re PR fortran/25829 ([F03] Asynchronous IO support)
authorNicolas Koenig <koenigni@gcc.gnu.org>
Tue, 21 Aug 2018 18:48:59 +0000 (18:48 +0000)
committerNicolas Koenig <koenigni@gcc.gnu.org>
Tue, 21 Aug 2018 18:48:59 +0000 (18:48 +0000)
2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>

PR fortran/25829
* gfortran.texi: Add description of asynchronous I/O.
* trans-decl.c (gfc_finish_var_decl): Treat asynchronous variables
as volatile.
* trans-io.c (gfc_build_io_library_fndecls): Rename st_wait to
st_wait_async and change argument spec from ".X" to ".w".
(gfc_trans_wait): Pass ID argument via reference.

2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>

PR fortran/25829
* gfortran.dg/f2003_inquire_1.f03: Add write statement.
* gfortran.dg/f2003_io_1.f03: Add wait statement.

2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>

PR fortran/25829
* Makefile.am: Add async.c to gfor_io_src.
Add async.h to gfor_io_headers.
* Makefile.in: Regenerated.
* gfortran.map: Add _gfortran_st_wait_async.
* io/async.c: New file.
* io/async.h: New file.
* io/close.c: Include async.h.
(st_close): Call async_wait for an asynchronous unit.
* io/file_pos.c (st_backspace): Likewise.
(st_endfile): Likewise.
(st_rewind): Likewise.
(st_flush): Likewise.
* io/inquire.c: Add handling for asynchronous PENDING
and ID arguments.
* io/io.h (st_parameter_dt): Add async bit.
(st_parameter_wait): Correct.
(gfc_unit): Add au pointer.
(st_wait_async): Add prototype.
(transfer_array_inner): Likewise.
(st_write_done_worker): Likewise.
* io/open.c: Include async.h.
(new_unit): Initialize asynchronous unit.
* io/transfer.c (async_opt): New struct.
(wrap_scalar_transfer): New function.
(transfer_integer): Call wrap_scalar_transfer to do the work.
(transfer_real): Likewise.
(transfer_real_write): Likewise.
(transfer_character): Likewise.
(transfer_character_wide): Likewise.
(transfer_complex): Likewise.
(transfer_array_inner): New function.
(transfer_array): Call transfer_array_inner.
(transfer_derived): Call wrap_scalar_transfer.
(data_transfer_init): Check for asynchronous I/O.
Perform a wait operation on any pending asynchronous I/O
if the data transfer is synchronous. Copy PDT and enqueue
thread for data transfer.
(st_read_done_worker): New function.
(st_read_done): Enqueue transfer or call st_read_done_worker.
(st_write_done_worker): New function.
(st_write_done): Enqueue transfer or call st_read_done_worker.
(st_wait): Document as no-op for compatibility reasons.
(st_wait_async): New function.
* io/unit.c (insert_unit): Use macros LOCK, UNLOCK and TRYLOCK;
add NOTE where necessary.
(get_gfc_unit): Likewise.
(init_units): Likewise.
(close_unit_1): Likewise. Call async_close if asynchronous.
(close_unit): Use macros LOCK and UNLOCK.
(finish_last_advance_record): Likewise.
(newunit_alloc): Likewise.
* io/unix.c (find_file): Likewise.
(flush_all_units_1): Likewise.
(flush_all_units): Likewise.
* libgfortran.h (generate_error_common): Add prototype.
* runtime/error.c: Include io.h and async.h.
(generate_error_common): New function.

2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>

PR fortran/25829
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_1.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_2.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_3.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_4.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_5.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_6.f90: New test.
* testsuite/libgomp.fortran/async_io_7.f90: New test.

Co-Authored-By: Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
From-SVN: r263750

32 files changed:
gcc/fortran/ChangeLog
gcc/fortran/gfortran.texi
gcc/fortran/trans-decl.c
gcc/fortran/trans-io.c
gcc/testsuite/ChangeLog
gcc/testsuite/gfortran.dg/f2003_inquire_1.f03
gcc/testsuite/gfortran.dg/f2003_io_1.f03
libgfortran/ChangeLog
libgfortran/Makefile.am
libgfortran/Makefile.in
libgfortran/gfortran.map
libgfortran/io/async.c [new file with mode: 0644]
libgfortran/io/async.h [new file with mode: 0644]
libgfortran/io/close.c
libgfortran/io/file_pos.c
libgfortran/io/inquire.c
libgfortran/io/io.h
libgfortran/io/open.c
libgfortran/io/read.c
libgfortran/io/transfer.c
libgfortran/io/unit.c
libgfortran/io/unix.c
libgfortran/libgfortran.h
libgfortran/runtime/error.c
libgomp/ChangeLog
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_1.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_2.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_3.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_4.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_5.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_6.f90 [new file with mode: 0644]
libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_7.f90 [new file with mode: 0644]

index dc4aa1acf745017223d8516d045361702d4cccd0..0d9aca49277ae5405e23e0c087fcbe220b495281 100644 (file)
@@ -1,3 +1,14 @@
+2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
+       Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
+
+       PR fortran/25829
+       * gfortran.texi: Add description of asynchronous I/O.
+       * trans-decl.c (gfc_finish_var_decl): Treat asynchronous variables
+       as volatile.
+       * trans-io.c (gfc_build_io_library_fndecls): Rename st_wait to
+       st_wait_async and change argument spec from ".X" to ".w".
+       (gfc_trans_wait): Pass ID argument via reference.
+
 2018-08-16  Nathan Sidwell  <nathan@acm.org>
 
        * cpp.c (dump_macro): Use cpp_user_macro_p.
index d6bb7aae49478fdd233d79e3d068e327bfe8e0d4..392000273055c2d241877f1b79c3499d8e485d1e 100644 (file)
@@ -879,8 +879,7 @@ than @code{(/.../)}.  Type-specification for array constructors like
 @item Extensions to the specification and initialization expressions,
 including the support for intrinsics with real and complex arguments.
 
-@item Support for the asynchronous input/output syntax; however, the
-data transfer is currently always synchronously performed. 
+@item Support for the asynchronous input/output.
 
 @item
 @cindex @code{FLUSH} statement
@@ -1183,6 +1182,7 @@ might in some way or another become visible to the programmer.
 * Files opened without an explicit ACTION= specifier::
 * File operations on symbolic links::
 * File format of unformatted sequential files::
+* Asynchronous I/O::
 @end menu
 
 
@@ -1486,6 +1486,20 @@ program main
 end program main
 @end smallexample
 
+@node Asynchronous I/O
+@section Asynchronous I/O
+@cindex input/output, asynchronous
+@cindex asynchronous I/O
+
+Asynchronous I/O is supported if the program is linked against the
+POSIX thread library. If that is not the case, all I/O is performed
+as synchronous.
+
+On some systems, such as Darwin or Solaris, the POSIX thread library
+is always linked in, so asynchronous I/O is always performed. On other
+sytems, such as Linux, it is necessary to specify @option{-pthread},
+@option{-lpthread} or @option{-fopenmp} during the linking step.
+
 @c ---------------------------------------------------------------------
 @c Extensions
 @c ---------------------------------------------------------------------
index 08c1ebd2d4b9734e3ec34c3a805f64c5dc90ae93..eea6b81ebfa855a814109b15876c0872aa1bbfab 100644 (file)
@@ -698,7 +698,8 @@ gfc_finish_var_decl (tree decl, gfc_symbol * sym)
              && CLASS_DATA (sym)->ts.u.derived->attr.has_dtio_procs)))
     TREE_STATIC (decl) = 1;
 
-  if (sym->attr.volatile_)
+  /* Treat asynchronous variables the same as volatile, for now.  */
+  if (sym->attr.volatile_ || sym->attr.asynchronous)
     {
       TREE_THIS_VOLATILE (decl) = 1;
       TREE_SIDE_EFFECTS (decl) = 1;
index 2626c4651e2d78702cb156983fff54b35de5a7d2..88dbcb80a854dd71ebe53e218ade67e4a570efa5 100644 (file)
@@ -438,10 +438,9 @@ gfc_build_io_library_fndecls (void)
        get_identifier (PREFIX("st_iolength")), ".w",
        void_type_node, 1, dt_parm_type);
 
-  /* TODO: Change when asynchronous I/O is implemented.  */
   parm_type = build_pointer_type (st_parameter[IOPARM_ptype_wait].type);
   iocall[IOCALL_WAIT] = gfc_build_library_function_decl_with_spec (
-       get_identifier (PREFIX("st_wait")), ".X",
+       get_identifier (PREFIX("st_wait_async")), ".w",
        void_type_node, 1, parm_type);
 
   parm_type = build_pointer_type (st_parameter[IOPARM_ptype_filepos].type);
@@ -1527,7 +1526,7 @@ gfc_trans_wait (gfc_code * code)
     mask |= IOPARM_common_err;
 
   if (p->id)
-    mask |= set_parameter_value (&block, var, IOPARM_wait_id, p->id);
+    mask |= set_parameter_ref (&block, &post_block, var, IOPARM_wait_id, p->id);
 
   set_parameter_const (&block, var, IOPARM_common_flags, mask);
 
index b5ba160b6b3ed238bf7f1492ff644b1319b2dc8f..62cdaf2741fd9cd82d42faffeff830f239ad8a9e 100644 (file)
@@ -1,3 +1,10 @@
+2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
+       Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
+
+       PR fortran/25829
+       * gfortran.dg/f2003_inquire_1.f03: Add write statement.
+       * gfortran.dg/f2003_io_1.f03: Add wait statement.
+
 2018-08-21  Marek Polacek  <polacek@redhat.com>
 
        PR c++/86981, Implement -Wpessimizing-move.
index e51f619c863a5358989e6f025e84d9dcaa27cd8f..957cdae52767318215f7b5807e3b564cd259c9ec 100644 (file)
@@ -7,10 +7,12 @@ logical :: vpending
 open(10, file='mydata_f2003_inquire_1', asynchronous="yes", blank="null", &
 & decimal="comma", encoding="utf-8", sign="plus")
 
+write (10,*, asynchronous="yes", id=vid) 'asdf'
+wait (10)
+
 inquire(unit=10, round=sround, sign=ssign, size=vsize, id=vid, &
 & pending=vpending, asynchronous=sasynchronous, decimal=sdecimal, &
 & encoding=sencoding)
-
 if (ssign.ne."PLUS") STOP 1
 if (sasynchronous.ne."YES") STOP 2
 if (sdecimal.ne."COMMA") STOP 3
index 8021d7906fd1463df53a002f8ec27d7c396a8597..8c7fb4b994dbdf59c1978298a959d8e1c97eab31 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@ open(10, file='mydata_f2003_io_1', asynchronous="yes", blank="null")
 write(10,'(10f8.3)', asynchronous="yes", decimal="comma", id=j) a
 rewind(10)
 read(10,'(10f8.3)', asynchronous="yes", decimal="comma", blank="zero") b
+wait(10)
 if (any(b.ne.23.45)) STOP 1
 
 c = 3.14
@@ -24,6 +25,7 @@ rewind(10)
 write(10,'(10f8.3)', asynchronous="yes", decimal="point") a
 rewind(10)
 read(10,'(10f8.3)', asynchronous="yes", decimal="point") b
+wait (10)
 if (any(b.ne.23.45)) STOP 3
 
 wait(unit=10, err=25, iostat=istat, iomsg=msg, end=35, id=j)
index c1e236e48c3f582ea96a0e4d08bb128d01f0e9dc..63d01e705adb8ea99ca4bd0951466cd8eebf76b7 100644 (file)
@@ -1,3 +1,65 @@
+2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
+       Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
+
+       PR fortran/25829
+       * Makefile.am: Add async.c to gfor_io_src.
+       Add async.h to gfor_io_headers.
+       * Makefile.in: Regenerated.
+       * gfortran.map: Add _gfortran_st_wait_async.
+       * io/async.c: New file.
+       * io/async.h: New file.
+       * io/close.c: Include async.h.
+       (st_close): Call async_wait for an asynchronous unit.
+       * io/file_pos.c (st_backspace): Likewise.
+       (st_endfile): Likewise.
+       (st_rewind): Likewise.
+       (st_flush): Likewise.
+       * io/inquire.c: Add handling for asynchronous PENDING
+       and ID arguments.
+       * io/io.h (st_parameter_dt): Add async bit.
+       (st_parameter_wait): Correct.
+       (gfc_unit): Add au pointer.
+       (st_wait_async): Add prototype.
+       (transfer_array_inner): Likewise.
+       (st_write_done_worker): Likewise.
+       * io/open.c: Include async.h.
+       (new_unit): Initialize asynchronous unit.
+       * io/transfer.c (async_opt): New struct.
+       (wrap_scalar_transfer): New function.
+       (transfer_integer): Call wrap_scalar_transfer to do the work.
+       (transfer_real): Likewise.
+       (transfer_real_write): Likewise.
+       (transfer_character): Likewise.
+       (transfer_character_wide): Likewise.
+       (transfer_complex): Likewise.
+       (transfer_array_inner): New function.
+       (transfer_array): Call transfer_array_inner.
+       (transfer_derived): Call wrap_scalar_transfer.
+       (data_transfer_init): Check for asynchronous I/O.
+       Perform a wait operation on any pending asynchronous I/O
+       if the data transfer is synchronous. Copy PDT and enqueue
+       thread for data transfer.
+       (st_read_done_worker): New function.
+       (st_read_done): Enqueue transfer or call st_read_done_worker.
+       (st_write_done_worker): New function.
+       (st_write_done): Enqueue transfer or call st_read_done_worker.
+       (st_wait): Document as no-op for compatibility reasons.
+       (st_wait_async): New function.
+       * io/unit.c (insert_unit): Use macros LOCK, UNLOCK and TRYLOCK;
+       add NOTE where necessary.
+       (get_gfc_unit): Likewise.
+       (init_units): Likewise.
+       (close_unit_1): Likewise. Call async_close if asynchronous.
+       (close_unit): Use macros LOCK and UNLOCK.
+       (finish_last_advance_record): Likewise.
+       (newunit_alloc): Likewise.
+       * io/unix.c (find_file): Likewise.
+       (flush_all_units_1): Likewise.
+       (flush_all_units): Likewise.
+       * libgfortran.h (generate_error_common): Add prototype.
+       * runtime/error.c: Include io.h and async.h.
+       (generate_error_common): New function.
+
 2018-08-15  Rainer Orth  <ro@CeBiTec.Uni-Bielefeld.DE>
 
