8-bit version of weakCompareAndSwap() can cause an infinite loop.
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Tue, 10 Mar 2015 02:18:24 +0000 (02:18 +0000)
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Tue, 10 Mar 2015 02:18:24 +0000 (02:18 +0000)
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8-bit version of weakCompareAndSwap() can cause an infinite loop.
https://webkit.org/b/142513>

Reviewed by Filip Pizlo.

Source/JavaScriptCore:

Added a test that exercises the 8-bit CAS from multiple threads.  The threads
will contend to set bits in a large array of bytes using the CAS function.

* API/tests/CompareAndSwapTest.cpp: Added.
(Bitmap::Bitmap):
(Bitmap::numBits):
(Bitmap::clearAll):
(Bitmap::concurrentTestAndSet):
(setBitThreadFunc):
(testCompareAndSwap):
* API/tests/testapi.c:
(main):
* JavaScriptCore.vcxproj/testapi/testapi.vcxproj:
* JavaScriptCore.vcxproj/testapi/testapi.vcxproj.filters:
* JavaScriptCore.xcodeproj/project.pbxproj:

Source/WTF:

Presently, Bitmap::concurrentTestAndSet() uses the 8-bit version of
weakCompareAndSwap() (which compares and swaps an uint8_t value).
Bitmap::concurrentTestAndSet() has a loop that checks if a bit in the
byte of interest has been set.  If not, it will call the 8-bit CAS
function to set the bit.

Under the covers, for ARM, the 8-bit CAS function actually works with a
32-bit CAS.  The 8-bit CAS will first fetch the 32-bit value in memory
that should contain the 8-bit value, and check if it contains the
expected byte.  If the value in memory doesn't have the expected byte,
it will return early to its caller.  The expectation is that the caller
will reload the byte from memory and call the 8-bit CAS again.

Unfortunately, this code path that returns early does not have a
compiler fence.  Without a compiler fence, the C++ compiler can
optimize away the reloading of the expected byte value, leaving it
unchanged.  As a result, we'll have a infinite loop here that checks a
value that will never change, and the loop will not terminate until the
value changes.

The fix is to eliminate the early return check in the 8-bit CAS, and
have it always call down to the 32-bit CAS.  The 32-bit CAS has a
compiler fence which will prevent this issue.

* wtf/Atomics.h:
(WTF::weakCompareAndSwap):

git-svn-id: https://svn.webkit.org/repository/webkit/trunk@181305 268f45cc-cd09-0410-ab3c-d52691b4dbfc
Source/JavaScriptCore/API/tests/CompareAndSwapTest.cpp [new file with mode: 0644]
Source/JavaScriptCore/API/tests/testapi.c
Source/JavaScriptCore/ChangeLog
Source/JavaScriptCore/JavaScriptCore.vcxproj/testapi/testapi.vcxproj
Source/JavaScriptCore/JavaScriptCore.vcxproj/testapi/testapi.vcxproj.filters
Source/JavaScriptCore/JavaScriptCore.xcodeproj/project.pbxproj
Source/WTF/ChangeLog
Source/WTF/wtf/Atomics.h