessary to avoid an interrupt unwinding the
+call while the mutex is in an inconsistent state while
+ALLOW-WITH-INTERRUPTS allows the call to be interrupted from sleep.
+
+It is recommended that you use WITH-MUTEX instead of calling GET-MUTEX
+directly."
+  (declare (type mutex mutex) (optimize (speed 3))
+           #!-sb-thread (ignore waitp))
+  (unless new-owner
+    (setq new-owner *current-thread*))
+  (when (eql new-owner (mutex-%owner mutex))
+    (error "Recursive lock attempt ~S." mutex))
   #!+sb-thread
   (progn
-    (when (eql new-value (mutex-value mutex))
-      (warn "recursive lock attempt ~S~%" mutex)
-      (format *debug-io* "Thread: ~A~%" *current-thread*)
-      (sb!debug:backtrace most-positive-fixnum *debug-io*)
-      (force-output *debug-io*))
     ;; FIXME: Lutexes do not currently support deadlines, as at least
     ;; on Darwin pthread_foo_timedbar functions are not supported:
     ;; this means that we probably need to use the Carbon multiprocessing
@@ -255,42 +277,80 @@ NIL. If WAITP is non-NIL and the mutex is in use, sleep until it is available."
     ;; FIXME: This is definitely not interrupt safe: what happens if
     ;; we get hit (1) during the lutex calls (ok, they may be safe,
     ;; but has that been checked?) (2) after the lutex call, but
-    ;; before setting the mutex value.
+    ;; before setting the mutex owner.
     #!+sb-lutex
     (when (zerop (with-lutex-address (lutex (mutex-lutex mutex))
                    (if waitp
                        (with-interrupts (%lutex-lock lutex))
                        (%lutex-trylock lutex))))
-      (setf (mutex-value mutex) new-value))
+      (setf (mutex-%owner mutex) new-owner)
+      t)
     #!-sb-lutex
-    (let (old)
-      (when (and (setf old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-value mutex) nil new-value))
-                 waitp)
-        (loop while old
-              do (multiple-value-bind (to-sec to-usec) (decode-timeout nil)
-                   (when (= 1 (with-pinned-objects (mutex old)
-                                (futex-wait (mutex-value-address mutex)
-                                            (get-lisp-obj-address old)
-                                            (or to-sec -1)
-                                            (or to-usec 0))))
-                     (signal-deadline)))
-              (setf old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-value mutex) nil new-value))))
-      (not old))))
+    (let ((old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                        +lock-free+
+                                        +lock-taken+)))
+      (unless (or (eql +lock-free+ old) (not waitp))
+        (tagbody
+         :retry
+           (when (or (eql +lock-contested+ old)
+                     (not (eql +lock-free+
+                               (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                                        +lock-taken+
+                                                        +lock-contested+))))
+             ;; Wait on the contested lock.
+             (multiple-value-bind (to-sec to-usec) (decode-timeout nil)
+               (when (= 1 (with-pinned-objects (mutex)
+                            (futex-wait (mutex-state-address mutex)
+                                        (get-lisp-obj-address +lock-contested+)
+                                        (or to-sec -1)
+                                        (or to-usec 0))))
+                 (signal-deadline))))
+           (setf old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                              +lock-free+
+                                              +lock-contested+))
+           ;; Did we get it?
+           (unless (eql +lock-free+ old)
+             (go :retry))))
+      (cond ((eql +lock-free+ old)
+             (let ((prev (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex)
+                                                  nil new-owner)))
+               (when prev
+                 (bug "Old owner in free mutex: ~S" prev))
+               t))
+            (waitp
+             (bug "Failed to acquire lock with WAITP."))))))
 
 (defun release-mutex (mutex)
   #!+sb-doc
   "Release MUTEX by setting it to NIL. Wake up threads waiting for
-this mutex."
+this mutex.
+
+RELEASE-MUTEX is not interrupt safe: interrupts should be disabled
+around calls to it.
+
+Signals a WARNING is current thread is not the current owner of the
+mutex."
   (declare (type mutex mutex))
-  (/show0 "Entering RELEASE-MUTEX")
-  (setf (mutex-value mutex) nil)
+  ;; Order matters: set owner to NIL before releasing state.
+  (let* ((self *current-thread*)
+         (old-owner (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) self nil)))
+    (unless  (eql self old-owner)
+      (warn "Releasing ~S, owned by another thread: ~S" mutex old-owner)
+      (setf (mutex-%owner mutex) nil)))
   #!+sb-thread
   (progn
     #!+sb-lutex
     (with-lutex-address (lutex (mutex-lutex mutex))
       (%lutex-unlock lutex))
     #!-sb-lutex
-    (futex-wake (mutex-value-address mutex) 1)))
+    (let ((old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                        +lock-taken+ +lock-free+)))
+      (when (eql old +lock-contested+)
+        (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                 +lock-contested+ +lock-free+)
+        (with-pinned-objects (mutex)
+          (futex-wake (mutex-state-address mutex) 1))))
+    nil))
 
