mutex.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <unistd.h>
   4 #include <stdlib.h>
   5 #include <fcntl.h>
   6 #include <time.h>
   7 #include <pthread.h>
   8 #include <sys/mman.h>
   9
  10 #include "log.h"
  11 #include "mutex.h"
  12 #include "arch/arch.h"
  13 #include "os/os.h"
  14 #include "helpers.h"
  15
  16 void fio_mutex_remove(struct fio_mutex *mutex)
  17 {
  18         close(mutex->mutex_fd);
  19         munmap((void *) mutex, sizeof(*mutex));
  20 }
  21
  22 struct fio_mutex *fio_mutex_init(int value)
  23 {
  24         char mutex_name[] = "/tmp/.fio_mutex.XXXXXX";
  25         struct fio_mutex *mutex = NULL;
  26         pthread_mutexattr_t attr;
  27         pthread_condattr_t cond;
  28         int fd, ret, mflag;
  29
  30         fd = mkstemp(mutex_name);
  31         if (fd < 0) {
  32                 perror("open mutex");
  33                 return NULL;
  34         }
  35
  36 #ifdef FIO_HAVE_FALLOCATE
  37         posix_fallocate(fd, 0, sizeof(struct fio_mutex));
  38 #endif
  39
  40         if (ftruncate(fd, sizeof(struct fio_mutex)) < 0) {
  41                 perror("ftruncate mutex");
  42                 goto err;
  43         }
  44
  45         mutex = (void *) mmap(NULL, sizeof(struct fio_mutex),
  46                                 PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
  47         if (mutex == MAP_FAILED) {
  48                 perror("mmap mutex");
  49                 close(fd);
  50                 mutex = NULL;
  51                 goto err;
  52         }
  53
  54         unlink(mutex_name);
  55         mutex->mutex_fd = fd;
  56         mutex->value = value;
  57
  58         /*
  59          * Not all platforms support process shared mutexes (FreeBSD)
  60          */
  61 #ifdef FIO_HAVE_PSHARED_MUTEX
  62         mflag = PTHREAD_PROCESS_SHARED;
  63 #else
  64         mflag = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
  65 #endif
  66
  67         ret = pthread_mutexattr_init(&attr);
  68         if (ret) {
  69                 log_err("pthread_mutexattr_init: %s\n", strerror(ret));
  70                 goto err;
  71         }
  72 #ifdef FIO_HAVE_PSHARED_MUTEX
  73         ret = pthread_mutexattr_setpshared(&attr, mflag);
  74         if (ret) {
  75                 log_err("pthread_mutexattr_setpshared: %s\n", strerror(ret));
  76                 goto err;
  77         }
  78 #endif
  79
  80         pthread_condattr_init(&cond);
  81 #ifdef FIO_HAVE_PSHARED_MUTEX
  82         pthread_condattr_setpshared(&cond, mflag);
  83 #endif
  84         pthread_cond_init(&mutex->cond, &cond);
  85
  86         ret = pthread_mutex_init(&mutex->lock, &attr);
  87         if (ret) {
  88                 log_err("pthread_mutex_init: %s\n", strerror(ret));
  89                 goto err;
  90         }
  91
  92         pthread_condattr_destroy(&cond);
  93         pthread_mutexattr_destroy(&attr);
  94
  95         return mutex;
  96 err:
  97         if (mutex)
  98                 fio_mutex_remove(mutex);
  99
 100         unlink(mutex_name);
 101         return NULL;
 102 }
 103
 104 int fio_mutex_down_timeout(struct fio_mutex *mutex, unsigned int seconds)
 105 {
 106         struct timespec t;
 107         int ret = 0;
 108
 109         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t);
 110         t.tv_sec += seconds;
 111
 112         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 113
 114         while (!mutex->value && !ret) {
 115                 mutex->waiters++;
 116                 ret = pthread_cond_timedwait(&mutex->cond, &mutex->lock, &t);
 117                 mutex->waiters--;
 118         }
 119
 120         if (!ret) {
 121                 mutex->value--;
 122                 pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 123         }
 124
 125         return ret;
 126 }
 127
 128 void fio_mutex_down(struct fio_mutex *mutex)
 129 {
 130         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 131
 132         while (!mutex->value) {
 133                 mutex->waiters++;
 134                 pthread_cond_wait(&mutex->cond, &mutex->lock);
 135                 mutex->waiters--;
 136         }
 137
 138         mutex->value--;
 139         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 140 }
 141
 142 void fio_mutex_up(struct fio_mutex *mutex)
 143 {
 144         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 145         read_barrier();
 146         if (!mutex->value && mutex->waiters)
 147                 pthread_cond_signal(&mutex->cond);
 148         mutex->value++;
 149         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 150 }
 151
 152 void fio_mutex_down_write(struct fio_mutex *mutex)
 153 {
 154         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 155
 156         while (mutex->value != 0) {
 157                 mutex->waiters++;
 158                 pthread_cond_wait(&mutex->cond, &mutex->lock);
 159                 mutex->waiters--;
 160         }
 161
 162         mutex->value--;
 163         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 164 }
 165
 166 void fio_mutex_down_read(struct fio_mutex *mutex)
 167 {
 168         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 169
 170         while (mutex->value < 0) {
 171                 mutex->waiters++;
 172                 pthread_cond_wait(&mutex->cond, &mutex->lock);
 173                 mutex->waiters--;
 174         }
 175
 176         mutex->value++;
 177         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 178 }
 179
 180 void fio_mutex_up_read(struct fio_mutex *mutex)
 181 {
 182         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 183         mutex->value--;
 184         read_barrier();
 185         if (mutex->value >= 0 && mutex->waiters)
 186                 pthread_cond_signal(&mutex->cond);
 187         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 188 }
 189
 190 void fio_mutex_up_write(struct fio_mutex *mutex)
 191 {
 192         pthread_mutex_lock(&mutex->lock);
 193         mutex->value++;
 194         read_barrier();
 195         if (mutex->value >= 0 && mutex->waiters)
 196                 pthread_cond_signal(&mutex->cond);
 197         pthread_mutex_unlock(&mutex->lock);
 198 }