        * configure.ac: Check for <sys/random.h>.
index 5831631ddfbae48e52287720b9c7ccb01821ec3c..4ffc6cea780de89e44008f6bdd66bc2e38e044b2 100644 (file)
@@ -100,7 +100,8 @@ io/transfer128.c \
 io/unit.c \
 io/unix.c \
 io/write.c \
-io/fbuf.c
+io/fbuf.c \
+io/async.c
 
 endif
 
@@ -108,7 +109,8 @@ gfor_io_headers= \
 io/io.h \
 io/fbuf.h \
 io/format.h \
-io/unix.h
+io/unix.h \
+io/async.h
 
 gfor_helper_src= \
 intrinsics/associated.c \
index b66a91bfde39a1abfd931f3619f4be008ca32edc..94c3524ffb948ef7e661f4ac88d9b5e3a3237e12 100644 (file)
@@ -70,7 +70,8 @@ target_triplet = @target@
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/unit.c \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/unix.c \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/write.c \
-@LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/fbuf.c
+@LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/fbuf.c \
+@LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@io/async.c
 
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@am__append_3 = \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@intrinsics/access.c \
@@ -352,7 +353,7 @@ am__objects_47 = $(am__objects_4) $(am__objects_5) $(am__objects_6) \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        inquire.lo intrinsics.lo list_read.lo \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        lock.lo open.lo read.lo transfer.lo \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        transfer128.lo unit.lo unix.lo write.lo \
-@LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        fbuf.lo
+@LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        fbuf.lo async.lo
 am__objects_49 = size_from_kind.lo $(am__objects_48)
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@am__objects_50 = access.lo c99_functions.lo \
 @LIBGFOR_MINIMAL_FALSE@        chdir.lo chmod.lo clock.lo cpu_time.lo \
@@ -650,7 +651,8 @@ gfor_io_headers = \
 io/io.h \
 io/fbuf.h \
 io/format.h \
-io/unix.h
+io/unix.h \
+io/async.h
 
 gfor_helper_src = intrinsics/associated.c intrinsics/abort.c \
        intrinsics/args.c intrinsics/cshift0.c intrinsics/eoshift0.c \
@@ -1551,6 +1553,7 @@ distclean-compile:
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/any_l8.Plo@am__quote@
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/args.Plo@am__quote@
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/associated.Plo@am__quote@
+@AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/async.Plo@am__quote@
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/backtrace.Plo@am__quote@
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/bessel_r10.Plo@am__quote@
 @AMDEP_TRUE@@am__include@ @am__quote@./$(DEPDIR)/bessel_r16.Plo@am__quote@
@@ -5814,6 +5817,13 @@ fbuf.lo: io/fbuf.c
 @AMDEP_TRUE@@am__fastdepCC_FALSE@      DEPDIR=$(DEPDIR) $(CCDEPMODE) $(depcomp) @AMDEPBACKSLASH@
 @am__fastdepCC_FALSE@  $(LIBTOOL)  --tag=CC $(AM_LIBTOOLFLAGS) $(LIBTOOLFLAGS) --mode=compile $(CC) $(DEFS) $(DEFAULT_INCLUDES) $(INCLUDES) $(AM_CPPFLAGS) $(CPPFLAGS) $(AM_CFLAGS) $(CFLAGS) -c -o fbuf.lo `test -f 'io/fbuf.c' || echo '$(srcdir)/'`io/fbuf.c
 