 ;;;; waitqueues/condition variables
 
@@ -326,16 +386,16 @@ time we reacquire MUTEX and return to the caller."
   (assert mutex)
   #!-sb-thread (error "Not supported in unithread builds.")
   #!+sb-thread
-  (let ((value (mutex-value mutex)))
+  (let ((owner (mutex-%owner mutex)))
     (/show0 "CONDITION-WAITing")
     #!+sb-lutex
     (progn
       ;; FIXME: This doesn't look interrupt safe!
-      (setf (mutex-value mutex) nil)
+      (setf (mutex-%owner mutex) nil)
       (with-lutex-address (queue-lutex-address (waitqueue-lutex queue))
         (with-lutex-address (mutex-lutex-address (mutex-lutex mutex))
           (%lutex-wait queue-lutex-address mutex-lutex-address)))
-      (setf (mutex-value mutex) value))
+      (setf (mutex-%owner mutex) owner))
     #!-sb-lutex
     (unwind-protect
          (let ((me *current-thread*))
@@ -360,7 +420,7 @@ time we reacquire MUTEX and return to the caller."
       ;; before returning.  Ideally, in the case of an unhandled signal,
       ;; we should do them before entering the debugger, but this is
       ;; better than nothing.
-      (get-mutex mutex value))))
+      (get-mutex mutex owner))))
 
 (defun condition-notify (queue &optional (n 1))
   #!+sb-doc
@@ -451,11 +511,21 @@ on this semaphore, then N of them is woken up."
 
 (defvar *session* nil)
 
-;;; the debugger itself tries to acquire the session lock, don't let
+;;; The debugger itself tries to acquire the session lock, don't let
 ;;; funny situations (like getting a sigint while holding the session
-;;; lock) occur
+;;; lock) occur. At the same time we need to allow interrupts while
+;;; *waiting* for the session lock for things like GET-FOREGROUND
+;;; to be interruptible.
+;;;
+;;; Take care: we sometimes need to obtain the session lock while holding
+;;; on to *ALL-THREADS-LOCK*, so we must _never_ obtain it _after_ getting
+;;; a session lock! (Deadlock risk.)
+;;;
+;;; FIXME: It would be good to have ordered locks to ensure invariants like
+;;; the above.
 (defmacro with-session-lock ((session) &body body)
-  `(call-with-system-mutex (lambda () ,@body) (session-lock ,session)))
+  `(with-system-mutex ((session-lock ,session) :allow-with-interrupts t)
+     ,@body))
 
 (defun new-session ()
   (make-session :threads (list *current-thread*)
@@ -630,19 +700,23 @@ around and can be retrieved by JOIN-THREAD."
             ;; of Allegro's *cl-default-special-bindings*, as that is at
             ;; least accessible to users to secure their own libraries.
             ;;   --njf, 2006-07-15
-            (let ((*current-thread* thread)
-                  (*restart-clusters* nil)
-                  (*handler-clusters* nil)
-                  (*condition-restarts* nil)
-                  (sb!impl::*step-out* nil)
-                  ;; internal printer variables
-                  (sb!impl::*previous-case* nil)
-                  (sb!impl::*previous-readtable-case* nil)
-                  (sb!impl::*merge-sort-temp-vector* (vector)) ; keep these small!
-                  (sb!impl::*zap-array-data-temp* (vector))    ;
-                  (sb!impl::*internal-symbol-output-fun* nil)
-                  (sb!impl::*descriptor-handlers* nil)) ; serve-event
-              (setf (thread-os-thread thread) (current-thread-sap-id))
+            (let* ((*current-thread* thread)
+                   (*restart-clusters* nil)
+                   (*handler-clusters* nil)
+                   (*condition-restarts* nil)
+                   (sb!impl::*deadline* nil)
+                   (sb!impl::*step-out* nil)
+                   ;; internal printer variables
+                   (sb!impl::*previous-case* nil)
+                   (sb!impl::*previous-readtable-case* nil)
+                   (empty (vector))
+                   (sb!impl::*merge-sort-temp-vector* empty)
+                   (sb!impl::*zap-array-data-temp* empty)
+                   (sb!impl::*internal-symbol-output-fun* nil)
+                   (sb!impl::*descriptor-handlers* nil)) ; serve-event
+              ;; Binding from C
+              (setf sb!vm:*alloc-signal* *default-alloc-signal*)
+              (setf (thread-os-thread thread) (current-thread-os-thread))
               (with-mutex ((thread-result-lock thread))
                 (with-all-threads-lock
                   (push thread *all-threads*))
@@ -727,7 +801,8 @@ return DEFAULT if given or else signal JOIN-THREAD-ERROR."
       "The thread that was not interrupted.")
 
