]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - libgomp/libgomp.h
Update copyright years.
[thirdparty/gcc.git] / libgomp / libgomp.h
index a1d42c58d262e5c92fbdc9dd56dd96b7ff6705f6..01eb1fb29a24a2e1071832b08c89963ee368f16b 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Copyright (C) 2005-2015 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 2005-2020 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Richard Henderson <rth@redhat.com>.
 
    This file is part of the GNU Offloading and Multi Processing Library
 #ifndef LIBGOMP_H 
 #define LIBGOMP_H 1
 
+#ifndef _LIBGOMP_CHECKING_
+/* Define to 1 to perform internal sanity checks.  */
+#define _LIBGOMP_CHECKING_ 0
+#endif
+
 #include "config.h"
-#include "gstdint.h"
+#include <stdint.h>
 #include "libgomp-plugin.h"
+#include "gomp-constants.h"
 
+#ifdef HAVE_PTHREAD_H
 #include <pthread.h>
+#endif
 #include <stdbool.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdarg.h>
 
+/* Needed for memset in priority_queue.c.  */
+#if _LIBGOMP_CHECKING_
+# ifdef STRING_WITH_STRINGS
+#  include <string.h>
+#  include <strings.h>
+# else
+#  ifdef HAVE_STRING_H
+#   include <string.h>
+#  else
+#   ifdef HAVE_STRINGS_H
+#    include <strings.h>
+#   endif
+#  endif
+# endif
+#endif
+
 #ifdef HAVE_ATTRIBUTE_VISIBILITY
 # pragma GCC visibility push(hidden)
 #endif
@@ -60,9 +84,123 @@ enum memmodel
   MEMMODEL_SEQ_CST = 5
 };
 
+/* alloc.c */
+
+#if defined(HAVE_ALIGNED_ALLOC) \
+    || defined(HAVE__ALIGNED_MALLOC) \
+    || defined(HAVE_POSIX_MEMALIGN) \
+    || defined(HAVE_MEMALIGN)
+/* Defined if gomp_aligned_alloc doesn't use fallback version
+   and free can be used instead of gomp_aligned_free.  */
+#define GOMP_HAVE_EFFICIENT_ALIGNED_ALLOC 1
+#endif
+
+extern void *gomp_malloc (size_t) __attribute__((malloc));
+extern void *gomp_malloc_cleared (size_t) __attribute__((malloc));
+extern void *gomp_realloc (void *, size_t);
+extern void *gomp_aligned_alloc (size_t, size_t)
+  __attribute__((malloc, alloc_size (2)));
+extern void gomp_aligned_free (void *);
+
+/* Avoid conflicting prototypes of alloca() in system headers by using
+   GCC's builtin alloca().  */
+#define gomp_alloca(x)  __builtin_alloca(x)
+
+/* Optimized allocators for team-specific data that will die with the team.  */
+
+#ifdef __AMDGCN__
+/* The arena is initialized in config/gcn/team.c.  */
+#define TEAM_ARENA_SIZE  64*1024  /* Must match the value in plugin-gcn.c.  */
+#define TEAM_ARENA_START 16  /* LDS offset of free pointer.  */
+#define TEAM_ARENA_FREE  24  /* LDS offset of free pointer.  */
+#define TEAM_ARENA_END   32  /* LDS offset of end pointer.  */
+
+static inline void * __attribute__((malloc))
+team_malloc (size_t size)
+{
+  /* 4-byte align the size.  */
+  size = (size + 3) & ~3;
+
+  /* Allocate directly from the arena.
+     The compiler does not support DS atomics, yet. */
+  void *result;
+  asm ("ds_add_rtn_u64 %0, %1, %2\n\ts_waitcnt 0"
+       : "=v"(result) : "v"(TEAM_ARENA_FREE), "v"(size), "e"(1L) : "memory");
+
+  /* Handle OOM.  */
+  if (result + size > *(void * __lds *)TEAM_ARENA_END)
+    {
+      /* While this is experimental, let's make sure we know when OOM
+        happens.  */
+      const char msg[] = "GCN team arena exhausted\n";
+      write (2, msg, sizeof(msg)-1);
+
+      /* Fall back to using the heap (slowly).  */
+      result = gomp_malloc (size);
+    }
+  return result;
+}
+
+static inline void * __attribute__((malloc))
+team_malloc_cleared (size_t size)
+{
+  char *result = team_malloc (size);
+
+  /* Clear the allocated memory.  */
+  __builtin_memset (result, 0, size);
+
+  return result;
+}
+
+static inline void
+team_free (void *ptr)
+{
+  /* The whole arena is freed when the kernel exits.
+     However, if we fell back to using heap then we should free it.
+     It would be better if this function could be a no-op, but at least
+     LDS loads are cheap.  */
+  if (ptr < *(void * __lds *)TEAM_ARENA_START
+      || ptr >= *(void * __lds *)TEAM_ARENA_END)
+    free (ptr);
+}
+#else
+#define team_malloc(...) gomp_malloc (__VA_ARGS__)
+#define team_malloc_cleared(...) gomp_malloc_cleared (__VA_ARGS__)
+#define team_free(...) free (__VA_ARGS__)
+#endif
+
+/* error.c */
+
+extern void gomp_vdebug (int, const char *, va_list);
+extern void gomp_debug (int, const char *, ...)
+       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
+#define gomp_vdebug(KIND, FMT, VALIST) \
+  do { \
+    if (__builtin_expect (gomp_debug_var, 0)) \
+      (gomp_vdebug) ((KIND), (FMT), (VALIST)); \
+  } while (0)
+#define gomp_debug(KIND, ...) \
+  do { \
+    if (__builtin_expect (gomp_debug_var, 0)) \
+      (gomp_debug) ((KIND), __VA_ARGS__); \
+  } while (0)
+extern void gomp_verror (const char *, va_list);
+extern void gomp_error (const char *, ...)
+       __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
+extern void gomp_vfatal (const char *, va_list)
+       __attribute__ ((noreturn));
+extern void gomp_fatal (const char *, ...)
+       __attribute__ ((noreturn, format (printf, 1, 2)));
+
+struct gomp_task;
+struct gomp_taskgroup;
+struct htab;
+
+#include "priority_queue.h"
 #include "sem.h"
 #include "mutex.h"
 #include "bar.h"
+#include "simple-bar.h"
 #include "ptrlock.h"
 