+async.lo: io/async.c
+@am__fastdepCC_TRUE@   $(LIBTOOL)  --tag=CC $(AM_LIBTOOLFLAGS) $(LIBTOOLFLAGS) --mode=compile $(CC) $(DEFS) $(DEFAULT_INCLUDES) $(INCLUDES) $(AM_CPPFLAGS) $(CPPFLAGS) $(AM_CFLAGS) $(CFLAGS) -MT async.lo -MD -MP -MF $(DEPDIR)/async.Tpo -c -o async.lo `test -f 'io/async.c' || echo '$(srcdir)/'`io/async.c
+@am__fastdepCC_TRUE@   $(am__mv) $(DEPDIR)/async.Tpo $(DEPDIR)/async.Plo
+@AMDEP_TRUE@@am__fastdepCC_FALSE@      source='io/async.c' object='async.lo' libtool=yes @AMDEPBACKSLASH@
+@AMDEP_TRUE@@am__fastdepCC_FALSE@      DEPDIR=$(DEPDIR) $(CCDEPMODE) $(depcomp) @AMDEPBACKSLASH@
+@am__fastdepCC_FALSE@  $(LIBTOOL)  --tag=CC $(AM_LIBTOOLFLAGS) $(LIBTOOLFLAGS) --mode=compile $(CC) $(DEFS) $(DEFAULT_INCLUDES) $(INCLUDES) $(AM_CPPFLAGS) $(CPPFLAGS) $(AM_CFLAGS) $(CFLAGS) -c -o async.lo `test -f 'io/async.c' || echo '$(srcdir)/'`io/async.c
+
 associated.lo: intrinsics/associated.c
 @am__fastdepCC_TRUE@   $(LIBTOOL)  --tag=CC $(AM_LIBTOOLFLAGS) $(LIBTOOLFLAGS) --mode=compile $(CC) $(DEFS) $(DEFAULT_INCLUDES) $(INCLUDES) $(AM_CPPFLAGS) $(CPPFLAGS) $(AM_CFLAGS) $(CFLAGS) -MT associated.lo -MD -MP -MF $(DEPDIR)/associated.Tpo -c -o associated.lo `test -f 'intrinsics/associated.c' || echo '$(srcdir)/'`intrinsics/associated.c
 @am__fastdepCC_TRUE@   $(am__mv) $(DEPDIR)/associated.Tpo $(DEPDIR)/associated.Plo
index 78f8d7e97069082c88e21c254cb48e357c732cf6..a303a2ef5733711987245402cebb5cd73cdb54d0 100644 (file)
@@ -1483,3 +1483,8 @@ GFORTRAN_C99_8 {
     y1f;
     ynf;
 };
+
+GFORTRAN_9 {
+  global:
+  _gfortran_st_wait_async;
+};
diff --git a/libgfortran/io/async.c b/libgfortran/io/async.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a07b831
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,569 @@
+/* Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
+   Contributed by Nicolas Koenig
+
+   This file is part of the GNU Fortran runtime library (libgfortran).
+
+   Libgfortran is free software; you can redistribute it and/or modify
+   it under the terms of the GNU General Public License as published by
+   the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+   any later version.
+
+   Libgfortran is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+   GNU General Public License for more details.
+
+   Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+   permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+   3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+   You should have received a copy of the GNU General Public License and
+   a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+   see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#include "libgfortran.h"
+
+#define _GTHREAD_USE_COND_INIT_FUNC
+#include "../../libgcc/gthr.h"
+#include "io.h"
+#include "fbuf.h"
+#include "format.h"
+#include "unix.h"
+#include <string.h>
+#include <assert.h>
+
+#include <sys/types.h>
+
+#include "async.h"
+#if ASYNC_IO
+
+DEBUG_LINE (__thread const char *aio_prefix = MPREFIX);
+
+DEBUG_LINE (__gthread_mutex_t debug_queue_lock = __GTHREAD_MUTEX_INIT;)
+DEBUG_LINE (aio_lock_debug *aio_debug_head = NULL;)
+
+/* Current unit for asynchronous I/O.  Needed for error reporting.  */
+
+__thread gfc_unit *thread_unit = NULL;
+
+/* Queue entry for the asynchronous I/O entry.  */
+typedef struct transfer_queue
+{
+  enum aio_do type;
+  struct transfer_queue *next;
+  struct st_parameter_dt *new_pdt;
+  transfer_args arg;
+  _Bool has_id;
+  int read_flag;
+} transfer_queue;
+
+struct error {
+  st_parameter_dt *dtp;
+  int id;
+};
+
+/* Helper function to exchange the old vs. a new PDT.  */
+
+static void
+update_pdt (st_parameter_dt **old, st_parameter_dt *new) {
+  st_parameter_dt *temp;
+  NOTE ("Changing pdts, current_unit = %p", (void *) (new->u.p.current_unit));
+  temp = *old;
+  *old = new;
+  if (temp)
+    free (temp);
+}
+
+/* Destroy an adv_cond structure.  */
+
+static void
+destroy_adv_cond (struct adv_cond *ac)
+{
+  T_ERROR (__gthread_mutex_destroy, &ac->lock);
+  T_ERROR (__gthread_cond_destroy, &ac->signal);
+}
+
+/* Function invoked as start routine for a new asynchronous I/O unit.
+   Contains the main loop for accepting requests and handling them.  */
+
+static void *
+async_io (void *arg)
+{
+  DEBUG_LINE (aio_prefix = TPREFIX);
+  transfer_queue *ctq = NULL, *prev = NULL;
+  gfc_unit *u = (gfc_unit *) arg;
+  async_unit *au = u->au;
+  LOCK (&au->lock);
+  thread_unit = u;
+  au->thread = __gthread_self ();
+  while (true)
+    {
+      /* Main loop.  At this point, au->lock is always held. */
+      WAIT_SIGNAL_MUTEX (&au->work, au->tail != NULL, &au->lock);
+      LOCK (&au->lock);
+      ctq = au->head;
+      prev = NULL;
+      /* Loop over the queue entries until they are finished.  */
+      while (ctq)
+       {
+         if (prev)
+           free (prev);
+         prev = ctq;
+         if (!au->error.has_error)
+           {
+             UNLOCK (&au->lock);
+
+             switch (ctq->type)
+               {
+               case AIO_WRITE_DONE:
+                 NOTE ("Finalizing write");
+                 st_write_done_worker (au->pdt);
+                 UNLOCK (&au->io_lock);
+                 break;
+
+               case AIO_READ_DONE:
+                 NOTE ("Finalizing read");
+                 st_read_done_worker (au->pdt);
+                 UNLOCK (&au->io_lock);
+                 break;
+
+               case AIO_DATA_TRANSFER_INIT:
+                 NOTE ("Data transfer init");
+                 LOCK (&au->io_lock);
+                 update_pdt (&au->pdt, ctq->new_pdt);
+                 data_transfer_init_worker (au->pdt, ctq->read_flag);
+                 break;
+
+               case AIO_TRANSFER_SCALAR:
+                 NOTE ("Starting scalar transfer");
+                 ctq->arg.scalar.transfer (au->pdt, ctq->arg.scalar.arg_bt,
+                                           ctq->arg.scalar.data,
+                                           ctq->arg.scalar.i,
+                                           ctq->arg.scalar.s1,
+                                           ctq->arg.scalar.s2);
+                 break;
+
+               case AIO_TRANSFER_ARRAY:
+                 NOTE ("Starting array transfer");
+                 NOTE ("ctq->arg.array.desc = %p",
+                       (void *) (ctq->arg.array.desc));
+                 transfer_array_inner (au->pdt, ctq->arg.array.desc,
+                                       ctq->arg.array.kind,
+                                       ctq->arg.array.charlen);
+                 free (ctq->arg.array.desc);
+                 break;
+
+               case AIO_CLOSE:
+                 NOTE ("Received AIO_CLOSE");
+                 goto finish_thread;
+
+               default:
+                 internal_error (NULL, "Invalid queue type");
+                 break;
+               }
+             LOCK (&au->lock);
+             if (unlikely (au->error.has_error))
+               au->error.last_good_id = au->id.low - 1;
+           }
+         else
+           {
+             if (ctq->type == AIO_WRITE_DONE || ctq->type == AIO_READ_DONE)
+               {
+                 UNLOCK (&au->io_lock);
+               }
+             else if (ctq->type == AIO_CLOSE)
+               {
+                 NOTE ("Received AIO_CLOSE during error condition");
+                 UNLOCK (&au->lock);
+                 goto finish_thread;
+               }
+           }
+
+         NOTE ("Next ctq, current id: %d", au->id.low);
+         if (ctq->has_id && au->id.waiting == au->id.low++)
+           SIGNAL (&au->id.done);
+
+         ctq = ctq->next;
+       }
+      au->tail = NULL;
+      au->head = NULL;
+      au->empty = 1;
+      UNLOCK (&au->lock);
+      SIGNAL (&au->emptysignal);
+      LOCK (&au->lock);
+    }
+ finish_thread:
+  au->tail = NULL;
+  au->head = NULL;
+  au->empty = 1;
+  SIGNAL (&au->emptysignal);
+  free (ctq);
+  return NULL;
+}
+
+/* Free an asynchronous unit.  */
+
+static void
+free_async_unit (async_unit *au)
+{
+  if (au->tail)
+    internal_error (NULL, "Trying to free nonempty asynchronous unit");
+
+  destroy_adv_cond (&au->work);
+  destroy_adv_cond (&au->emptysignal);
+  destroy_adv_cond (&au->id.done);
+  T_ERROR (__gthread_mutex_destroy, &au->lock);
+  free (au);
+}
+
+/* Initialize an adv_cond structure.  */
+
+static void
+init_adv_cond (struct adv_cond *ac)
+{
+  ac->pending = 0;
+  __GTHREAD_MUTEX_INIT_FUNCTION (&ac->lock);
+  __gthread_cond_init_function (&ac->signal);
+}
+
+/* Initialize an asyncronous unit, returning zero on success,
+ nonzero on failure.  It also sets u->au.  */
+
+void
+init_async_unit (gfc_unit *u)
+{
+  async_unit *au;
+  if (!__gthread_active_p ())
+    {
+      u->au = NULL;
+      return;
+    }
+  
+  au = (async_unit *) xmalloc (sizeof (async_unit));
+  u->au = au;
+  init_adv_cond (&au->work);
+  init_adv_cond (&au->emptysignal);
+  __GTHREAD_MUTEX_INIT_FUNCTION (&au->lock);
+  __GTHREAD_MUTEX_INIT_FUNCTION (&au->io_lock);
+  LOCK (&au->lock);
+  T_ERROR (__gthread_create, &au->thread, &async_io, (void *) u);
+  au->pdt = NULL;
+  au->head = NULL;
+  au->tail = NULL;
+  au->empty = true;
+  au->id.waiting = -1;
+  au->id.low = 0;
+  au->id.high = 0;
+  au->error.fatal_error = 0;
+  au->error.has_error = 0;
+  au->error.last_good_id = 0;
+  init_adv_cond (&au->id.done);
+  UNLOCK (&au->lock);
+}
+
+/* Enqueue a transfer statement.  */
+
+void
+enqueue_transfer (async_unit *au, transfer_args *arg, enum aio_do type)
+{
+  transfer_queue *tq = calloc (sizeof (transfer_queue), 1);
+  tq->arg = *arg;
+  tq->type = type;
+  tq->has_id = 0;
+  LOCK (&au->lock);
+  if (!au->tail)
+    au->head = tq;
+  else
+    au->tail->next = tq;
+  au->tail = tq;
+  REVOKE_SIGNAL (&(au->emptysignal));
+  au->empty = false;
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&au->work);
+}
+
+/* Enqueue an st_write_done or st_read_done which contains an ID.  */
+
+int
+enqueue_done_id (async_unit *au, enum aio_do type)
+{
+  int ret;
+  transfer_queue *tq = calloc (sizeof (transfer_queue), 1);
+
+  tq->type = type;
+  tq->has_id = 1;
+  LOCK (&au->lock);
+  if (!au->tail)
+    au->head = tq;
+  else
+    au->tail->next = tq;
+  au->tail = tq;
+  REVOKE_SIGNAL (&(au->emptysignal));
+  au->empty = false;
+  ret = au->id.high++;
+  NOTE ("Enqueue id: %d", ret);
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&au->work);
+  return ret;
+}
+
+/* Enqueue an st_write_done or st_read_done without an ID.  */
+
+void
+enqueue_done (async_unit *au, enum aio_do type)
+{
+  transfer_queue *tq = calloc (sizeof (transfer_queue), 1);
+  tq->type = type;
+  tq->has_id = 0;
+  LOCK (&au->lock);
+  if (!au->tail)
+    au->head = tq;
+  else
+    au->tail->next = tq;
+  au->tail = tq;
+  REVOKE_SIGNAL (&(au->emptysignal));
+  au->empty = false;
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&au->work);
+}
+
+/* Enqueue a CLOSE statement.  */
+
+void
+enqueue_close (async_unit *au)
+{
+  transfer_queue *tq = calloc (sizeof (transfer_queue), 1);
+
+  tq->type = AIO_CLOSE;
+  LOCK (&au->lock);
+  if (!au->tail)
+    au->head = tq;
+  else
+    au->tail->next = tq;
+  au->tail = tq;
+  REVOKE_SIGNAL (&(au->emptysignal));
+  au->empty = false;
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&au->work);
+}
+
+/* The asynchronous unit keeps the currently active PDT around.
+   This function changes that to the current one.  */
+
+void
+enqueue_data_transfer_init (async_unit *au, st_parameter_dt *dt, int read_flag)
+{
+  st_parameter_dt *new = xmalloc (sizeof (st_parameter_dt));
+  transfer_queue *tq = xmalloc (sizeof (transfer_queue));
+
+  memcpy ((void *) new, (void *) dt, sizeof (st_parameter_dt));
+
+  NOTE ("dt->internal_unit_desc = %p", dt->internal_unit_desc);
+  NOTE ("common.flags & mask = %d", dt->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK);
+  tq->next = NULL;
+  tq->type = AIO_DATA_TRANSFER_INIT;
+  tq->read_flag = read_flag;
+  tq->has_id = 0;
+  tq->new_pdt = new;
+  LOCK (&au->lock);
+
+  if (!au->tail)
+    au->head = tq;
+  else
+    au->tail->next = tq;
+  au->tail = tq;
+  REVOKE_SIGNAL (&(au->emptysignal));
+  au->empty = 0;
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&au->work);
+}
+
+/* Collect the errors that may have happened asynchronously.  Return true if
+   an error has been encountered.  */
+
+bool
+collect_async_errors (st_parameter_common *cmp, async_unit *au)
+{
+  bool has_error = au->error.has_error;
+
+  if (has_error)
+    {
+      if (generate_error_common (cmp, au->error.family, au->error.message))
+       {
+         au->error.has_error = 0;
+         au->error.cmp = NULL;
+       }
+      else
+       {
+         /* The program will exit later.  */
+         au->error.fatal_error = true;
+       }
+    }
+  return has_error;
+}
+
+/* Perform a wait operation on an asynchronous unit with an ID specified,
+   which means collecting the errors that may have happened asynchronously.
+   Return true if an error has been encountered.  */
+
+bool
+async_wait_id (st_parameter_common *cmp, async_unit *au, int i)
+{
+  bool ret;
+
+  if (au == NULL)
+    return false;
+
+  if (cmp == NULL)
+    cmp = au->error.cmp;
+
+  if (au->error.has_error)
+    {
+      if (i <= au->error.last_good_id)
+       return false;
+
+      return collect_async_errors (cmp, au);
+    }
+
+  LOCK (&au->lock);
+  NOTE ("Waiting for id %d", i);
+  if (au->id.waiting < i)
+    au->id.waiting = i;
+  UNLOCK (&au->lock);
+  SIGNAL (&(au->work));
+  LOCK (&au->lock);
+  WAIT_SIGNAL_MUTEX (&(au->id.done),
+                    (au->id.low >= au->id.waiting || au->empty), &au->lock);
+  LOCK (&au->lock);
+  ret = collect_async_errors (cmp, au);
+  UNLOCK (&au->lock);
+  return ret;
+}
+
+/* Perform a wait operation an an asynchronous unit without an ID.  */
+
+bool
+async_wait (st_parameter_common *cmp, async_unit *au)
+{
+  bool ret;
+
+  if (au == NULL)
+    return false;
+
+  if (cmp == NULL)
+    cmp = au->error.cmp;
+
+  SIGNAL (&(au->work));
+  LOCK (&(au->lock));
+
+  if (au->empty)
+    {
+      ret = collect_async_errors (cmp, au);
+      UNLOCK (&au->lock);
+      return ret;
+    }
+
+  WAIT_SIGNAL_MUTEX (&(au->emptysignal), (au->empty), &au->lock);
+  ret = collect_async_errors (cmp, au);
+  return ret;
+}
+
+/* Close an asynchronous unit.  */
+
+void
+async_close (async_unit *au)
+{
+  if (au == NULL)
+    return;
+
+  NOTE ("Closing async unit");
+  enqueue_close (au);
+  T_ERROR (__gthread_join, au->thread, NULL);
+  free_async_unit (au);
+}
+
+#else
+
+/* Only set u->au to NULL so no async I/O will happen.  */
+
+void
+init_async_unit (gfc_unit *u)
+{
+  u->au = NULL;
+  return;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+void
+enqueue_transfer (async_unit *au, transfer_args *arg, enum aio_do type)
+{
+  return;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+int
+enqueue_done_id (async_unit *au, enum aio_do type)
+{
+  return 0;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+void
+enqueue_done (async_unit *au, enum aio_do type)
+{
+  return;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+void
+enqueue_close (async_unit *au)
+{
+  return;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+void
+enqueue_data_transfer_init (async_unit *au, st_parameter_dt *dt, int read_flag)
+{
+  return;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+bool
+collect_async_errors (st_parameter_common *cmp, async_unit *au)
+{
+  return false;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+bool
+async_wait_id (st_parameter_common *cmp, async_unit *au, int i)
+{
+  return false;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+bool
+async_wait (st_parameter_common *cmp, async_unit *au)
+{
+  return false;
+}
+
+/* Do-nothing function, which will not be called.  */
+
+void
+async_close (async_unit *au)
+{
+  return;
+}
+
+#endif
diff --git a/libgfortran/io/async.h b/libgfortran/io/async.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7dfbc8b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,400 @@
+/* Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
+   Contributed by Nicolas Koenig
+
+   This file is part of the GNU Fortran runtime library (libgfortran).
+
+   Libgfortran is free software; you can redistribute it and/or modify
