]> git.ipfire.org Git - thirdparty/zstd.git/commitdiff
Add a thread pool for ZSTDMT and COVER
authorNick Terrell <terrelln@fb.com>
Fri, 30 Dec 2016 07:39:44 +0000 (23:39 -0800)
committerNick Terrell <terrelln@fb.com>
Fri, 30 Dec 2016 07:39:44 +0000 (23:39 -0800)
lib/common/pool.c [new file with mode: 0644]
lib/common/pool.h [new file with mode: 0644]

diff --git a/lib/common/pool.c b/lib/common/pool.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bea48f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,190 @@
+/**
+ * Copyright (c) 2016-present, Facebook, Inc.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * This source code is licensed under the BSD-style license found in the
+ * LICENSE file in the root directory of this source tree. An additional grant
+ * of patent rights can be found in the PATENTS file in the same directory.
+ */
+
+#include "pool.h"
+#include <stddef.h>  /* size_t */
+#include <stdlib.h>  /* malloc, calloc, free */
+
+#ifdef ZSTD_PTHREAD
+
+#include <pthread.h>
+
+/* A job is a function and an opaque argument */
+typedef struct POOL_job_s {
+  POOL_function function;
+  void *opaque;
+} POOL_job;
+
+struct POOL_ctx_s {
+    /* Keep track of the threads */
+    pthread_t *threads;
+    size_t numThreads;
+
+    /* The queue is a circular buffer */
+    POOL_job *queue;
+    size_t queueHead;
+    size_t queueTail;
+    size_t queueSize;
+    /* The mutex protects the queue */
+    pthread_mutex_t queueMutex;
+    /* Condition variable for pushers to wait on when the queue is full */
+    pthread_cond_t queuePushCond;
+    /* Condition variables for poppers to wait on when the queue is empty */
+    pthread_cond_t queuePopCond;
+    /* Indicates if the queue is shutting down */
+    int shutdown;
+};
+
+/* POOL_thread() :
+   Work thread for the thread pool.
+   Waits for jobs and executes them.
+   @returns : NULL on failure else non-null.
+*/
+static void *POOL_thread(void *opaque) {
+    POOL_ctx *ctx = (POOL_ctx *)opaque;
+    if (!ctx) { return NULL; }
+    for (;;) {
+        /* Lock the mutex and wait for a non-empty queue or until shutdown */
+        if (pthread_mutex_lock(&ctx->queueMutex)) { return NULL; }
+        while (ctx->queueHead == ctx->queueTail && !ctx->shutdown) {
+            if (pthread_cond_wait(&ctx->queuePopCond, &ctx->queueMutex)) { return NULL; }
+        }
+        /* empty => shutting down: so stop */
+        if (ctx->queueHead == ctx->queueTail) {
+            if (pthread_mutex_unlock(&ctx->queueMutex)) { return NULL; }
+            return opaque;
+        }
+        {
+            /* Pop a job off the queue */
+            POOL_job job = ctx->queue[ctx->queueHead];
+            ctx->queueHead = (ctx->queueHead + 1) % ctx->queueSize;
+            /* Unlock the mutex, signal a pusher, and run the job */
+            if (pthread_mutex_unlock(&ctx->queueMutex)) { return NULL; }
+            if (pthread_cond_signal(&ctx->queuePushCond)) { return NULL; }
+            job.function(job.opaque);
+        }
+    }
+    /* Unreachable */
+}
+
+POOL_ctx *POOL_create(size_t numThreads, size_t queueSize) {
+    int err = 0;
+    POOL_ctx *ctx;
+    /* Check the parameters */
+    if (!numThreads || !queueSize) { return NULL; }
+    /* Allocate the context and zero initialize */
+    ctx = (POOL_ctx *)calloc(1, sizeof(POOL_ctx));
+    if (!ctx) { return NULL; }
+    /* Initialize the job queue.
+     * It needs one extra space since one space is wasted to differentiate empty
+     * and full queues.
+     */
+    ctx->queueSize = queueSize + 1;
+    ctx->queue = (POOL_job *)malloc(ctx->queueSize * sizeof(POOL_job));
+    ctx->queueHead = 0;
+    ctx->queueTail = 0;
+    err |= pthread_mutex_init(&ctx->queueMutex, NULL);
+    err |= pthread_cond_init(&ctx->queuePushCond, NULL);
+    err |= pthread_cond_init(&ctx->queuePopCond, NULL);
+    ctx->shutdown = 0;
+    /* Allocate space for the thread handles */
+    ctx->threads = (pthread_t *)malloc(numThreads * sizeof(pthread_t));
+    ctx->numThreads = 0;
+    /* Check for errors */
+    if (!ctx->threads || !ctx->queue || err) { POOL_free(ctx); return NULL; }
+    /* Initialize the threads */
+    {   size_t i;
+        for (i = 0; i < numThreads; ++i) {
+            if (pthread_create(&ctx->threads[i], NULL, &POOL_thread, ctx)) {
+                ctx->numThreads = i;
+                POOL_free(ctx);
+                return NULL;
+            }
+        }
+        ctx->numThreads = numThreads;
+    }
+    return ctx;
+}
+
+/*! POOL_join() :
+    Shutdown the queue, wake any sleeping threads, and join all of the threads.