 
@@ -75,7 +213,48 @@ enum gomp_schedule_type
   GFS_STATIC,
   GFS_DYNAMIC,
   GFS_GUIDED,
-  GFS_AUTO
+  GFS_AUTO,
+  GFS_MONOTONIC = 0x80000000U
+};
+
+struct gomp_doacross_work_share
+{
+  union {
+    /* chunk_size copy, as ws->chunk_size is multiplied by incr for
+       GFS_DYNAMIC.  */
+    long chunk_size;
+    /* Likewise, but for ull implementation.  */
+    unsigned long long chunk_size_ull;
+    /* For schedule(static,0) this is the number
+       of iterations assigned to the last thread, i.e. number of
+       iterations / number of threads.  */
+    long q;
+    /* Likewise, but for ull implementation.  */
+    unsigned long long q_ull;
+  };
+  /* Size of each array entry (padded to cache line size).  */
+  unsigned long elt_sz;
+  /* Number of dimensions in sink vectors.  */
+  unsigned int ncounts;
+  /* True if the iterations can be flattened.  */
+  bool flattened;
+  /* Actual array (of elt_sz sized units), aligned to cache line size.
+     This is indexed by team_id for GFS_STATIC and outermost iteration
+     / chunk_size for other schedules.  */
+  unsigned char *array;
+  /* These two are only used for schedule(static,0).  */
+  /* This one is number of iterations % number of threads.  */
+  long t;
+  union {
+    /* And this one is cached t * (q + 1).  */
+    long boundary;
+    /* Likewise, but for the ull implementation.  */
+    unsigned long long boundary_ull;
+  };
+  /* Pointer to extra memory if needed for lastprivate(conditional).  */
+  void *extra;
+  /* Array of shift counts for each dimension if they can be flattened.  */
+  unsigned int shift_counts[];
 };
 
 struct gomp_work_share
@@ -109,13 +288,18 @@ struct gomp_work_share
     };
   };
 
-  /* This is a circular queue that details which threads will be allowed
-     into the ordered region and in which order.  When a thread allocates
-     iterations on which it is going to work, it also registers itself at
-     the end of the array.  When a thread reaches the ordered region, it
-     checks to see if it is the one at the head of the queue.  If not, it
-     blocks on its RELEASE semaphore.  */
-  unsigned *ordered_team_ids;
+  union {
+    /* This is a circular queue that details which threads will be allowed
+       into the ordered region and in which order.  When a thread allocates
+       iterations on which it is going to work, it also registers itself at
+       the end of the array.  When a thread reaches the ordered region, it
+       checks to see if it is the one at the head of the queue.  If not, it
+       blocks on its RELEASE semaphore.  */
+    unsigned *ordered_team_ids;
+
+    /* This is a pointer to DOACROSS work share data.  */
+    struct gomp_doacross_work_share *doacross;
+  };
 
   /* This is the number of threads that have registered themselves in
      the circular queue ordered_team_ids.  */
@@ -170,6 +354,9 @@ struct gomp_work_share
     struct gomp_work_share *next_free;
   };
 
+  /* Task reductions for this work-sharing construct.  */
+  uintptr_t *task_reductions;
+
   /* If only few threads are in the team, ordered_team_ids can point
      to this array which fills the padding at the end of this struct.  */
   unsigned inline_ordered_team_ids[0];
@@ -234,7 +421,7 @@ struct gomp_task_icv
 {
   unsigned long nthreads_var;
   enum gomp_schedule_type run_sched_var;
-  int run_sched_modifier;
+  int run_sched_chunk_size;
   int default_device_var;
   unsigned int thread_limit_var;
   bool dyn_var;
@@ -250,6 +437,7 @@ extern gomp_mutex_t gomp_managed_threads_lock;
 #endif
 extern unsigned long gomp_max_active_levels_var;
 extern bool gomp_cancel_var;
+extern int gomp_max_task_priority_var;
 extern unsigned long long gomp_spin_count_var, gomp_throttled_spin_count_var;
 extern unsigned long gomp_available_cpus, gomp_managed_threads;
 extern unsigned long *gomp_nthreads_var_list, gomp_nthreads_var_list_len;
@@ -257,28 +445,41 @@ extern char *gomp_bind_var_list;
 extern unsigned long gomp_bind_var_list_len;
 extern void **gomp_places_list;
 extern unsigned long gomp_places_list_len;
+extern unsigned int gomp_num_teams_var;
 extern int gomp_debug_var;
+extern bool gomp_display_affinity_var;
+extern char *gomp_affinity_format_var;
+extern size_t gomp_affinity_format_len;
 extern int goacc_device_num;
 extern char *goacc_device_type;
+extern int goacc_default_dims[GOMP_DIM_MAX];
 