+   it under the terms of the GNU General Public License as published by
+   the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
+   any later version.
+
+   Libgfortran is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+   GNU General Public License for more details.
+
+   Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+   permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+   3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+   You should have received a copy of the GNU General Public License and
+   a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+   see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#ifndef ASYNC_H
+#define ASYNC_H
+
+/* Async I/O will not work on targets which do not support
+   __gthread_cond_t and __gthread_equal / __gthread_self.  Check
+   this.  */
+
+#if defined(__GTHREAD_HAS_COND) && defined(__GTHREADS_CXX0X)
+#define ASYNC_IO 1
+#else
+#define ASYNC_IO 0
+#endif
+
+/* Defining DEBUG_ASYNC will enable somewhat verbose debugging
+   output for async I/O.  */
+
+#define DEBUG_ASYNC
+#undef DEBUG_ASYNC
+
+#ifdef DEBUG_ASYNC
+
+/* Define this if you want to use ANSI color escape sequences in your
+   debugging output.  */
+
+#define DEBUG_COLOR
+
+#ifdef DEBUG_COLOR
+#define MPREFIX "\033[30;46mM:\033[0m "
+#define TPREFIX "\033[37;44mT:\033[0m "
+#define RPREFIX "\033[37;41mR:\033[0m "
+#define DEBUG_RED "\033[31m"
+#define DEBUG_ORANGE "\033[33m"
+#define DEBUG_GREEN "\033[32m"
+#define DEBUG_DARKRED "\033[31;2m"
+#define DEBUG_PURPLE "\033[35m"
+#define DEBUG_NORM "\033[0m"
+#define DEBUG_REVERSE_RED "\033[41;37m"
+#define DEBUG_BLUE "\033[34m"
+
+#else
+
+#define MPREFIX "M: "
+#define TPREFIX "T: "
+#define RPREFIX ""
+#define DEBUG_RED ""
+#define DEBUG_ORANGE ""
+#define DEBUG_GREEN ""
+#define DEBUG_DARKRED ""
+#define DEBUG_PURPLE ""
+#define DEBUG_NORM ""
+#define DEBUG_REVERSE_RED ""
+#define DEBUG_BLUE ""
+
+#endif
+
+#define DEBUG_PRINTF(...) fprintf (stderr,__VA_ARGS__)
+
+#define IN_DEBUG_QUEUE(mutex) ({               \
+      __label__ end;                           \
+      aio_lock_debug *curr = aio_debug_head;   \
+      while (curr) {                           \
+       if (curr->m == mutex) {                 \
+         goto end;                             \
+       }                                       \
+       curr = curr->next;                      \
+      }                                                \
+    end:;                                      \
+      curr;                                    \
+    })
+
+#define TAIL_DEBUG_QUEUE ({                    \
+      aio_lock_debug *curr = aio_debug_head;   \
+      while (curr && curr->next) {             \
+       curr = curr->next;                      \
+      }                                                \
+      curr;                                    \
+    })
+
+#define CHECK_LOCK(mutex, status) do {                                 \
+    aio_lock_debug *curr;                                              \
+    INTERN_LOCK (&debug_queue_lock);                                   \
+    if (__gthread_mutex_trylock (mutex)) {                             \
+      if ((curr = IN_DEBUG_QUEUE (mutex))) {                           \
+       sprintf (status, DEBUG_RED "%s():%d" DEBUG_NORM, curr->func, curr->line); \
+      } else                                                           \
+       sprintf (status, DEBUG_RED "unknown" DEBUG_NORM);                       \
+    }                                                                  \
+    else {                                                             \
+      __gthread_mutex_unlock (mutex);                                  \
+      sprintf (status, DEBUG_GREEN "unlocked" DEBUG_NORM);                     \
+    }                                                                  \
+    INTERN_UNLOCK (&debug_queue_lock);                                 \
+  }while (0)
+
+#define T_ERROR(func, ...) do {                                \
+    int t_error_temp;                                  \
+    t_error_temp = func(__VA_ARGS__);                  \
+    if (t_error_temp)                                  \
+      ERROR (t_error_temp, "args: " #__VA_ARGS__ "\n");        \
+  } while (0)
+
+#define NOTE(str, ...) do{                                             \
+    char note_str[200];                                                        \
+    sprintf (note_str, "%s" DEBUG_PURPLE "NOTE: " DEBUG_NORM str, aio_prefix, ##__VA_ARGS__); \
+    DEBUG_PRINTF ("%-90s %20s():%-5d\n", note_str, __FUNCTION__, __LINE__); \
+  }while (0);
+
+#define ERROR(errnum, str, ...) do{                                    \
+    char note_str[200];                                                        \
+    sprintf (note_str, "%s" DEBUG_REVERSE_RED "ERROR:" DEBUG_NORM " [%d] " str, aio_prefix, \
+           errnum, ##__VA_ARGS__);                                     \
+    DEBUG_PRINTF ("%-68s %s():%-5d\n", note_str, __FUNCTION__, __LINE__);      \
+  }while (0)
+
+#define MUTEX_DEBUG_ADD(mutex) do {            \
+    aio_lock_debug *n;                         \
+    n = malloc (sizeof(aio_lock_debug));       \
+    n->prev = TAIL_DEBUG_QUEUE;                        \
+    if (n->prev)                               \
+      n->prev->next = n;                       \
+    n->next = NULL;                            \
+    n->line = __LINE__;                                \
+    n->func = __FUNCTION__;                    \
+    n->m = mutex;                              \
+    if (!aio_debug_head) {                     \
+      aio_debug_head = n;                      \
+    }                                          \
+  } while (0)
+
+#define UNLOCK(mutex) do {                                             \
+    aio_lock_debug *curr;                                              \
+    DEBUG_PRINTF ("%s%-75s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix, DEBUG_GREEN "UNLOCK: " DEBUG_NORM #mutex, \
+                __FUNCTION__, __LINE__, (void *) mutex);               \
+    INTERN_LOCK (&debug_queue_lock);                                   \
+    curr = IN_DEBUG_QUEUE (mutex);                                     \
+    if (curr)                                                          \
+      {                                                                        \
+       if (curr->prev)                                                 \
+         curr->prev->next = curr->next;                                \
+       if (curr->next) {                                               \
+         curr->next->prev = curr->prev;                                \
+         if (curr == aio_debug_head)                                   \
+           aio_debug_head = curr->next;                                \
+       } else {                                                        \
+         if (curr == aio_debug_head)                                   \
+           aio_debug_head = NULL;                                      \
+       }                                                               \
+       free (curr);                                                    \
+      }                                                                        \
+    INTERN_UNLOCK (&debug_queue_lock);                                 \
+    INTERN_UNLOCK (mutex);                                             \
+  }while (0)
+
+#define TRYLOCK(mutex) ({                                              \
+                        char status[200];                              \
+                        int res;                                       \
+                        aio_lock_debug *curr;                          \
+                        res = __gthread_mutex_trylock (mutex);         \
+                        INTERN_LOCK (&debug_queue_lock);               \
+                        if (res) {                                     \
+                          if ((curr = IN_DEBUG_QUEUE (mutex))) {       \
+                            sprintf (status, DEBUG_RED "%s():%d" DEBUG_NORM, curr->func, curr->line);  \
+                          } else                                       \
+                            sprintf (status, DEBUG_RED "unknown" DEBUG_NORM);  \
+                        }                                              \
+                        else {                                         \
+                          sprintf (status, DEBUG_GREEN "unlocked" DEBUG_NORM); \
+                          MUTEX_DEBUG_ADD (mutex);                     \
+                        }                                              \
+                        DEBUG_PRINTF ("%s%-44s prev: %-35s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix, \
+                                     DEBUG_DARKRED "TRYLOCK: " DEBUG_NORM #mutex, status, __FUNCTION__, __LINE__, \
+                                     (void *) mutex);                  \
+                        INTERN_UNLOCK (&debug_queue_lock);             \
+                        res;                                           \
+    })
+
+#define LOCK(mutex) do {                                               \
+    char status[200];                                                  \
+    CHECK_LOCK (mutex, status);                                                \
+    DEBUG_PRINTF ("%s%-42s prev: %-35s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix,        \
+                DEBUG_RED "LOCK: " DEBUG_NORM #mutex, status, __FUNCTION__, __LINE__, (void *) mutex); \
+    INTERN_LOCK (mutex);                                                       \
+    INTERN_LOCK (&debug_queue_lock);                                   \
+    MUTEX_DEBUG_ADD (mutex);                                           \
+    INTERN_UNLOCK (&debug_queue_lock);                                 \
+    DEBUG_PRINTF ("%s" DEBUG_RED "ACQ:" DEBUG_NORM " %-30s %78p\n", aio_prefix, #mutex, mutex); \
+  } while (0)
+
+#define DEBUG_LINE(...) __VA_ARGS__
+
+#else
+#define DEBUG_PRINTF(...) {}
+#define CHECK_LOCK(au, mutex, status) {}
+#define NOTE(str, ...) {}
+#define DEBUG_LINE(...)
+#define T_ERROR(func, ...) func(__VA_ARGS__)
+#define LOCK(mutex) INTERN_LOCK (mutex)
+#define UNLOCK(mutex) INTERN_UNLOCK (mutex)
+#define TRYLOCK(mutex) (__gthread_mutex_trylock (mutex))
+#endif
+
+#define INTERN_LOCK(mutex) T_ERROR (__gthread_mutex_lock, mutex);
+
+#define INTERN_UNLOCK(mutex) T_ERROR (__gthread_mutex_unlock, mutex);
+
+#if ASYNC_IO
+
+#define SIGNAL(advcond) do{                                            \
+    INTERN_LOCK (&(advcond)->lock);                                    \
+    (advcond)->pending = 1;                                            \
+    DEBUG_PRINTF ("%s%-75s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix, DEBUG_ORANGE "SIGNAL: " DEBUG_NORM \
+                #advcond, __FUNCTION__, __LINE__, (void *) advcond);   \
+    T_ERROR (__gthread_cond_broadcast, &(advcond)->signal);            \
+    INTERN_UNLOCK (&(advcond)->lock);                                  \
+  } while (0)
+
+#define WAIT_SIGNAL_MUTEX(advcond, condition, mutex) do{               \
+    __label__ finish;                                                  \
+    INTERN_LOCK (&((advcond)->lock));                                  \
+    DEBUG_PRINTF ("%s%-75s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix, DEBUG_BLUE "WAITING: " DEBUG_NORM \
+                #advcond, __FUNCTION__, __LINE__, (void *) advcond);   \
+    if ((advcond)->pending || (condition)){                            \
+      UNLOCK (mutex);                                                  \
+      goto finish;                                                     \
+    }                                                                  \
+    UNLOCK (mutex);                                                    \
+     while (!__gthread_cond_wait(&(advcond)->signal, &(advcond)->lock)) {      \
+       { int cond;                                                     \
+        LOCK (mutex); cond = condition; UNLOCK (mutex);        \
+          if (cond){                                                   \
+            DEBUG_PRINTF ("%s%-75s %20s():%-5d %18p\n", aio_prefix, DEBUG_ORANGE "REC: " DEBUG_NORM \
+                 #advcond,  __FUNCTION__, __LINE__, (void *)advcond);  \
+          break;                                                       \
+        }                                                      \
+      }                                                                        \
+    }                                                                  \
+  finish:                                                              \
+                (advcond)->pending = 0;                                \
+                INTERN_UNLOCK (&((advcond)->lock));                    \
+                } while (0)
+
+#define REVOKE_SIGNAL(advcond) do{             \
+    INTERN_LOCK (&(advcond)->lock);            \
+    (advcond)->pending = 0;                    \
+    INTERN_UNLOCK (&(advcond)->lock);          \
+  } while (0)
+
+#else
+
+#define SIGNAL(advcond) do{} while(0)
+#define WAIT_SIGNAL_MUTEX(advcond, condition, mutex) do{} while(0)
+#define REVOKE_SIGNAL(advcond) do{} while(0)
+
+#endif
+
+#if ASYNC_IO
+DEBUG_LINE (extern __thread const char *aio_prefix);
+
+DEBUG_LINE (typedef struct aio_lock_debug{
+  __gthread_mutex_t *m;
+  int line;
+  const char *func;
+  struct aio_lock_debug *next;
+  struct aio_lock_debug *prev;
+} aio_lock_debug;)
+
+DEBUG_LINE (extern aio_lock_debug *aio_debug_head;)
+DEBUG_LINE (extern __gthread_mutex_t debug_queue_lock;)
+
+/* Thread - local storage of the current unit we are looking at. Needed for
+   error reporting.  */
+
+extern __thread gfc_unit *thread_unit;
+#endif
+
+enum aio_do {
+  AIO_INVALID = 0,
+  AIO_DATA_TRANSFER_INIT,
+  AIO_TRANSFER_SCALAR,
+  AIO_TRANSFER_ARRAY,
+  AIO_WRITE_DONE,
+  AIO_READ_DONE,
+  AIO_CLOSE
+};
+
+typedef union transfer_args
+{
+  struct
+  {
+    void (*transfer) (struct st_parameter_dt *, bt, void *, int, size_t, size_t);
+    bt arg_bt;
+    void *data;
+    int i;
+    size_t s1;
+    size_t s2;
+  } scalar;
+  struct
+  {
+    gfc_array_char *desc;
+    int kind;
+    gfc_charlen_type charlen;
+  } array;
+} transfer_args;
+
+struct adv_cond
+{
+  int pending;
+  __gthread_mutex_t lock;
+  __gthread_cond_t signal;
+};
+
+typedef struct async_unit
+{
+  pthread_mutex_t lock;      /* Lock for manipulating the queue structure.  */
+  pthread_mutex_t io_lock;   /* Lock for doing actual I/O. */
+  struct adv_cond work;
+  struct adv_cond emptysignal;
+  struct st_parameter_dt *pdt;
+  pthread_t thread;
+  struct transfer_queue *head;
+  struct transfer_queue *tail;
+  struct
+  {
+    int waiting;
+    int low;
+    int high;
+    struct adv_cond done;
+  } id;
+
+  bool empty;
+
+  struct {
+    const char *message;
+    st_parameter_common *cmp;
+    bool has_error;
+    int last_good_id;
+    int family;
+    bool fatal_error;
+  } error;
+
+} async_unit;
+
+void init_async_unit (gfc_unit *);
+internal_proto (init_async_unit);
+
+bool async_wait (st_parameter_common *, async_unit *);
+internal_proto (async_wait);
+
+bool async_wait_id (st_parameter_common *, async_unit *, int);
+internal_proto (async_wait_id);
+
+bool collect_async_errors (st_parameter_common *, async_unit *);
+internal_proto (collect_async_errors); 
+
+void async_close (async_unit *);
+internal_proto (async_close);
+
+void enqueue_transfer (async_unit * au, transfer_args * arg, enum aio_do);
+internal_proto (enqueue_transfer);
+
+void enqueue_done (async_unit *, enum aio_do type);
+internal_proto (enqueue_done);
+
+int enqueue_done_id (async_unit *, enum aio_do type);
+internal_proto (enqueue_done_id);
+
+void enqueue_init (async_unit *);
+internal_proto (enqueue_init);
+
+void enqueue_data_transfer_init (async_unit *, st_parameter_dt *, int);
+internal_proto (enqueue_data_transfer_init);
+
+void enqueue_close (async_unit *);
+internal_proto (enqueue_close);
+
+#endif
index 2117c40ac0d1f455ea6f123f6526e9d8492f672e..cec7a0848625274540ff974c49bae2a93a4efc45 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 
 #include "io.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <limits.h>
 