 (defmacro with-interruptions-lock ((thread) &body body)
-  `(call-with-system-mutex (lambda () ,@body) (thread-interruptions-lock ,thread)))
+  `(with-system-mutex ((thread-interruptions-lock ,thread))
+     ,@body))
 
 ;; Called from the signal handler in C.
 (defun run-interruption ()
@@ -777,31 +852,61 @@ won't like the effect."
 SB-EXT:QUIT - the usual cleanup forms will be evaluated"
   (interrupt-thread thread 'sb!ext:quit))
 
-;;; internal use only.  If you think you need to use this, either you
+(define-alien-routine "thread_yield" int)
+
+#!+sb-doc
+(setf (fdocumentation 'thread-yield 'function)
+      "Yield the processor to other threads.")
+
+;;; internal use only.  If you think you need to use these, either you
 ;;; are an SBCL developer, are doing something that you should discuss
 ;;; with an SBCL developer first, or are doing something that you
 ;;; should probably discuss with a professional psychiatrist first
 #!+sb-thread
-(defun thread-sap-for-id (id)
-  (let ((thread-sap (alien-sap (extern-alien "all_threads" (* t)))))
-    (loop
-     (when (sap= thread-sap (int-sap 0)) (return nil))
-     (let ((os-thread (sap-ref-word thread-sap
-                                    (* sb!vm:n-word-bytes
-                                       sb!vm::thread-os-thread-slot))))
-       (when (= os-thread id) (return thread-sap))
-       (setf thread-sap
-             (sap-ref-sap thread-sap (* sb!vm:n-word-bytes
-                                        sb!vm::thread-next-slot)))))))
-
-#!+sb-thread
-(defun symbol-value-in-thread (symbol thread-sap)
-  (let* ((index (sb!vm::symbol-tls-index symbol))
-         (tl-val (sap-ref-word thread-sap
-                               (* sb!vm:n-word-bytes index))))
-    (if (eql tl-val sb!vm::no-tls-value-marker-widetag)
-        (sb!vm::symbol-global-value symbol)
-        (make-lisp-obj tl-val))))
+(progn
+  (defun %thread-sap (thread)
+    (let ((thread-sap (alien-sap (extern-alien "all_threads" (* t))))
+          (target (thread-os-thread thread)))
+      (loop
+        (when (sap= thread-sap (int-sap 0)) (return nil))
+        (let ((os-thread (sap-ref-word thread-sap
+                                       (* sb!vm:n-word-bytes
+                                          sb!vm::thread-os-thread-slot))))
+          (when (= os-thread target) (return thread-sap))
+          (setf thread-sap
+                (sap-ref-sap thread-sap (* sb!vm:n-word-bytes
+                                           sb!vm::thread-next-slot)))))))
+
+  (defun %symbol-value-in-thread (symbol thread)
+    (tagbody
+       ;; Prevent the dead from dying completely while we look for the TLS area...
+       (with-all-threads-lock
+         (if (thread-alive-p thread)
+             (let* ((offset (* sb!vm:n-word-bytes (sb!vm::symbol-tls-index symbol)))
+                    (tl-val (sap-ref-word (%thread-sap thread) offset)))
+               (if (eql tl-val sb!vm::no-tls-value-marker-widetag)
+                   (go :unbound)
+                   (return-from %symbol-value-in-thread (values (make-lisp-obj tl-val) t))))
+             (return-from %symbol-value-in-thread (values nil nil))))
+     :unbound
+       (error "Cannot read thread-local symbol value: ~S unbound in ~S" symbol thread)))
+
+  (defun %set-symbol-value-in-thread (symbol thread value)
+    (tagbody
+       (with-pinned-objects (value)
+         ;; Prevent the dead from dying completely while we look for the TLS area...
+         (with-all-threads-lock
+           (if (thread-alive-p thread)
+               (let* ((offset (* sb!vm:n-word-bytes (sb!vm::symbol-tls-index symbol)))
+                      (sap (%thread-sap thread))
+                      (tl-val (sap-ref-word sap offset)))
+                 (if (eql tl-val sb!vm::no-tls-value-marker-widetag)
+                     (go :unbound)
+                     (setf (sap-ref-word sap offset) (get-lisp-obj-address value)))
+                 (return-from %set-symbol-value-in-thread (values value t)))
+               (return-from %set-symbol-value-in-thread (values nil nil)))))
+     :unbound
+       (error "Cannot set thread-local symbol value: ~S unbound in ~S" symbol thread))))
 
 (defun sb!vm::locked-symbol-global-value-add (symbol-name delta)
   (sb!vm::locked-symbol-global-value-add symbol-name delta))