 enum gomp_task_kind
 {
+  /* Implicit task.  */
   GOMP_TASK_IMPLICIT,
-  GOMP_TASK_IFFALSE,
+  /* Undeferred task.  */
+  GOMP_TASK_UNDEFERRED,
+  /* Task created by GOMP_task and waiting to be run.  */
   GOMP_TASK_WAITING,
-  GOMP_TASK_TIED
+  /* Task currently executing or scheduled and about to execute.  */
+  GOMP_TASK_TIED,
+  /* Used for target tasks that have vars mapped and async run started,
+     but not yet completed.  Once that completes, they will be readded
+     into the queues as GOMP_TASK_WAITING in order to perform the var
+     unmapping.  */
+  GOMP_TASK_ASYNC_RUNNING
 };
 
-struct gomp_task;
-struct gomp_taskgroup;
-struct htab;
-
 struct gomp_task_depend_entry
 {
+  /* Address of dependency.  */
   void *addr;
   struct gomp_task_depend_entry *next;
   struct gomp_task_depend_entry *prev;
+  /* Task that provides the dependency in ADDR.  */
   struct gomp_task *task;
+  /* Depend entry is of type "IN".  */
   bool is_in;
   bool redundant;
   bool redundant_out;
@@ -297,8 +498,8 @@ struct gomp_taskwait
 {
   bool in_taskwait;
   bool in_depend_wait;
+  /* Number of tasks we are waiting for.  */
   size_t n_depend;
-  struct gomp_task *last_parent_depends_on;
   gomp_sem_t taskwait_sem;
 };
 
@@ -306,20 +507,31 @@ struct gomp_taskwait
 
 struct gomp_task
 {
+  /* Parent of this task.  */
   struct gomp_task *parent;
-  struct gomp_task *children;
-  struct gomp_task *next_child;
-  struct gomp_task *prev_child;
-  struct gomp_task *next_queue;
-  struct gomp_task *prev_queue;
-  struct gomp_task *next_taskgroup;
-  struct gomp_task *prev_taskgroup;
+  /* Children of this task.  */
+  struct priority_queue children_queue;
+  /* Taskgroup this task belongs in.  */
   struct gomp_taskgroup *taskgroup;
+  /* Tasks that depend on this task.  */
   struct gomp_dependers_vec *dependers;
   struct htab *depend_hash;
   struct gomp_taskwait *taskwait;
+  /* Number of items in DEPEND.  */
   size_t depend_count;
+  /* Number of tasks this task depends on.  Once this counter reaches
+     0, we have no unsatisfied dependencies, and this task can be put
+     into the various queues to be scheduled.  */
   size_t num_dependees;
+
+  /* Priority of this task.  */
+  int priority;
+  /* The priority node for this task in each of the different queues.
+     We put this here to avoid allocating space for each priority
+     node.  Then we play offsetof() games to convert between pnode[]
+     entries and the gomp_task in which they reside.  */
+  struct priority_node pnode[3];
+
   struct gomp_task_icv icv;
   void (*fn) (void *);
   void *fn_data;
@@ -327,20 +539,60 @@ struct gomp_task
   bool in_tied_task;
   bool final_task;
   bool copy_ctors_done;
+  /* Set for undeferred tasks with unsatisfied dependencies which
+     block further execution of their parent until the dependencies
+     are satisfied.  */
   bool parent_depends_on;
+  /* Dependencies provided and/or needed for this task.  DEPEND_COUNT
+     is the number of items available.  */
   struct gomp_task_depend_entry depend[];
 };
 
+/* This structure describes a single #pragma omp taskgroup.  */
+
 struct gomp_taskgroup
 {
   struct gomp_taskgroup *prev;
-  struct gomp_task *children;
+  /* Queue of tasks that belong in this taskgroup.  */
+  struct priority_queue taskgroup_queue;
+  uintptr_t *reductions;
   bool in_taskgroup_wait;
   bool cancelled;
+  bool workshare;
   gomp_sem_t taskgroup_sem;
   size_t num_children;
 };
 