 typedef enum
@@ -57,13 +58,21 @@ st_close (st_parameter_close *clp)
     find_option (&clp->common, clp->status, clp->status_len,
                 status_opt, "Bad STATUS parameter in CLOSE statement");
 
+  u = find_unit (clp->common.unit);
+
+  if (ASYNC_IO && u && u->au)
+    if (async_wait (&(clp->common), u->au))
+      {
+       library_end ();
+       return;
+      }
+
   if ((clp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
   {
     library_end ();
     return;
   }
 
-  u = find_unit (clp->common.unit);
   if (u != NULL)
     {
       if (close_share (u) < 0)
index 75f58f0f7587df0864c075b7e393aadc93d53f5d..b6bceccb3ea0d95666289bb6f076602d5ff83bed 100644 (file)
@@ -25,6 +25,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 #include "io.h"
 #include "fbuf.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <string.h>
 
 /* file_pos.c-- Implement the file positioning statements, i.e. BACKSPACE,
@@ -187,6 +188,7 @@ void
 st_backspace (st_parameter_filepos *fpp)
 {
   gfc_unit *u;
+  bool needs_unlock = false;
 
   library_start (&fpp->common);
 
@@ -214,6 +216,17 @@ st_backspace (st_parameter_filepos *fpp)
       goto done;
     }
 
+  if (ASYNC_IO && u->au)
+    {
+      if (async_wait (&(fpp->common), u->au))
+       return;
+      else
+       {
+         needs_unlock = true;
+         LOCK (&u->au->io_lock);
+       }
+    }
+
   /* Make sure format buffer is flushed and reset.  */
   if (u->flags.form == FORM_FORMATTED)
     {
@@ -267,7 +280,12 @@ st_backspace (st_parameter_filepos *fpp)
 
  done:
   if (u != NULL)
-    unlock_unit (u);
+    {
+      unlock_unit (u);
+
+      if (ASYNC_IO && u->au && needs_unlock)
+       UNLOCK (&u->au->io_lock);
+    }
 
   library_end ();
 }
@@ -280,6 +298,7 @@ void
 st_endfile (st_parameter_filepos *fpp)
 {
   gfc_unit *u;
+  bool needs_unlock = false;
 
   library_start (&fpp->common);
 
@@ -294,6 +313,17 @@ st_endfile (st_parameter_filepos *fpp)
          goto done;
        }
 
+      if (ASYNC_IO && u->au)
+       {
+         if (async_wait (&(fpp->common), u->au))
+           return;
+         else
+           {
+             needs_unlock = true;
+             LOCK (&u->au->io_lock);
+           }
+       }
+
       if (u->flags.access == ACCESS_SEQUENTIAL
          && u->endfile == AFTER_ENDFILE)
        {
@@ -376,8 +406,11 @@ st_endfile (st_parameter_filepos *fpp)
        }
     }
 
-  done:
-    unlock_unit (u);
+ done:
+  if (ASYNC_IO && u->au && needs_unlock)
+    UNLOCK (&u->au->io_lock);
+
+  unlock_unit (u);
 
   library_end ();
 }
@@ -390,6 +423,7 @@ void
 st_rewind (st_parameter_filepos *fpp)
 {
   gfc_unit *u;
+  bool needs_unlock = true;
 
   library_start (&fpp->common);
 
@@ -401,6 +435,17 @@ st_rewind (st_parameter_filepos *fpp)
                        "Cannot REWIND a file opened for DIRECT access");
       else
        {
+         if (ASYNC_IO && u->au)
+           {
+             if (async_wait (&(fpp->common), u->au))
+               return;
+             else
+               {
+                 needs_unlock = true;
+                 LOCK (&u->au->io_lock);
+               }
+           }
+
          /* If there are previously written bytes from a write with ADVANCE="no",
             add a record marker before performing the ENDFILE.  */
 
@@ -436,6 +481,10 @@ st_rewind (st_parameter_filepos *fpp)
        }
       /* Update position for INQUIRE.  */
       u->flags.position = POSITION_REWIND;
+
+      if (ASYNC_IO && u->au && needs_unlock)
+       UNLOCK (&u->au->io_lock);
+
       unlock_unit (u);
     }
 
@@ -450,12 +499,24 @@ void
 st_flush (st_parameter_filepos *fpp)
 {
   gfc_unit *u;
+  bool needs_unlock = false;
 
   library_start (&fpp->common);
 
   u = find_unit (fpp->common.unit);
   if (u != NULL)
     {
+      if (ASYNC_IO && u->au)
+       {
+         if (async_wait (&(fpp->common), u->au))
+           return;
+         else
+           {
+             needs_unlock = true;
+             LOCK (&u->au->io_lock);
+           }
+       }
+
       /* Make sure format buffer is flushed.  */
       if (u->flags.form == FORM_FORMATTED)
         fbuf_flush (u, u->mode);
@@ -469,5 +530,8 @@ st_flush (st_parameter_filepos *fpp)
     generate_error (&fpp->common, LIBERROR_BAD_OPTION,
                        "Specified UNIT in FLUSH is not connected");
 
+  if (needs_unlock)
+    UNLOCK (&u->au->io_lock);
+
   library_end ();
 }
index 047be39ec7af0f26e47620288422ddb8054aefa8..7c96e5ff251b21b351fe38b642f1b6e3f32122a1 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 /* Implement the non-IOLENGTH variant of the INQUIRY statement */
 
 #include "io.h"
+#include "async.h"
 #include "unix.h"
 #include <string.h>
 
@@ -281,12 +282,6 @@ inquire_via_unit (st_parameter_inquire *iqp, gfc_unit *u)
     {
       GFC_INTEGER_4 cf2 = iqp->flags2;
 
-      if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_PENDING) != 0)
-       *iqp->pending = 0;
-  
-      if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_ID) != 0)
-        *iqp->id = 0;
-
       if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_ENCODING) != 0)
        {
          if (u == NULL || u->flags.form != FORM_FORMATTED)
@@ -332,21 +327,43 @@ inquire_via_unit (st_parameter_inquire *iqp, gfc_unit *u)
          if (u == NULL)
            p = undefined;
          else
-           switch (u->flags.async)
            {
-             case ASYNC_YES:
-               p = yes;
-               break;
-             case ASYNC_NO:
-               p = no;
-               break;
-             default:
-               internal_error (&iqp->common, "inquire_via_unit(): Bad async");
+             switch (u->flags.async)
+               {
+               case ASYNC_YES:
+                 p = yes;
+                 break;
+               case ASYNC_NO:
+                 p = no;
+                 break;
+               default:
+                 internal_error (&iqp->common, "inquire_via_unit(): Bad async");
+               }
            }
-
          cf_strcpy (iqp->asynchronous, iqp->asynchronous_len, p);
        }
 
+      if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_PENDING) != 0)
+       {
+         if (!ASYNC_IO || u->au == NULL)
+           *(iqp->pending) = 0;
+         else
+           {
+             LOCK (&(u->au->lock));
+             if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_ID) != 0)
+               {
+                 int id;
+                 id = *(iqp->id);
+                 *(iqp->pending) = id > u->au->id.low;
+               }
+             else
+               {
+                 *(iqp->pending) = ! u->au->empty;
+               }
+             UNLOCK (&(u->au->lock));
+           }
+       }
+
       if ((cf2 & IOPARM_INQUIRE_HAS_SIGN) != 0)
        {
          if (u == NULL)
index ccbaf47ff907ab5aa797c9bff4502df5f3bfc31f..d31213106edaf23f89937d30ff7eb83963e4b74f 100644 (file)
@@ -531,7 +531,9 @@ typedef struct st_parameter_dt
          /* A flag used to identify when a non-standard expanded namelist read
             has occurred.  */
          unsigned expanded_read : 1;
-         /* 13 unused bits.  */
+         /* Flag to indicate if the statement has async="YES". */
+         unsigned async : 1;
+         /* 12 unused bits.  */
 
          int child_saved_iostat;
          int nml_delim;
@@ -590,7 +592,7 @@ extern char check_st_parameter_dt[sizeof (((st_parameter_dt *) 0)->u.pad)
 typedef struct
 {
   st_parameter_common common;
-  CHARACTER1 (id);
+  GFC_INTEGER_4 *id;
 }
 st_parameter_wait;
 
@@ -659,6 +661,9 @@ typedef struct gfc_unit
 
   int continued;
 
+  /* Contains the pointer to the async unit.  */
+  struct async_unit *au;
+
   __gthread_mutex_t lock;
   /* Number of threads waiting to acquire this unit's lock.
      When non-zero, close_unit doesn't only removes the unit
@@ -815,11 +820,18 @@ extern void next_record (st_parameter_dt *, int);
 internal_proto(next_record);
 
 extern void st_wait (st_parameter_wait *);
-export_proto(st_wait);
+export_proto (st_wait);
+
+extern void st_wait_async (st_parameter_wait *);
+export_proto (st_wait_async);
 
 extern void hit_eof (st_parameter_dt *);
 internal_proto(hit_eof);
 
+extern void transfer_array_inner (st_parameter_dt *, gfc_array_char *, int,
+                                 gfc_charlen_type);
+internal_proto (transfer_array_inner);
+
 /* read.c */
 
 extern void set_integer (void *, GFC_INTEGER_LARGEST, int);
@@ -988,3 +1000,14 @@ memset4 (gfc_char4_t *p, gfc_char4_t c, int k)
 
 #endif
 
+extern void
+st_write_done_worker (st_parameter_dt *);
+internal_proto (st_write_done_worker);
+
+extern void
+st_read_done_worker (st_parameter_dt *);
+internal_proto (st_read_done_worker);
+
+extern void
+data_transfer_init_worker (st_parameter_dt *, int);
+internal_proto (data_transfer_init_worker);
index 05aac8f6a8b8de72c3fb8db6fc69e62c809d4734..266033815fd0078b93620443cf34a44a870bb214 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 #include "io.h"
 #include "fbuf.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 
 #ifdef HAVE_UNISTD_H
 #include <unistd.h>
@@ -651,8 +652,12 @@ new_unit (st_parameter_open *opp, gfc_unit *u, unit_flags *flags)
   else
     u->fbuf = NULL;
 
-    
-    
+  /* Check if asynchrounous.  */
+  if (flags->async == ASYNC_YES)
+    init_async_unit (u);
+  else
+    u->au = NULL;
+
   return u;
 
  cleanup:
index 976020af448019dbe236ffa5b521f83f1fd7daf6..f972858c146d0e60f7b7e6b5875686358e725201 100644 (file)
@@ -30,6 +30,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 #include <string.h>
 #include <ctype.h>
 #include <assert.h>
+#include "async.h"
 
 typedef unsigned char uchar;
 
@@ -42,6 +43,7 @@ typedef unsigned char uchar;
 void
 set_integer (void *dest, GFC_INTEGER_LARGEST value, int length)
 {
+  NOTE ("set_integer: %lld %p", (long long int) value, dest);
   switch (length)
     {
 #ifdef HAVE_GFC_INTEGER_16
index df33bed1561db6a55ec114e90bf4254817a98754..31198a3cc3941101868a089dc81bc2ca0b02cae6 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 #include "fbuf.h"
 #include "format.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <string.h>
 #include <errno.h>
 
@@ -184,6 +185,12 @@ static const st_option pad_opt[] = {
   {NULL, 0}
 };
 
+static const st_option async_opt[] = {
+  {"yes", ASYNC_YES},
+  {"no", ASYNC_NO},
+  {NULL, 0}
+};
+
 typedef enum
 { FORMATTED_SEQUENTIAL, UNFORMATTED_SEQUENTIAL,
   FORMATTED_DIRECT, UNFORMATTED_DIRECT, FORMATTED_STREAM, UNFORMATTED_STREAM
@@ -1594,7 +1601,8 @@ formatted_transfer_scalar_read (st_parameter_dt *dtp, bt type, void *p, int kind
                read_f (dtp, f, p, kind);
                break;
              default:
-               internal_error (&dtp->common, "formatted_transfer(): Bad type");
+               internal_error (&dtp->common,
+                               "formatted_transfer (): Bad type");
            }
          break;
 
@@ -2066,7 +2074,7 @@ formatted_transfer_scalar_write (st_parameter_dt *dtp, bt type, void *p, int kin
                break;
              default:
                internal_error (&dtp->common,
-                               "formatted_transfer(): Bad type");
+                               "formatted_transfer (): Bad type");
            }
          break;
 
@@ -2281,6 +2289,38 @@ formatted_transfer (st_parameter_dt *dtp, bt type, void *p, int kind,
     }
 }
 
