TSX: Improve cpu_thread::suspend_all implementation
Implement low_lock and vip_lock (for shared_mutex). Try to simplify suspend_all implementation with updated shared_mutex.
This commit is contained in:
@@ -42,6 +42,84 @@ void shared_mutex::imp_unlock_shared(u32 old)
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}
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}
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void shared_mutex::imp_lock_low(u32 val)
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{
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verify("shared_mutex underflow" HERE), val < c_err;
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||||
for (int i = 0; i < 10; i++)
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{
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busy_wait();
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if (try_lock_low())
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{
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return;
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}
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}
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||||
// Acquire writer lock and downgrade
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const u32 old = m_value.fetch_add(c_one);
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if (old == 0)
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{
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||||
lock_downgrade();
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return;
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}
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||||
verify("shared_mutex overflow" HERE), (old % c_sig) + c_one < c_sig;
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imp_wait();
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lock_downgrade();
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}
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void shared_mutex::imp_unlock_low(u32 old)
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{
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verify("shared_mutex underflow" HERE), old - 1 < c_err;
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||||
// Check reader count, notify the writer if necessary
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if ((old - 1) % c_vip == 0)
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||||
{
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||||
imp_signal();
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}
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}
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void shared_mutex::imp_lock_vip(u32 val)
|
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{
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verify("shared_mutex underflow" HERE), val < c_err;
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||||
for (int i = 0; i < 10; i++)
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||||
{
|
||||
busy_wait();
|
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||||
if (try_lock_vip())
|
||||
{
|
||||
return;
|
||||
}
|
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}
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||||
|
||||
// Acquire writer lock and downgrade
|
||||
const u32 old = m_value.fetch_add(c_one);
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||||
if (old == 0)
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||||
{
|
||||
lock_downgrade_to_vip();
|
||||
return;
|
||||
}
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||||
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||||
verify("shared_mutex overflow" HERE), (old % c_sig) + c_one < c_sig;
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||||
imp_wait();
|
||||
lock_downgrade_to_vip();
|
||||
}
|
||||
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||||
void shared_mutex::imp_unlock_vip(u32 old)
|
||||
{
|
||||
verify("shared_mutex underflow" HERE), old - 1 < c_err;
|
||||
|
||||
// Check reader count, notify the writer if necessary
|
||||
if ((old - 1) % c_one / c_vip == 0)
|
||||
{
|
||||
imp_signal();
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
void shared_mutex::imp_wait()
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||||
{
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||||
while (!balanced_wait_until(m_value, -1, [&](u32& value, auto...)
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@@ -158,3 +236,18 @@ void shared_mutex::imp_lock_unlock()
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||||
imp_wait();
|
||||
unlock();
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}
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||||
bool shared_mutex::downgrade_unique_vip_lock_to_low_or_unlock()
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||||
{
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||||
return m_value.atomic_op([](u32& value)
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||||
{
|
||||
if (value % c_one / c_vip == 1)
|
||||
{
|
||||
value -= c_vip - 1;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