+/* Various state of OpenMP async offloading tasks.  */
+enum gomp_target_task_state
+{
+  GOMP_TARGET_TASK_DATA,
+  GOMP_TARGET_TASK_BEFORE_MAP,
+  GOMP_TARGET_TASK_FALLBACK,
+  GOMP_TARGET_TASK_READY_TO_RUN,
+  GOMP_TARGET_TASK_RUNNING,
+  GOMP_TARGET_TASK_FINISHED
+};
+
+/* This structure describes a target task.  */
+
+struct gomp_target_task
+{
+  struct gomp_device_descr *devicep;
+  void (*fn) (void *);
+  size_t mapnum;
+  size_t *sizes;
+  unsigned short *kinds;
+  unsigned int flags;
+  enum gomp_target_task_state state;
+  struct target_mem_desc *tgt;
+  struct gomp_task *task;
+  struct gomp_team *team;
+  /* Device-specific target arguments.  */
+  void **args;
+  void *hostaddrs[];
+};
+
 /* This structure describes a "team" of threads.  These are the threads
    that are spawned by a PARALLEL constructs, as well as the work sharing
    constructs that the team encounters.  */
@@ -403,7 +655,8 @@ struct gomp_team
   struct gomp_work_share work_shares[8];
 
   gomp_mutex_t task_lock;
-  struct gomp_task *task_queue;
+  /* Scheduled tasks.  */
+  struct priority_queue task_queue;
   /* Number of all GOMP_TASK_{WAITING,TIED} tasks in the team.  */
   unsigned int task_count;
   /* Number of GOMP_TASK_WAITING tasks currently waiting to be scheduled.  */
@@ -448,6 +701,19 @@ struct gomp_thread
 
   /* User pthread thread pool */
   struct gomp_thread_pool *thread_pool;
+
+#if defined(LIBGOMP_USE_PTHREADS) \
+    && (!defined(HAVE_TLS) \
+       || !defined(__GLIBC__) \
+       || !defined(USING_INITIAL_EXEC_TLS))
+  /* pthread_t of the thread containing this gomp_thread.
+     On Linux when using initial-exec TLS,
+     (typeof (pthread_t)) gomp_thread () - pthread_self ()
+     is constant in all threads, so we can optimize and not
+     store it.  */
+#define GOMP_NEEDS_THREAD_HANDLE 1
+  pthread_t handle;
+#endif
 };
 
 
@@ -458,12 +724,15 @@ struct gomp_thread_pool
   struct gomp_thread **threads;
   unsigned threads_size;
   unsigned threads_used;
+  /* The last team is used for non-nested teams to delay their destruction to
+     make sure all the threads in the team move on to the pool's barrier before
+     the team's barrier is destroyed.  */
   struct gomp_team *last_team;
   /* Number of threads running in this contention group.  */
   unsigned long threads_busy;
 
-  /* This barrier holds and releases threads waiting in threads.  */
-  gomp_barrier_t threads_dock;
+  /* This barrier holds and releases threads waiting in thread pools.  */
+  gomp_simple_barrier_t threads_dock;
 };
 
 enum gomp_cancel_kind
@@ -478,7 +747,33 @@ enum gomp_cancel_kind
 
 /* ... and here is that TLS data.  */
 
-#if defined HAVE_TLS || defined USE_EMUTLS
+#if defined __nvptx__
+extern struct gomp_thread *nvptx_thrs __attribute__((shared));
+static inline struct gomp_thread *gomp_thread (void)
+{
+  int tid;
+  asm ("mov.u32 %0, %%tid.y;" : "=r" (tid));
+  return nvptx_thrs + tid;
+}
+#elif defined __AMDGCN__
+static inline struct gomp_thread *gcn_thrs (void)
+{
+  /* The value is at the bottom of LDS.  */
+  struct gomp_thread * __lds *thrs = (struct gomp_thread * __lds *)4;
+  return *thrs;
+}
+static inline void set_gcn_thrs (struct gomp_thread *val)
+{
+  /* The value is at the bottom of LDS.  */
+  struct gomp_thread * __lds *thrs = (struct gomp_thread * __lds *)4;
+  *thrs = val;
+}
+static inline struct gomp_thread *gomp_thread (void)
+{
+  int tid = __builtin_gcn_dim_pos(1);
+  return gcn_thrs () + tid;
+}
+#elif defined HAVE_TLS || defined USE_EMUTLS
 extern __thread struct gomp_thread gomp_tls_data;
 static inline struct gomp_thread *gomp_thread (void)
 {
@@ -507,15 +802,21 @@ static inline struct gomp_task_icv *gomp_icv (bool write)
     return &gomp_global_icv;
 }
 
+#ifdef LIBGOMP_USE_PTHREADS
 /* The attributes to be used during thread creation.  */
 extern pthread_attr_t gomp_thread_attr;
 
+extern pthread_key_t gomp_thread_destructor;
+#endif
+
 /* Function prototypes.  */
 
 /* affinity.c */
 
 extern void gomp_init_affinity (void);
+#ifdef LIBGOMP_USE_PTHREADS
 extern void gomp_init_thread_affinity (pthread_attr_t *, unsigned int);
+#endif
 extern void **gomp_affinity_alloc (unsigned long, bool);
 extern void gomp_affinity_init_place (void *);
 extern bool gomp_affinity_add_cpus (void *, unsigned long, unsigned long,
@@ -526,39 +827,26 @@ extern bool gomp_affinity_same_place (void *, void *);
 extern bool gomp_affinity_finalize_place_list (bool);
 extern bool gomp_affinity_init_level (int, unsigned long, bool);
 extern void gomp_affinity_print_place (void *);
+extern void gomp_get_place_proc_ids_8 (int, int64_t *);
+extern void gomp_display_affinity_place (char *, size_t, size_t *, int);
 