+/* Wrapper function for I/O of scalar types.  If this should be an async I/O
+   request, queue it.  For a synchronous write on an async unit, perform the
+   wait operation and return an error.  For all synchronous writes, call the
+   right transfer function.  */
+
+static void
+wrap_scalar_transfer (st_parameter_dt *dtp, bt type, void *p, int kind,
+                     size_t size, size_t n_elem)
+{
+  if (dtp->u.p.current_unit && dtp->u.p.current_unit->au)
+    {
+      if (dtp->u.p.async)
+       {
+         transfer_args args;
+         args.scalar.transfer = dtp->u.p.transfer;
+         args.scalar.arg_bt = type;
+         args.scalar.data = p;
+         args.scalar.i = kind;
+         args.scalar.s1 = size;
+         args.scalar.s2 = n_elem;
+         enqueue_transfer (dtp->u.p.current_unit->au, &args,
+                           AIO_TRANSFER_SCALAR);
+         return;
+       }
+    }
+  /* Come here if there was no asynchronous I/O to be scheduled.  */
+  if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
+    return;
+
+  dtp->u.p.transfer (dtp, type, p, kind, size, 1);
+}
+
 
 /* Data transfer entry points.  The type of the data entity is
    implicit in the subroutine call.  This prevents us from having to
@@ -2289,9 +2329,7 @@ formatted_transfer (st_parameter_dt *dtp, bt type, void *p, int kind,
 void
 transfer_integer (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
 {
-  if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
-    return;
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_INTEGER, p, kind, kind, 1);
+    wrap_scalar_transfer (dtp, BT_INTEGER, p, kind, kind, 1);
 }
 
 void
@@ -2307,7 +2345,7 @@ transfer_real (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
   if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
     return;
   size = size_from_real_kind (kind);
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_REAL, p, kind, size, 1);
+  wrap_scalar_transfer (dtp, BT_REAL, p, kind, size, 1);
 }
 
 void
@@ -2319,9 +2357,7 @@ transfer_real_write (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
 void
 transfer_logical (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
 {
-  if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
-    return;
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_LOGICAL, p, kind, kind, 1);
+  wrap_scalar_transfer (dtp, BT_LOGICAL, p, kind, kind, 1);
 }
 
 void
@@ -2345,7 +2381,7 @@ transfer_character (st_parameter_dt *dtp, void *p, gfc_charlen_type len)
     p = empty_string;
 
   /* Set kind here to 1.  */
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_CHARACTER, p, 1, len, 1);
+  wrap_scalar_transfer (dtp, BT_CHARACTER, p, 1, len, 1);
 }
 
 void
@@ -2369,7 +2405,7 @@ transfer_character_wide (st_parameter_dt *dtp, void *p, gfc_charlen_type len, in
     p = empty_string;
 
   /* Here we pass the actual kind value.  */
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_CHARACTER, p, kind, len, 1);
+  wrap_scalar_transfer (dtp, BT_CHARACTER, p, kind, len, 1);
 }
 
 void
@@ -2385,7 +2421,7 @@ transfer_complex (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
   if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
     return;
   size = size_from_complex_kind (kind);
-  dtp->u.p.transfer (dtp, BT_COMPLEX, p, kind, size, 1);
+  wrap_scalar_transfer (dtp, BT_COMPLEX, p, kind, size, 1);
 }
 
 void
@@ -2395,8 +2431,8 @@ transfer_complex_write (st_parameter_dt *dtp, void *p, int kind)
 }
 
 void
-transfer_array (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
-               gfc_charlen_type charlen)
+transfer_array_inner (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
+                     gfc_charlen_type charlen)
 {
   index_type count[GFC_MAX_DIMENSIONS];
   index_type extent[GFC_MAX_DIMENSIONS];
@@ -2407,7 +2443,7 @@ transfer_array (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
   bt iotype;
 
   /* Adjust item_count before emitting error message.  */
+
   if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
     return;
 
@@ -2470,6 +2506,36 @@ transfer_array (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
     }
 }
 
+void
+transfer_array (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
+               gfc_charlen_type charlen)
+{
+  if ((dtp->common.flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) != IOPARM_LIBRETURN_OK)
+    return;
+
+  if (dtp->u.p.current_unit && dtp->u.p.current_unit->au)
+    {
+      if (dtp->u.p.async)
+       {
+         transfer_args args;
+         size_t sz = sizeof (gfc_array_char)
+                       + sizeof (descriptor_dimension)
+                               * GFC_DESCRIPTOR_RANK (desc);
+         args.array.desc = xmalloc (sz);
+         NOTE ("desc = %p", (void *) args.array.desc);
+         memcpy (args.array.desc, desc, sz);
+         args.array.kind = kind;
+         args.array.charlen = charlen;
+         enqueue_transfer (dtp->u.p.current_unit->au, &args,
+                           AIO_TRANSFER_ARRAY);
+         return;
+       }
+    }
+  /* Come here if there was no asynchronous I/O to be scheduled.  */
+  transfer_array_inner (dtp, desc, kind, charlen);
+}
+
+
 void
 transfer_array_write (st_parameter_dt *dtp, gfc_array_char *desc, int kind,
                      gfc_charlen_type charlen)
@@ -2492,7 +2558,7 @@ transfer_derived (st_parameter_dt *parent, void *dtio_source, void *dtio_proc)
       else
        parent->u.p.fdtio_ptr = (formatted_dtio) dtio_proc;
     }
-  parent->u.p.transfer (parent, BT_CLASS, dtio_source, 0, 0, 1);
+  wrap_scalar_transfer (parent, BT_CLASS, dtio_source, 0, 0, 1);
 }
 
 
@@ -2667,6 +2733,9 @@ data_transfer_init (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
   unit_flags u_flags;  /* Used for creating a unit if needed.  */
   GFC_INTEGER_4 cf = dtp->common.flags;
   namelist_info *ionml;
+  async_unit *au;
+
+  NOTE ("data_transfer_init");
 
   ionml = ((cf & IOPARM_DT_IONML_SET) != 0) ? dtp->u.p.ionml : NULL;
 
@@ -2693,9 +2762,9 @@ data_transfer_init (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
     }
   else if (dtp->u.p.current_unit->s == NULL)
     {  /* Open the unit with some default flags.  */
-       st_parameter_open opp;
-       unit_convert conv;
-
+      st_parameter_open opp;
+      unit_convert conv;
+      NOTE ("Open the unit with some default flags.");
       memset (&u_flags, '\0', sizeof (u_flags));
       u_flags.access = ACCESS_SEQUENTIAL;
       u_flags.action = ACTION_READWRITE;
@@ -2770,6 +2839,42 @@ data_transfer_init (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
   else if (dtp->u.p.current_unit->internal_unit_kind > 0)
     dtp->u.p.unit_is_internal = 1;
 
+  if ((cf & IOPARM_DT_HAS_ASYNCHRONOUS) != 0)
+    {
+      int f;
+      f = find_option (&dtp->common, dtp->asynchronous, dtp->asynchronous_len,
+                      async_opt, "Bad ASYNCHRONOUS in data transfer "
+                      "statement");
+      if (f == ASYNC_YES && dtp->u.p.current_unit->flags.async != ASYNC_YES)
+       {
+         generate_error (&dtp->common, LIBERROR_OPTION_CONFLICT,
+                         "ASYNCHRONOUS transfer without "
+                         "ASYHCRONOUS='YES' in OPEN");
+         return;
+       }
+      dtp->u.p.async = f == ASYNC_YES;
+    }
+
+  au = dtp->u.p.current_unit->au;
+  if (au)
+    {
+      if (dtp->u.p.async)
+       {
+         /* If this is an asynchronous I/O statement, collect errors and
+            return if there are any.  */
+         if (collect_async_errors (&dtp->common, au))
+           return;
+       }
+      else
+       {
+         /* Synchronous statement: Perform a wait operation for any pending
+            asynchronous I/O.  This needs to be done before all other error
+            checks.  See F2008, 9.6.4.1.  */
+         if (async_wait (&(dtp->common), au))
+           return;
+       }
+    }
+
   /* Check the action.  */
 
   if (read_flag && dtp->u.p.current_unit->flags.action == ACTION_WRITE)
@@ -3009,6 +3114,57 @@ data_transfer_init (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
   if (dtp->u.p.current_unit->pad_status == PAD_UNSPECIFIED)
        dtp->u.p.current_unit->pad_status = dtp->u.p.current_unit->flags.pad;
 
+  /* Set up the subroutine that will handle the transfers.  */
+
+  if (read_flag)
+    {
+      if (dtp->u.p.current_unit->flags.form == FORM_UNFORMATTED)
+       dtp->u.p.transfer = unformatted_read;
+      else
+       {
+         if ((cf & IOPARM_DT_LIST_FORMAT) != 0)
+           dtp->u.p.transfer = list_formatted_read;
+         else
+           dtp->u.p.transfer = formatted_transfer;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      if (dtp->u.p.current_unit->flags.form == FORM_UNFORMATTED)
+       dtp->u.p.transfer = unformatted_write;
+      else
+       {
+         if ((cf & IOPARM_DT_LIST_FORMAT) != 0)
+           dtp->u.p.transfer = list_formatted_write;
+         else
+           dtp->u.p.transfer = formatted_transfer;
+       }
+    }
+
+  if (au)
+    {
+      NOTE ("enqueue_data_transfer");
+      enqueue_data_transfer_init (au, dtp, read_flag);
+    }
+  else
+    {
+      NOTE ("invoking data_transfer_init_worker");
+      data_transfer_init_worker (dtp, read_flag);
+    }
+}
+
+void
+data_transfer_init_worker (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
+{
+  GFC_INTEGER_4 cf = dtp->common.flags;
+
+  NOTE ("starting worker...");
+
+  if (read_flag && dtp->u.p.current_unit->flags.form != FORM_UNFORMATTED
+      && ((cf & IOPARM_DT_LIST_FORMAT) != 0)
+      && dtp->u.p.current_unit->child_dtio  == 0)
+    dtp->u.p.current_unit->last_char = EOF - 1;
+
   /* Check to see if we might be reading what we wrote before  */
 
   if (dtp->u.p.mode != dtp->u.p.current_unit->mode
@@ -3135,38 +3291,6 @@ data_transfer_init (st_parameter_dt *dtp, int read_flag)
 
   pre_position (dtp);
 
-
-  /* Set up the subroutine that will handle the transfers.  */
-
-  if (read_flag)
-    {
-      if (dtp->u.p.current_unit->flags.form == FORM_UNFORMATTED)
-       dtp->u.p.transfer = unformatted_read;
-      else
-       {
-         if ((cf & IOPARM_DT_LIST_FORMAT) != 0)
-           {
-             if (dtp->u.p.current_unit->child_dtio  == 0)
-               dtp->u.p.current_unit->last_char = EOF - 1;
-             dtp->u.p.transfer = list_formatted_read;
-           }
-         else
-           dtp->u.p.transfer = formatted_transfer;
-       }
-    }
-  else
-    {
-      if (dtp->u.p.current_unit->flags.form == FORM_UNFORMATTED)
-       dtp->u.p.transfer = unformatted_write;
-      else
-       {
-         if ((cf & IOPARM_DT_LIST_FORMAT) != 0)
-           dtp->u.p.transfer = list_formatted_write;
-         else
-           dtp->u.p.transfer = formatted_transfer;
-       }
-    }
-
   /* Make sure that we don't do a read after a nonadvancing write.  */
 
   if (read_flag)
@@ -4099,7 +4223,7 @@ extern void st_read_done (st_parameter_dt *);
 export_proto(st_read_done);
 
 void
-st_read_done (st_parameter_dt *dtp)
+st_read_done_worker (st_parameter_dt *dtp)
 {
   finalize_transfer (dtp);
 
@@ -4127,6 +4251,30 @@ st_read_done (st_parameter_dt *dtp)
          free_format_data (dtp->u.p.fmt);
          free_format (dtp);
        }
+    }
+}
+
+void
+st_read_done (st_parameter_dt *dtp)
+{
+  if (dtp->u.p.current_unit)
+    {
+      if (dtp->u.p.current_unit->au)
+       {
+         if (dtp->common.flags & IOPARM_DT_HAS_ID)
+           *dtp->id = enqueue_done_id (dtp->u.p.current_unit->au, AIO_READ_DONE);  
+         else
+           {
+             enqueue_done (dtp->u.p.current_unit->au, AIO_READ_DONE);
+             /* An asynchronous unit without ASYNCHRONOUS="YES" - make this
+                synchronous by performing a wait operation.  */
+             if (!dtp->u.p.async)
+               async_wait (&dtp->common, dtp->u.p.current_unit->au);
+           }
+       }
+      else
+       st_read_done_worker (dtp);
+
       unlock_unit (dtp->u.p.current_unit);
     }
 