+*/
+static void POOL_join(POOL_ctx *ctx) {
+    /* Shut down the queue */
+    pthread_mutex_lock(&ctx->queueMutex);
+    ctx->shutdown = 1;
+    pthread_mutex_unlock(&ctx->queueMutex);
+    /* Wake up sleeping threads */
+    pthread_cond_broadcast(&ctx->queuePushCond);
+    pthread_cond_broadcast(&ctx->queuePopCond);
+    /* Join all of the threads */
+    {   size_t i;
+        for (i = 0; i < ctx->numThreads; ++i) {
+            pthread_join(ctx->threads[i], NULL);
+        }
+    }
+}
+
+void POOL_free(POOL_ctx *ctx) {
+    if (!ctx) { return; }
+    POOL_join(ctx);
+    pthread_mutex_destroy(&ctx->queueMutex);
+    pthread_cond_destroy(&ctx->queuePushCond);
+    pthread_cond_destroy(&ctx->queuePopCond);
+    if (ctx->queue) free(ctx->queue);
+    if (ctx->threads) free(ctx->threads);
+    free(ctx);
+}
+
+void POOL_add(void *ctxVoid, POOL_function function, void *opaque) {
+    POOL_ctx *ctx = (POOL_ctx *)ctxVoid;
+    if (!ctx) { return; }
+
+    pthread_mutex_lock(&ctx->queueMutex);
+    {
+        POOL_job job = {function, opaque};
+        /* Wait until there is space in the queue for the new job */
+        size_t newTail = (ctx->queueTail + 1) % ctx->queueSize;
+        while (ctx->queueHead == newTail && !ctx->shutdown) {
+          pthread_cond_wait(&ctx->queuePushCond, &ctx->queueMutex);
+          newTail = (ctx->queueTail + 1) % ctx->queueSize;
+        }
+        /* The queue is still going => there is space */
+        if (!ctx->shutdown) {
+            ctx->queue[ctx->queueTail] = job;
+            ctx->queueTail = newTail;
+        }
+    }
+    pthread_mutex_unlock(&ctx->queueMutex);
+    pthread_cond_signal(&ctx->queuePopCond);
+}
+
+#else
+
+/* We don't need any data, but if it is empty malloc() might return NULL. */
+struct POOL_ctx_s {
+  int data;
+};
+
+POOL_ctx *POOL_create(size_t numThreads, size_t queueSize) {
+  (void)numThreads;
+  (void)queueSize;
+  return (POOL_ctx *)malloc(sizeof(POOL_ctx));
+}
+
+void POOL_free(POOL_ctx *ctx) {
+  if (ctx) free(ctx);
+}
+
+void POOL_add(void *ctx, POOL_function function, void *opaque) {
+  (void)ctx;
+  function(opaque);
+}
+
+#endif
diff --git a/lib/common/pool.h b/lib/common/pool.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f4afc1e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,45 @@
+/**
+ * Copyright (c) 2016-present, Facebook, Inc.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * This source code is licensed under the BSD-style license found in the
+ * LICENSE file in the root directory of this source tree. An additional grant
+ * of patent rights can be found in the PATENTS file in the same directory.
+ */
+#ifndef POOL_H
+#define POOL_H
+
+#include <stddef.h>   /* size_t */
+
+typedef struct POOL_ctx_s POOL_ctx;
+
+/*! POOL_create() :
+    Create a thread pool with at most `numThreads` threads.
+    `numThreads` must be at least 1.
+    The maximum number of queued jobs before blocking is `queueSize`.
+    `queueSize` must be at least 1.
+    @return : The POOL_ctx pointer on success else NULL.
+*/
+POOL_ctx *POOL_create(size_t numThreads, size_t queueSize);
+
+/*! POOL_free() :
+    Free a thread pool returned by POOL_create().
+*/
+void POOL_free(POOL_ctx *ctx);
+
+/*! POOL_function :
+    The function type that can be added to a thread pool.
+*/
+typedef void (*POOL_function)(void *);
+/*! POOL_add_function :
+    The function type for a generic thread pool add function.
+*/
+typedef void (*POOL_add_function)(void *, POOL_function, void *);
+
+/*! POOL_add() :
+    Add the job `function(opaque)` to the thread pool.
+    Possibly blocks until there is room in the queue.
+*/
+void POOL_add(void *ctx, POOL_function function, void *opaque);
+
+#endif