-/* alloc.c */
-
-extern void *gomp_malloc (size_t) __attribute__((malloc));
-extern void *gomp_malloc_cleared (size_t) __attribute__((malloc));
-extern void *gomp_realloc (void *, size_t);
-
-/* Avoid conflicting prototypes of alloca() in system headers by using
-   GCC's builtin alloca().  */
-#define gomp_alloca(x)  __builtin_alloca(x)
+/* affinity-fmt.c */
 
-/* error.c */
-
-extern void gomp_vdebug (int, const char *, va_list);
-extern void gomp_debug (int, const char *, ...)
-       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
-#define gomp_vdebug(KIND, FMT, VALIST) \
-  do { \
-    if (__builtin_expect (gomp_debug_var, 0)) \
-      (gomp_vdebug) ((KIND), (FMT), (VALIST)); \
-  } while (0)
-#define gomp_debug(KIND, ...) \
-  do { \
-    if (__builtin_expect (gomp_debug_var, 0)) \
-      (gomp_debug) ((KIND), __VA_ARGS__); \
-  } while (0)
-extern void gomp_verror (const char *, va_list);
-extern void gomp_error (const char *, ...)
-       __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
-extern void gomp_vfatal (const char *, va_list)
-       __attribute__ ((noreturn));
-extern void gomp_fatal (const char *, ...)
-       __attribute__ ((noreturn, format (printf, 1, 2)));
+extern void gomp_print_string (const char *str, size_t len);
+extern void gomp_set_affinity_format (const char *, size_t);
+extern void gomp_display_string (char *, size_t, size_t *, const char *,
+                                size_t);
+#ifdef LIBGOMP_USE_PTHREADS
+typedef pthread_t gomp_thread_handle;
+#else
+typedef struct {} gomp_thread_handle;
+#endif
+extern size_t gomp_display_affinity (char *, size_t, const char *,
+                                    gomp_thread_handle,
+                                    struct gomp_team_state *, unsigned int);
+extern void gomp_display_affinity_thread (gomp_thread_handle,
+                                         struct gomp_team_state *,
+                                         unsigned int) __attribute__((cold));
 
 /* iter.c */
 
@@ -595,6 +883,9 @@ extern void gomp_ordered_next (void);
 extern void gomp_ordered_static_init (void);
 extern void gomp_ordered_static_next (void);
 extern void gomp_ordered_sync (void);
+extern void gomp_doacross_init (unsigned, long *, long, size_t);
+extern void gomp_doacross_ull_init (unsigned, unsigned long long *,
+                                   unsigned long long, size_t);
 
 /* parallel.c */
 
@@ -611,6 +902,16 @@ extern void gomp_init_task (struct gomp_task *, struct gomp_task *,
                            struct gomp_task_icv *);
 extern void gomp_end_task (void);
 extern void gomp_barrier_handle_tasks (gomp_barrier_state_t);
+extern void gomp_task_maybe_wait_for_dependencies (void **);
+extern bool gomp_create_target_task (struct gomp_device_descr *,
+                                    void (*) (void *), size_t, void **,
+                                    size_t *, unsigned short *, unsigned int,
+                                    void **, void **,
+                                    enum gomp_target_task_state);
+extern struct gomp_taskgroup *gomp_parallel_reduction_register (uintptr_t *,
+                                                               unsigned);
+extern void gomp_workshare_taskgroup_start (void);
+extern void gomp_workshare_task_reduction_register (uintptr_t *, uintptr_t *);
 
 static void inline
 gomp_finish_task (struct gomp_task *task)
@@ -623,19 +924,38 @@ gomp_finish_task (struct gomp_task *task)
 
 extern struct gomp_team *gomp_new_team (unsigned);
 extern void gomp_team_start (void (*) (void *), void *, unsigned,
-                            unsigned, struct gomp_team *);
+                            unsigned, struct gomp_team *,
+                            struct gomp_taskgroup *);
 extern void gomp_team_end (void);
 extern void gomp_free_thread (void *);
+extern int gomp_pause_host (void);
 
 /* target.c */
 
 extern void gomp_init_targets_once (void);
 extern int gomp_get_num_devices (void);
+extern bool gomp_target_task_fn (void *);
 
+/* Splay tree definitions.  */
 typedef struct splay_tree_node_s *splay_tree_node;
 typedef struct splay_tree_s *splay_tree;
 typedef struct splay_tree_key_s *splay_tree_key;
 
+struct target_var_desc {
+  /* Splay key.  */
+  splay_tree_key key;
+  /* True if data should be copied from device to host at the end.  */
+  bool copy_from;
+  /* True if data always should be copied from device to host at the end.  */
+  bool always_copy_from;
+  /* True if variable should be detached at end of region.  */
+  bool do_detach;
+  /* Relative offset against key host_start.  */
+  uintptr_t offset;
+  /* Actual length.  */
+  uintptr_t length;
+};
+
 struct target_mem_desc {
   /* Reference count.  */
   uintptr_t refcount;
@@ -655,12 +975,30 @@ struct target_mem_desc {
   /* Corresponding target device descriptor.  */
   struct gomp_device_descr *device_descr;
 