@@ -4134,7 +4282,7 @@ st_read_done (st_parameter_dt *dtp)
 }
 
 extern void st_write (st_parameter_dt *);
-export_proto(st_write);
+export_proto (st_write);
 
 void
 st_write (st_parameter_dt *dtp)
@@ -4143,11 +4291,9 @@ st_write (st_parameter_dt *dtp)
   data_transfer_init (dtp, 0);
 }
 
-extern void st_write_done (st_parameter_dt *);
-export_proto(st_write_done);
 
 void
-st_write_done (st_parameter_dt *dtp)
+st_write_done_worker (st_parameter_dt *dtp)
 {
   finalize_transfer (dtp);
 
@@ -4196,16 +4342,65 @@ st_write_done (st_parameter_dt *dtp)
          free_format_data (dtp->u.p.fmt);
          free_format (dtp);
        }
+    }
+}
+
+extern void st_write_done (st_parameter_dt *);
+export_proto(st_write_done);
+
+void
+st_write_done (st_parameter_dt *dtp)
+{
+  if (dtp->u.p.current_unit)
+    {
+      if (dtp->u.p.current_unit->au)
+       {
+         if (dtp->common.flags & IOPARM_DT_HAS_ID)
+           *dtp->id = enqueue_done_id (dtp->u.p.current_unit->au,
+                                       AIO_WRITE_DONE);
+         else
+           {
+             enqueue_done (dtp->u.p.current_unit->au, AIO_WRITE_DONE);
+             /* An asynchronous unit without ASYNCHRONOUS="YES" - make this
+                synchronous by performing a wait operation.  */
+             if (!dtp->u.p.async)
+               async_wait (&dtp->common, dtp->u.p.current_unit->au);
+           }
+       }
+      else
+       st_write_done_worker (dtp);
+
       unlock_unit (dtp->u.p.current_unit);
     }
+
   library_end ();
 }
 
+/* Wait operation.  We need to keep around the do-nothing version
+ of st_wait for compatibility with previous versions, which had marked
+ the argument as unused (and thus liable to be removed).
+
+ TODO: remove at next bump in version number.  */
 
-/* F2003: This is a stub for the runtime portion of the WAIT statement.  */
 void
 st_wait (st_parameter_wait *wtp __attribute__((unused)))
 {
+  return;
+}
+
+void
+st_wait_async (st_parameter_wait *wtp)
+{
+  gfc_unit *u = find_unit (wtp->common.unit);
+  if (ASYNC_IO && u->au)
+    {
+      if (wtp->common.flags & IOPARM_WAIT_HAS_ID)
+       async_wait_id (&(wtp->common), u->au, *wtp->id);
+      else
+       async_wait (&(wtp->common), u->au);
+    }
+
+  unlock_unit (u);
 }
 
 
index 559dba92635754c50a20cf4ea9b1a34cbc6dfb22..985569acbb49a5f75ced571703ce184b3748285a 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 #include "fbuf.h"
 #include "format.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
 
@@ -240,7 +241,7 @@ insert_unit (int n)
 #else
   __GTHREAD_MUTEX_INIT_FUNCTION (&u->lock);
 #endif
-  __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+  LOCK (&u->lock);
   u->priority = pseudo_random ();
   unit_root = insert (u, unit_root);
   return u;
@@ -327,7 +328,9 @@ get_gfc_unit (int n, int do_create)
   gfc_unit *p;
   int c, created = 0;
 
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  NOTE ("Unit n=%d, do_create = %d", n, do_create);
+  LOCK (&unit_lock);
+
 retry:
   for (c = 0; c < CACHE_SIZE; c++)
     if (unit_cache[c] != NULL && unit_cache[c]->unit_number == n)
@@ -366,7 +369,7 @@ retry:
     {
       /* Newly created units have their lock held already
         from insert_unit.  Just unlock UNIT_LOCK and return.  */
-      __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+      UNLOCK (&unit_lock);
       return p;
     }
 
@@ -374,10 +377,10 @@ found:
   if (p != NULL && (p->child_dtio == 0))
     {
       /* Fast path.  */
-      if (! __gthread_mutex_trylock (&p->lock))
+      if (! TRYLOCK (&p->lock))
        {
          /* assert (p->closed == 0); */
-         __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+         UNLOCK (&unit_lock);
          return p;
        }
 
@@ -385,15 +388,15 @@ found:
     }
 
 
-  __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+  UNLOCK (&unit_lock);
 
   if (p != NULL && (p->child_dtio == 0))
     {
-      __gthread_mutex_lock (&p->lock);
+      LOCK (&p->lock);
       if (p->closed)
        {
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&p->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&p->lock);
          if (predec_waiting_locked (p) == 0)
            destroy_unit_mutex (p);
          goto retry;
@@ -640,7 +643,7 @@ init_units (void)
 
       fbuf_init (u, 0);
 
-      __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+      UNLOCK (&u->lock);
     }
 
   if (options.stdout_unit >= 0)
@@ -671,7 +674,7 @@ init_units (void)
 
       fbuf_init (u, 0);
 
-      __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+      UNLOCK (&u->lock);
     }
 
   if (options.stderr_unit >= 0)
@@ -702,13 +705,13 @@ init_units (void)
       fbuf_init (u, 256);  /* 256 bytes should be enough, probably not doing
                               any kind of exotic formatting to stderr.  */
 
-      __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+      UNLOCK (&u->lock);
     }
   /* The default internal units.  */
   u = insert_unit (GFC_INTERNAL_UNIT);
-  __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+  UNLOCK (&u->lock);
   u = insert_unit (GFC_INTERNAL_UNIT4);
-  __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+  UNLOCK (&u->lock);
 }
 
 
@@ -717,6 +720,9 @@ close_unit_1 (gfc_unit *u, int locked)
 {
   int i, rc;
 
+  if (ASYNC_IO && u->au)
+    async_close (u->au);
+
   /* If there are previously written bytes from a write with ADVANCE="no"
      Reposition the buffer before closing.  */
   if (u->previous_nonadvancing_write)
@@ -726,7 +732,7 @@ close_unit_1 (gfc_unit *u, int locked)
 
   u->closed = 1;
   if (!locked)
-    __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+    LOCK (&unit_lock);
 
   for (i = 0; i < CACHE_SIZE; i++)
     if (unit_cache[i] == u)
@@ -744,7 +750,7 @@ close_unit_1 (gfc_unit *u, int locked)
     newunit_free (u->unit_number);
 
   if (!locked)
-    __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+    UNLOCK (&u->lock);
 
   /* If there are any threads waiting in find_unit for this unit,
      avoid freeing the memory, the last such thread will free it
@@ -753,7 +759,7 @@ close_unit_1 (gfc_unit *u, int locked)
     destroy_unit_mutex (u);
 
   if (!locked)
-    __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+    UNLOCK (&unit_lock);
 
   return rc;
 }
@@ -761,7 +767,9 @@ close_unit_1 (gfc_unit *u, int locked)
 void
 unlock_unit (gfc_unit *u)
 {
-  __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+  NOTE ("unlock_unit = %d", u->unit_number);
+  UNLOCK (&u->lock);
+  NOTE ("unlock_unit done");
 }
 
 /* close_unit()-- Close a unit.  The stream is closed, and any memory
@@ -785,10 +793,10 @@ close_unit (gfc_unit *u)
 void
 close_units (void)
 {
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  LOCK (&unit_lock);
   while (unit_root != NULL)
     close_unit_1 (unit_root, 1);
-  __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+  UNLOCK (&unit_lock);
 
   free (newunits);
 
@@ -895,7 +903,7 @@ finish_last_advance_record (gfc_unit *u)
 int
 newunit_alloc (void)
 {
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  LOCK (&unit_lock);
   if (!newunits)
     {
       newunits = xcalloc (16, 1);
@@ -909,7 +917,7 @@ newunit_alloc (void)
         {
           newunits[ii] = true;
           newunit_lwi = ii + 1;
-         __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+         UNLOCK (&unit_lock);
           return -ii + NEWUNIT_START;
         }
     }
@@ -922,7 +930,7 @@ newunit_alloc (void)
   memset (newunits + old_size, 0, old_size);
   newunits[old_size] = true;
   newunit_lwi = old_size + 1;
-    __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+    UNLOCK (&unit_lock);
   return -old_size + NEWUNIT_START;
 }
 
index a8fd07a5f3b92112df355ab7f0a26a59f4c0f2ba..4a133fd44bd20d2e8424e0990dfc9c92b875a074 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 
 #include "io.h"
 #include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <limits.h>
 
 #ifdef HAVE_UNISTD_H
@@ -1742,7 +1743,7 @@ find_file (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
   id = id_from_path (path);
 #endif
 
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  LOCK (&unit_lock);
 retry:
   u = find_file0 (unit_root, FIND_FILE0_ARGS);
   if (u != NULL)
@@ -1751,20 +1752,20 @@ retry:
       if (! __gthread_mutex_trylock (&u->lock))
        {
          /* assert (u->closed == 0); */
-         __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+         UNLOCK (&unit_lock);
          goto done;
        }
 
       inc_waiting_locked (u);
     }
-  __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+  UNLOCK (&unit_lock);
   if (u != NULL)
     {
-      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+      LOCK (&u->lock);
       if (u->closed)
        {
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          if (predec_waiting_locked (u) == 0)
            free (u);
          goto retry;
@@ -1794,7 +1795,7 @@ flush_all_units_1 (gfc_unit *u, int min_unit)
            return u;
          if (u->s)
            sflush (u->s);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
        }
       u = u->right;
     }
@@ -1807,31 +1808,31 @@ flush_all_units (void)
   gfc_unit *u;
   int min_unit = 0;
 
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  LOCK (&unit_lock);
   do
     {
       u = flush_all_units_1 (unit_root, min_unit);
       if (u != NULL)
        inc_waiting_locked (u);
-      __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+      UNLOCK (&unit_lock);
       if (u == NULL)
        return;
 
-      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+      LOCK (&u->lock);
 
       min_unit = u->unit_number + 1;
 
       if (u->closed == 0)
        {
          sflush (u->s);
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          (void) predec_waiting_locked (u);
        }
       else
        {
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          if (predec_waiting_locked (u) == 0)
            free (u);
        }
index 2b75fbf904dbc36fa4d72ee5bfe0f0af75956fd8..b5a742aac88772a2d7d73ee415582056f658e21f 100644 (file)
@@ -738,6 +738,9 @@ internal_proto(translate_error);
 extern void generate_error (st_parameter_common *, int, const char *);
 iexport_proto(generate_error);
 
+extern bool generate_error_common (st_parameter_common *, int, const char *);
+iexport_proto(generate_error_common);
+
 extern void generate_warning (st_parameter_common *, const char *);
 internal_proto(generate_warning);
 
@@ -1743,5 +1746,7 @@ void cshift1_16_c16 (gfc_array_c16 * const restrict,
 internal_proto(cshift1_16_c16);
 #endif
 
+/* Define this if we support asynchronous I/O on this platform.  This
+   currently requires weak symbols.  */
 
 #endif  /* LIBGFOR_H  */
index 1a53e2f72f138c0c06d5b84aeb5ea3b24108c08e..1e8b6223aca5683c9721b4fec7b33fbd6275a6f1 100644 (file)
@@ -24,6 +24,9 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 
 
 #include "libgfortran.h"
+#include "io.h"
+#include "async.h"
+
 #include <assert.h>
 #include <string.h>
 #include <errno.h>
@@ -526,24 +529,41 @@ translate_error (int code)
 }
 
 
-/* generate_error()-- Come here when an error happens.  This
- * subroutine is called if it is possible to continue on after the error.
- * If an IOSTAT or IOMSG variable exists, we set it.  If IOSTAT or
- * ERR labels are present, we return, otherwise we terminate the program
- * after printing a message.  The error code is always required but the
- * message parameter can be NULL, in which case a string describing
- * the most recent operating system error is used. */
+/* Worker function for generate_error and generate_error_async.  Return true
+   if a straight return is to be done, zero if the program should abort. */
 
-void
-generate_error (st_parameter_common *cmp, int family, const char *message)
+bool
+generate_error_common (st_parameter_common *cmp, int family, const char *message)
 {
   char errmsg[STRERR_MAXSZ];
 
+#if ASYNC_IO
+  gfc_unit *u;
+
+  NOTE ("Entering generate_error_common");
+
+  u = thread_unit;
+  if (u && u->au)
+    {
+      if (u->au->error.has_error)
+       return true;
+
+      if (__gthread_equal (u->au->thread, __gthread_self ()))
+       {
+         u->au->error.has_error = 1;
+         u->au->error.cmp = cmp;
+         u->au->error.family = family;
+         u->au->error.message = message;
+         return true;
+       }
+    }
+#endif
+
   /* If there was a previous error, don't mask it with another
      error message, EOF or EOR condition.  */
 
   if ((cmp->flags & IOPARM_LIBRETURN_MASK) == IOPARM_LIBRETURN_ERROR)
-    return;
+    return true;
 