value -= c_vip;
|
||||
return false;
|
||||
});
|
||||
}
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||||
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||||
+117
-1
@@ -12,12 +12,17 @@ class shared_mutex final
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||||
c_one = 1u << 14, // Fixed-point 1.0 value (one writer, max_readers = c_one - 1)
|
||||
c_sig = 1u << 30,
|
||||
c_err = 1u << 31,
|
||||
c_vip = 1u << 7,
|
||||
};
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||||
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||||
atomic_t<u32> m_value{};
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||||
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||||
void imp_lock_shared(u32 val);
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||||
void imp_unlock_shared(u32 old);
|
||||
void imp_lock_low(u32 val);
|
||||
void imp_unlock_low(u32 old);
|
||||
void imp_lock_vip(u32 val);
|
||||
void imp_unlock_vip(u32 old);
|
||||
void imp_wait();
|
||||
void imp_signal();
|
||||
void imp_lock(u32 val);
|
||||
@@ -83,6 +88,64 @@ public:
|
||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
bool try_lock_low()
|
||||
{
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||||
const u32 value = m_value.load();
|
||||
|
||||
// Conditional increment
|
||||
return value < c_vip - 1 && m_value.compare_and_swap_test(value, value + 1);
|
||||
}
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||||
|
||||
void lock_low()
|
||||
{
|
||||
const u32 value = m_value.load();
|
||||
|
||||
if (UNLIKELY(value >= c_vip - 1 || !m_value.compare_and_swap_test(value, value + 1)))
|
||||
{
|
||||
imp_lock_low(value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void unlock_low()
|
||||
{
|
||||
// Unconditional decrement (can result in broken state)
|
||||
const u32 value = m_value.fetch_sub(1);
|
||||
|
||||
if (UNLIKELY(value >= c_one))
|
||||
{
|
||||
imp_unlock_low(value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool try_lock_vip()
|
||||
{
|
||||
const u32 value = m_value.load();
|
||||
|
||||
// Conditional increment
|
||||
return value < c_one - 1 && (value % c_vip) == 0 && m_value.compare_and_swap_test(value, value + c_vip);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void lock_vip()
|
||||
{
|
||||
const u32 value = m_value.load();
|
||||
|
||||
if (UNLIKELY(value >= c_one - 1 || (value % c_vip) || !m_value.compare_and_swap_test(value, value + c_vip)))
|
||||
{
|
||||
imp_lock_vip(value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void unlock_vip()
|
||||
{
|
||||
// Unconditional decrement (can result in broken state)
|
||||
const u32 value = m_value.fetch_sub(c_vip);
|
||||
|
||||
if (UNLIKELY(value >= c_one))
|
||||
{
|
||||
imp_unlock_vip(value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool try_lock()
|
||||
{
|
||||
return m_value.compare_and_swap_test(0, c_one);
|
||||
@@ -151,6 +214,12 @@ public:
|
||||
m_value -= c_one - 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void lock_downgrade_to_vip()
|
||||
{
|
||||
// Convert to vip lock (can result in broken state)
|
||||
m_value -= c_one - c_vip;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Optimized wait for lockability without locking, relaxed
|
||||
void lock_unlock()
|
||||
{
|
||||
@@ -171,9 +240,12 @@ public:
|
||||
{
|
||||
return m_value.load() < c_one - 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Special purpose logic
|
||||
bool downgrade_unique_vip_lock_to_low_or_unlock();
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Simplified shared (reader) lock implementation.
|
||||
// Simplified shared (reader) lock implementation. Mutually incompatible with low_lock and vip_lock.
|
||||
class reader_lock final
|
||||
{
|
||||
shared_mutex& m_mutex;
|
||||
@@ -211,3 +283,47 @@ public:
|
||||
m_upgraded ? m_mutex.unlock() : m_mutex.unlock_shared();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Special shared (reader) lock, mutually exclusive with vip locks. Mutually incompatible with normal shared (reader) lock.
|
||||
class low_lock final
|
||||
{
|
||||
shared_mutex& m_mutex;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
low_lock(const low_lock&) = delete;
|
||||
|
||||
low_lock& operator=(const low_lock&) = delete;
|
||||
|
||||
explicit low_lock(shared_mutex& mutex)
|
||||
: m_mutex(mutex)
|
||||
{
|
||||
m_mutex.lock_low();
|
||||
}
|
||||
|
||||
~low_lock()
|
||||
{
|
||||
m_mutex.unlock_low();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
// Special shared (reader) lock, mutually exclusive with low locks. Mutually incompatible with normal shared (reader) lock.
|
||||
class vip_lock final
|
||||
{
|
||||
shared_mutex& m_mutex;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
vip_lock(const vip_lock&) = delete;
|
||||
|
||||
vip_lock& operator=(const vip_lock&) = delete;
|
||||
|
||||
explicit vip_lock(shared_mutex& mutex)
|
||||
: m_mutex(mutex)
|
||||
{
|
||||
m_mutex.lock_vip();
|
||||
}
|
||||
|
||||
~vip_lock()
|
||||
{
|
||||
m_mutex.unlock_vip();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
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