-  /* Memory mapping info for the thread that created this descriptor.  */
-  struct splay_tree_s *mem_map;
-
-  /* List of splay keys to remove (or decrease refcount)
+  /* List of target items to remove (or decrease refcount)
      at the end of region.  */
-  splay_tree_key list[];
+  struct target_var_desc list[];
+};
+
+/* Special value for refcount - infinity.  */
+#define REFCOUNT_INFINITY (~(uintptr_t) 0)
+/* Special value for refcount - tgt_offset contains target address of the
+   artificial pointer to "omp declare target link" object.  */
+#define REFCOUNT_LINK (~(uintptr_t) 1)
+
+/* Special offset values.  */
+#define OFFSET_INLINED (~(uintptr_t) 0)
+#define OFFSET_POINTER (~(uintptr_t) 1)
+#define OFFSET_STRUCT (~(uintptr_t) 2)
+
+/* Auxiliary structure for infrequently-used or API-specific data.  */
+
+struct splay_tree_aux {
+  /* Pointer to the original mapping of "omp declare target link" object.  */
+  splay_tree_key link_key;
+  /* For a block with attached pointers, the attachment counters for each.
+     Only used for OpenACC.  */
+  uintptr_t *attach_count;
 };
 
 struct splay_tree_key_s {
@@ -674,64 +1012,81 @@ struct splay_tree_key_s {
   uintptr_t tgt_offset;
   /* Reference count.  */
   uintptr_t refcount;
-  /* Asynchronous reference count.  */
-  uintptr_t async_refcount;
-  /* True if data should be copied from device to host at the end.  */
-  bool copy_from;
+  /* Reference counts beyond those that represent genuine references in the
+     linked splay tree key/target memory structures, e.g. for multiple OpenACC
+     "present increment" operations (via "acc enter data") referring to the same
+     host-memory block.  */
+  uintptr_t virtual_refcount;
+  struct splay_tree_aux *aux;
 };
 
-#include "splay-tree.h"
+/* The comparison function.  */
 
-typedef struct acc_dispatch_t
+static inline int
+splay_compare (splay_tree_key x, splay_tree_key y)
 {
-  /* This is a linked list of data mapped using the
-     acc_map_data/acc_unmap_data or "acc enter data"/"acc exit data" pragmas.
-     Unlike mapped_data in the goacc_thread struct, unmapping can
-     happen out-of-order with respect to mapping.  */
-  /* This is guarded by the lock in the "outer" struct gomp_device_descr.  */
-  struct target_mem_desc *data_environ;
-
-  /* Extra information required for a device instance by a given target.  */
-  /* This is guarded by the lock in the "outer" struct gomp_device_descr.  */
-  void *target_data;
-
-  /* Open or close a device instance.  */
-  void *(*open_device_func) (int n);
-  int (*close_device_func) (void *h);
+  if (x->host_start == x->host_end
+      && y->host_start == y->host_end)
+    return 0;
+  if (x->host_end <= y->host_start)
+    return -1;
+  if (x->host_start >= y->host_end)
+    return 1;
+  return 0;
+}
 
-  /* Set or get the device number.  */
-  int (*get_device_num_func) (void);
-  void (*set_device_num_func) (int);
+#include "splay-tree.h"
 
+typedef struct acc_dispatch_t
+{
   /* Execute.  */
-  void (*exec_func) (void (*) (void *), size_t, void **, void **, size_t *,
-                    unsigned short *, int, int, int, int, void *);
-
-  /* Async cleanup callback registration.  */
-  void (*register_async_cleanup_func) (void *);
-
-  /* Asynchronous routines.  */
-  int (*async_test_func) (int);
-  int (*async_test_all_func) (void);
-  void (*async_wait_func) (int);
-  void (*async_wait_async_func) (int, int);
-  void (*async_wait_all_func) (void);
-  void (*async_wait_all_async_func) (int);
-  void (*async_set_async_func) (int);
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_exec) *exec_func;
 
   /* Create/destroy TLS data.  */
-  void *(*create_thread_data_func) (void *);
-  void (*destroy_thread_data_func) (void *);
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_create_thread_data) *create_thread_data_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_destroy_thread_data)
+    *destroy_thread_data_func;
+  
+  struct {
+    /* Once created and put into the "active" list, asyncqueues are then never
+       destructed and removed from the "active" list, other than if the TODO
+       device is shut down.  */
+    gomp_mutex_t lock;
+    int nasyncqueue;
+    struct goacc_asyncqueue **asyncqueue;
+    struct goacc_asyncqueue_list *active;
+
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_construct) *construct_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_destruct) *destruct_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_test) *test_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_synchronize) *synchronize_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_serialize) *serialize_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_queue_callback) *queue_callback_func;
+
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_exec) *exec_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_dev2host) *dev2host_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_async_host2dev) *host2dev_func;
+  } async;
 
   /* NVIDIA target specific routines.  */
   struct {
-    void *(*get_current_device_func) (void);
-    void *(*get_current_context_func) (void);
-    void *(*get_stream_func) (int);
-    int (*set_stream_func) (int, void *);
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_cuda_get_current_device)
+      *get_current_device_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_cuda_get_current_context)
+      *get_current_context_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_cuda_get_stream) *get_stream_func;
+    __typeof (GOMP_OFFLOAD_openacc_cuda_set_stream) *set_stream_func;
   } cuda;
 } acc_dispatch_t;
 