   /* Set the error status.  */
   if ((cmp->flags & IOPARM_HAS_IOSTAT))
@@ -562,36 +582,56 @@ generate_error (st_parameter_common *cmp, int family, const char *message)
   switch (family)
     {
     case LIBERROR_EOR:
-      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_EOR;
+      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_EOR;  NOTE("EOR");
       if ((cmp->flags & IOPARM_EOR))
-       return;
+       return true;
       break;
 
     case LIBERROR_END:
-      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_END;
+      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_END; NOTE("END");
       if ((cmp->flags & IOPARM_END))
-       return;
+       return true;
       break;
 
     default:
-      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_ERROR;
+      cmp->flags |= IOPARM_LIBRETURN_ERROR; NOTE("ERROR");
       if ((cmp->flags & IOPARM_ERR))
-       return;
+       return true;
       break;
     }
 
   /* Return if the user supplied an iostat variable.  */
   if ((cmp->flags & IOPARM_HAS_IOSTAT))
-    return;
+    return true;
 
-  /* Terminate the program */
+  /* Return code, caller is responsible for terminating
+   the program if necessary.  */
 
   recursion_check ();
   show_locus (cmp);
   estr_write ("Fortran runtime error: ");
   estr_write (message);
   estr_write ("\n");
-  exit_error (2);
+  return false;
+}
+
+/* generate_error()-- Come here when an error happens.  This
+ * subroutine is called if it is possible to continue on after the error.
+ * If an IOSTAT or IOMSG variable exists, we set it.  If IOSTAT or
+ * ERR labels are present, we return, otherwise we terminate the program
+ * after printing a message.  The error code is always required but the
+ * message parameter can be NULL, in which case a string describing
+ * the most recent operating system error is used.
+ * If the error is for an asynchronous unit and if the program is currently
+ * executing the asynchronous thread, just mark the error and return.  */
+
+void
+generate_error (st_parameter_common *cmp, int family, const char *message)
+{
+  if (generate_error_common (cmp, family, message))
+    return;
+
+  exit_error(2);
 }
 iexport(generate_error);
 
index f54a695fb38b456dabe7c268e67454d6eee8e94b..e2ec2e8edf4244d22445b4a5da9cb9cb2a892abc 100644 (file)
@@ -1,3 +1,15 @@
+2018-08-21  Nicolas Koenig  <koenigni@gcc.gnu.org>
+       Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
+
+       PR fortran/25829
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_1.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_2.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_3.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_4.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_5.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_6.f90: New test.
+       * testsuite/libgomp.fortran/async_io_7.f90: New test.
+
 2018-08-13  Cesar Philippidis  <cesar@codesourcery.com>
            Tom de Vries  <tdevries@suse.de>
 
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_1.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_1.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..07721bb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,48 @@
+! { dg-do run }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+! Check basic functionality of async I/O
+program main
+  implicit none
+  integer:: i=1, j=2, k, l
+  real :: a, b, c, d
+  character(3), parameter:: yes="yes"
+  character(4) :: str
+  complex :: cc, dd
+  integer, dimension(4):: is = [0, 1, 2, 3]
+  integer, dimension(4):: res
+  character(10) :: inq
+
+  open (10, file='a.dat', asynchronous=yes)
+  cc = (1.5, 0.5)
+  inquire (10,asynchronous=inq)
+  if (inq /= "YES") stop 1
+  write (10,*,asynchronous=yes) 4, 3
+  write (10,*,asynchronous=yes) 2, 1
+  write (10,*,asynchronous=yes) 1.0, 3.0
+  write (10,'(A)', asynchronous=yes) 'asdf'
+  write (10,*, asynchronous=yes) cc
+  close (10)
+  open (20, file='a.dat', asynchronous=yes)
+  read (20, *, asynchronous=yes) i, j
+  read (20, *, asynchronous=yes) k, l
+  read (20, *, asynchronous=yes) a, b
+  read (20,'(A4)',asynchronous=yes) str
+  read (20,*, asynchronous=yes) dd
+  wait (20)
+  if (i /= 4 .or. j /= 3) stop 2
+  if (k /= 2 .or. l /= 1) stop 3
+  if (a /= 1.0 .or. b /= 3.0) stop 4
+  if (str /= 'asdf') stop 5
+  if (cc /= dd) stop 6
+  close (20,status="delete")
+
+  open(10, file='c.dat', asynchronous=yes) 
+  write(10, *, asynchronous=yes) is
+  close(10)
+  open(20, file='c.dat', asynchronous=yes) 
+  read(20, *, asynchronous=yes) res
+  wait (20)
+  if (any(res /= is)) stop 7
+  close (20,status="delete")
+end program
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_2.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_2.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..440d46e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,18 @@
+! { dg-do  run }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+program main
+  implicit none
+  integer :: i, ios
+  character(len=100) :: iom
+  open (10,file="tst.dat")
+  write (10,'(A4)') 'asdf'
+  close(10)
+  i = 234
+  open(10,file="tst.dat", asynchronous="yes")
+  read (10,'(I4)',asynchronous="yes") i
+  iom = ' '
+  wait (10,iostat=ios,iomsg=iom)
+  if (iom == ' ') stop 1
+  close(10,status="delete")
+end program main
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_3.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_3.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7d51248
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,16 @@
+
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+! { dg-do run }
+program main
+  integer :: i
+  open (10,file="tst.dat")
+  write (10,'(A4)') 'asdf'
+  close(10)
+  i = 234
+  open(10,file="tst.dat", asynchronous="yes")
+  read (10,'(I4)',asynchronous="yes") i
+  wait(10)
+end program main
+! { dg-output "Fortran runtime error: Bad value during integer read" }
+! { dg-final { remote_file build delete "tst.dat" } }
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_4.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_4.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a21ffae
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,90 @@
+! { dg-do run { target fd_truncate } }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+
+! Test BACKSPACE for synchronous and asynchronous I/O
+program main
+  
+  integer i, n, nr
+  real x(10), y(10)
+
+  ! PR libfortran/20068
+  open (20, status='scratch', asynchronous="yes")
+  write (20,*, asynchronous="yes" ) 1
+  write (20,*, asynchronous="yes") 2
+  write (20,*, asynchronous="yes") 3
+  rewind (20)
+  i = 41
+  read (20,*, asynchronous="yes") i
+  wait (20)
+  if (i .ne. 1) STOP 1
+  write (*,*) ' '
+  backspace (20)
+  i = 42
+  read (20,*, asynchronous="yes") i
+  close (20)
+  if (i .ne. 1) STOP 2
+
+  ! PR libfortran/20125
+  open (20, status='scratch', asynchronous="yes")
+  write (20,*, asynchronous="yes") 7
+  backspace (20)
+  read (20,*, asynchronous="yes") i
+  wait (20)
+  if (i .ne. 7) STOP 3
+  close (20)
+
+  open (20, status='scratch', form='unformatted')
+  write (20) 8
+  backspace (20)
+  read (20) i
+  if (i .ne. 8) STOP 4
+  close (20)
+
+  ! PR libfortran/20471
+  do n = 1, 10
+     x(n) = sqrt(real(n))
+  end do
+  open (3, form='unformatted', status='scratch')
+  write (3) (x(n),n=1,10)
+  backspace (3)
+  rewind (3)
+  read (3) (y(n),n=1,10)
+
+  do n = 1, 10
+     if (abs(x(n)-y(n)) > 0.00001) STOP 5
+  end do
+  close (3)
+
+  ! PR libfortran/20156
+  open (3, form='unformatted', status='scratch')
+  do i = 1, 5
+     x(1) = i
+     write (3) n, (x(n),n=1,10)
+  end do
+  nr = 0
+  rewind (3)
+20 continue
+  read (3,end=30,err=90) n, (x(n),n=1,10)
+  nr = nr + 1
+  goto 20
+30 continue
+  if (nr .ne. 5) STOP 6
+
+  do i = 1, nr+1
+     backspace (3)
+  end do
+
+  do i = 1, nr
+     read(3,end=70,err=90) n, (x(n),n=1,10)
+     if (abs(x(1) - i) .gt. 0.001) STOP 7
+  end do
+  close (3)
+  stop
+
+70 continue
+  STOP 8
+90 continue
+  STOP 9
+
+end program
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_5.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_5.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..916e78a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,132 @@
+! { dg-do run }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+! PR55818 Reading a REAL from a file which doesn't end in a new line fails
+! Test case from PR reporter.
+implicit none
+integer :: stat
+!integer :: var ! << works
+real    :: var ! << fails
+character(len=10)    :: cvar ! << fails
+complex :: cval
+logical :: lvar
+
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "1", new_line("")
+write(99) "2", new_line("")
+write(99) "3"
+close(99)
+
+! Test character kind
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) cvar
+if (stat /= 0 .or. cvar /= "1") STOP 1
+read (99,*, iostat=stat) cvar
+if (stat /= 0 .or. cvar /= "2") STOP 2
+read (99,*, iostat=stat) cvar              ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0 .or. cvar /= "3") STOP 3 ! << aborts here
+
+! Test real kind
+rewind(99)
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0 .or. var /= 1.0) STOP 4
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0 .or. var /= 2.0) STOP 5
+read (99,*, iostat=stat) var ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0 .or. var /= 3.0) STOP 6
+close(99, status="delete")
+
+! Test real kind with exponents
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "1.0e3", new_line("")
+write(99) "2.0e-03", new_line("")
+write(99) "3.0e2"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 7
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 8
+read (99,*) var ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0) STOP 9
+close(99, status="delete")
+
+! Test logical kind
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "Tru", new_line("")
+write(99) "fal", new_line("")
+write(99) "t"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) lvar
+if (stat /= 0 .or. (.not.lvar)) STOP 10
+read (99,*, iostat=stat) lvar
+if (stat /= 0 .or. lvar) STOP 11
+read (99,*) lvar ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0 .or. (.not.lvar)) STOP 12
+close(99, status="delete")
+
+! Test combinations of Inf and Nan
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "infinity", new_line("")
+write(99) "nan", new_line("")
+write(99) "infinity"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 13
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 14
+read (99,*) var          ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0) STOP 1! << aborts here
+close(99, status="delete")
+
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "infinity", new_line("")
+write(99) "inf", new_line("")
+write(99) "nan"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 15
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 16
+read (99,*) var          ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0) STOP 2! << aborts here
+close(99, status="delete")
+
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "infinity", new_line("")
+write(99) "nan", new_line("")
+write(99) "inf"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 17
+read (99,*, iostat=stat) var
+if (stat /= 0) STOP 18
+read (99,*) var          ! << FAILS: stat /= 0
+if (stat /= 0) STOP 3! << aborts here
+close(99, status="delete")
+
+! Test complex kind
+open(99, file="test.dat", access="stream", form="unformatted", status="new")
+write(99) "(1,2)", new_line("")
+write(99) "(2,3)", new_line("")
+write(99) "(4,5)"
+close(99)
+
+open(99, file="test.dat")
+read (99,*, iostat=stat) cval
+if (stat /= 0 .or. cval /= cmplx(1,2)) STOP 19
+read (99,*, iostat=stat) cval
+if (stat /= 0 .or. cval /= cmplx(2,3)) STOP 20
+read (99,*, iostat=stat) cval      ! << FAILS: stat /= 0, value is okay
+if (stat /= 0 .or. cval /= cmplx(4,5)) STOP 21
+close(99, status="delete")
+end
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_6.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_6.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f19c037
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,30 @@
+! { dg-do run }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+! PR 22390 Implement flush statement
+program flush_1
+
+   character(len=256) msg
+   integer ios
+
+   open (unit=10, access='SEQUENTIAL', status='SCRATCH')
+
+   write (10, *) 42
+   flush 10
+
+   write (10, *) 42
+   flush(10)
+
+   write (10, *) 42
+   flush(unit=10, iostat=ios)
+   if (ios /= 0) STOP 1
+
+   write (10, *) 42
+   flush (unit=10, err=20)
+   goto 30
+20 STOP 2
+30 continue
+
+   call flush(10)
+
+end program flush_1
diff --git a/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_7.f90 b/libgomp/testsuite/libgomp.fortran/async_io_7.f90
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a7ce9ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,22 @@
+! { dg-do run }
+!TODO: Move these testcases to gfortran testsuite
+! once compilation with pthreads is supported there
+! PR40008 F2008: Add NEWUNIT= for OPEN statement 
+! Contributed by Jerry DeLisle <jvdelisle@gcc.gnu.org>
+program newunit_1
+  character(len=25) :: str
+  integer(1) :: myunit, myunit2
+  myunit = 25
+  str = "bad"
+  open(newunit=myunit, status="scratch")
+  open(newunit = myunit2, file="newunit_1file")
+  write(myunit,'(e24.15e2)') 1.0d0
+  write(myunit2,*) "abcdefghijklmnop"
+  flush(myunit)
+  rewind(myunit)
+  rewind(myunit2)
+  read(myunit2,'(a)') str
+  if (str.ne." abcdefghijklmnop") STOP 1
+  close(myunit)
+  close(myunit2, status="delete")
+end program newunit_1