+/* Various state of the accelerator device.  */
+enum gomp_device_state
+{
+  GOMP_DEVICE_UNINITIALIZED,
+  GOMP_DEVICE_INITIALIZED,
+  GOMP_DEVICE_FINALIZED
+};
+
 /* This structure describes accelerator device.
    It contains name of the corresponding libgomp plugin, function handlers for
    interaction with the device, ID-number of the device, and information about
@@ -754,19 +1109,24 @@ struct gomp_device_descr
   enum offload_target_type type;
 
   /* Function handlers.  */
-  const char *(*get_name_func) (void);
-  unsigned int (*get_caps_func) (void);
-  int (*get_type_func) (void);
-  int (*get_num_devices_func) (void);
-  void (*init_device_func) (int);
-  void (*fini_device_func) (int);
-  int (*load_image_func) (int, void *, struct addr_pair **);
-  void (*unload_image_func) (int, void *);
-  void *(*alloc_func) (int, size_t);
-  void (*free_func) (int, void *);
-  void *(*dev2host_func) (int, void *, const void *, size_t);
-  void *(*host2dev_func) (int, void *, const void *, size_t);
-  void (*run_func) (int, void *, void *);
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_get_name) *get_name_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_get_caps) *get_caps_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_get_type) *get_type_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_get_num_devices) *get_num_devices_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_get_property) *get_property_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_init_device) *init_device_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_fini_device) *fini_device_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_version) *version_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_load_image) *load_image_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_unload_image) *unload_image_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_alloc) *alloc_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_free) *free_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_dev2host) *dev2host_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_host2dev) *host2dev_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_dev2dev) *dev2dev_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_can_run) *can_run_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_run) *run_func;
+  __typeof (GOMP_OFFLOAD_async_run) *async_run_func;
 
   /* Splay tree containing information about mapped memory regions.  */
   struct splay_tree_s mem_map;
@@ -774,32 +1134,68 @@ struct gomp_device_descr
   /* Mutex for the mutable data.  */
   gomp_mutex_t lock;
 
-  /* Set to true when device is initialized.  */
-  bool is_initialized;
+  /* Current state of the device.  OpenACC allows to move from INITIALIZED state
+     back to UNINITIALIZED state.  OpenMP allows only to move from INITIALIZED
+     to FINALIZED state (at program shutdown).  */
+  enum gomp_device_state state;
 
   /* OpenACC-specific data and functions.  */
-  /* This is mutable because of its mutable data_environ and target_data
-     members.  */
+  /* This is mutable because of its mutable target_data member.  */
   acc_dispatch_t openacc;
 };
 
-extern void gomp_acc_insert_pointer (size_t, void **, size_t *, void *);
-extern void gomp_acc_remove_pointer (void *, bool, int, int);
+/* Kind of the pragma, for which gomp_map_vars () is called.  */
+enum gomp_map_vars_kind
+{
+  GOMP_MAP_VARS_OPENACC,
+  GOMP_MAP_VARS_OPENACC_ENTER_DATA,
+  GOMP_MAP_VARS_TARGET,
+  GOMP_MAP_VARS_DATA,
+  GOMP_MAP_VARS_ENTER_DATA
+};
+
+extern void gomp_acc_declare_allocate (bool, size_t, void **, size_t *,
+                                      unsigned short *);
+struct gomp_coalesce_buf;
+extern void gomp_copy_host2dev (struct gomp_device_descr *,
+                               struct goacc_asyncqueue *, void *, const void *,
+                               size_t, struct gomp_coalesce_buf *);
+extern void gomp_copy_dev2host (struct gomp_device_descr *,
+                               struct goacc_asyncqueue *, void *, const void *,
+                               size_t);
+extern uintptr_t gomp_map_val (struct target_mem_desc *, void **, size_t);
+extern void gomp_attach_pointer (struct gomp_device_descr *,
+                                struct goacc_asyncqueue *, splay_tree,
+                                splay_tree_key, uintptr_t, size_t,
+                                struct gomp_coalesce_buf *);
+extern void gomp_detach_pointer (struct gomp_device_descr *,
+                                struct goacc_asyncqueue *, splay_tree_key,
+                                uintptr_t, bool, struct gomp_coalesce_buf *);
 
 extern struct target_mem_desc *gomp_map_vars (struct gomp_device_descr *,
                                              size_t, void **, void **,
-                                             size_t *, void *, bool, bool);
-extern void gomp_copy_from_async (struct target_mem_desc *);
+                                             size_t *, void *, bool,
+                                             enum gomp_map_vars_kind);
+extern struct target_mem_desc *gomp_map_vars_async (struct gomp_device_descr *,
+                                                   struct goacc_asyncqueue *,
+                                                   size_t, void **, void **,
+                                                   size_t *, void *, bool,
+                                                   enum gomp_map_vars_kind);
 extern void gomp_unmap_vars (struct target_mem_desc *, bool);
+extern void gomp_unmap_vars_async (struct target_mem_desc *, bool,
+                                  struct goacc_asyncqueue *);
 extern void gomp_init_device (struct gomp_device_descr *);
-extern void gomp_free_memmap (struct splay_tree_s *);
-extern void gomp_fini_device (struct gomp_device_descr *);
+extern bool gomp_fini_device (struct gomp_device_descr *);
+extern void gomp_unload_device (struct gomp_device_descr *);
+extern bool gomp_remove_var (struct gomp_device_descr *, splay_tree_key);
+extern void gomp_remove_var_async (struct gomp_device_descr *, splay_tree_key,
+                                  struct goacc_asyncqueue *);
 
 /* work.c */
 
-extern void gomp_init_work_share (struct gomp_work_share *, bool, unsigned);
+extern void gomp_init_work_share (struct gomp_work_share *, size_t, unsigned);
 extern void gomp_fini_work_share (struct gomp_work_share *);
-extern bool gomp_work_share_start (bool);
+extern bool gomp_work_share_start (size_t);
 extern void gomp_work_share_end (void);
 extern bool gomp_work_share_end_cancel (void);
 extern void gomp_work_share_end_nowait (void);
@@ -855,8 +1251,6 @@ extern void gomp_set_nest_lock_25 (omp_nest_lock_25_t *) __GOMP_NOTHROW;
 extern void gomp_unset_nest_lock_25 (omp_nest_lock_25_t *) __GOMP_NOTHROW;
 extern int gomp_test_nest_lock_25 (omp_nest_lock_25_t *) __GOMP_NOTHROW;
 
-# define strong_alias(fn, al) \
-  extern __typeof (fn) al __attribute__ ((alias (#fn)));
 # define omp_lock_symver(fn) \
   __asm (".symver g" #fn "_30, " #fn "@@OMP_3.0"); \
   __asm (".symver g" #fn "_25, " #fn "@OMP_1.0");
@@ -879,13 +1273,26 @@ extern int gomp_test_nest_lock_25 (omp_nest_lock_25_t *) __GOMP_NOTHROW;
 # define attribute_hidden
 #endif
 
+#if __GNUC__ >= 9
+#  define HAVE_ATTRIBUTE_COPY
+#endif
+
+#ifdef HAVE_ATTRIBUTE_COPY
+# define attribute_copy(arg) __attribute__ ((copy (arg)))
+#else
+# define attribute_copy(arg)
+#endif
+
 #ifdef HAVE_ATTRIBUTE_ALIAS
+# define strong_alias(fn, al) \
+  extern __typeof (fn) al __attribute__ ((alias (#fn))) attribute_copy (fn);
+
 # define ialias_ulp    ialias_str1(__USER_LABEL_PREFIX__)
 # define ialias_str1(x)        ialias_str2(x)
 # define ialias_str2(x)        #x
 # define ialias(fn) \
   extern __typeof (fn) gomp_ialias_##fn \
-    __attribute__ ((alias (#fn))) attribute_hidden;
+    __attribute__ ((alias (#fn))) attribute_hidden attribute_copy (fn);
 # define ialias_redirect(fn) \
   extern __typeof (fn) fn __asm__ (ialias_ulp "gomp_ialias_" #fn) attribute_hidden;
 # define ialias_call(fn) gomp_ialias_ ## fn
@@ -895,4 +1302,72 @@ extern int gomp_test_nest_lock_25 (omp_nest_lock_25_t *) __GOMP_NOTHROW;
 # define ialias_call(fn) fn
 #endif
 
+/* Helper function for priority_node_to_task() and
+   task_to_priority_node().
+
+   Return the offset from a task to its priority_node entry.  The
+   priority_node entry is has a type of TYPE.  */
+
+static inline size_t
+priority_queue_offset (enum priority_queue_type type)
+{
+  return offsetof (struct gomp_task, pnode[(int) type]);
+}
+
+/* Return the task associated with a priority NODE of type TYPE.  */
+
+static inline struct gomp_task *
+priority_node_to_task (enum priority_queue_type type,
+                      struct priority_node *node)
+{
+  return (struct gomp_task *) ((char *) node - priority_queue_offset (type));
+}
+
+/* Return the priority node of type TYPE for a given TASK.  */
+
+static inline struct priority_node *
+task_to_priority_node (enum priority_queue_type type,
+                      struct gomp_task *task)
+{
+  return (struct priority_node *) ((char *) task
+                                  + priority_queue_offset (type));
+}
+
+#ifdef LIBGOMP_USE_PTHREADS
+static inline gomp_thread_handle
+gomp_thread_self (void)
+{
+  return pthread_self ();
+}
+
+static inline gomp_thread_handle
+gomp_thread_to_pthread_t (struct gomp_thread *thr)
+{
+  struct gomp_thread *this_thr = gomp_thread ();
+  if (thr == this_thr)
+    return pthread_self ();
+#ifdef GOMP_NEEDS_THREAD_HANDLE
+  return thr->handle;
+#else
+  /* On Linux with initial-exec TLS, the pthread_t of the thread containing
+     thr can be computed from thr, this_thr and pthread_self (),
+     as the distance between this_thr and pthread_self () is constant.  */
+  return pthread_self () + ((uintptr_t) thr - (uintptr_t) this_thr);
+#endif
+}
+#else
+static inline gomp_thread_handle
+gomp_thread_self (void)
+{
+  return (gomp_thread_handle) {};
+}
+
+static inline gomp_thread_handle
+gomp_thread_to_pthread_t (struct gomp_thread *thr)
+{
+  (void) thr;
+  return gomp_thread_self ();
+}
+#endif
+
 #endif /* LIBGOMP_H */