GHC/Conc.lhs

   1 \begin{code}
   2 {-# OPTIONS_GHC -XNoImplicitPrelude #-}
   3 {-# OPTIONS_GHC -fno-warn-missing-signatures #-}
   4 {-# OPTIONS_HADDOCK not-home #-}
   5 -----------------------------------------------------------------------------
   6 -- |
   7 -- Module      :  GHC.Conc
   8 -- Copyright   :  (c) The University of Glasgow, 1994-2002
   9 -- License     :  see libraries/base/LICENSE
  10 --
  11 -- Maintainer  :  cvs-ghc@haskell.org
  12 -- Stability   :  internal
  13 -- Portability :  non-portable (GHC extensions)
  14 --
  15 -- Basic concurrency stuff.
  16 --
  17 -----------------------------------------------------------------------------
  18
  19 -- No: #hide, because bits of this module are exposed by the stm package.
  20 -- However, we don't want this module to be the home location for the
  21 -- bits it exports, we'd rather have Control.Concurrent and the other
  22 -- higher level modules be the home.  Hence:
  23
  24 #include "Typeable.h"
  25
  26 -- #not-home
  27 module GHC.Conc
  28         ( ThreadId(..)
  29
  30         -- * Forking and suchlike
  31         , forkIO        -- :: IO a -> IO ThreadId
  32         , forkOnIO      -- :: Int -> IO a -> IO ThreadId
  33         , numCapabilities -- :: Int
  34         , childHandler  -- :: Exception -> IO ()
  35         , myThreadId    -- :: IO ThreadId
  36         , killThread    -- :: ThreadId -> IO ()
  37         , throwTo       -- :: ThreadId -> Exception -> IO ()
  38         , par           -- :: a -> b -> b
  39         , pseq          -- :: a -> b -> b
  40         , runSparks
  41         , yield         -- :: IO ()
  42         , labelThread   -- :: ThreadId -> String -> IO ()
  43
  44         , ThreadStatus(..), BlockReason(..)
  45         , threadStatus  -- :: ThreadId -> IO ThreadStatus
  46
  47         -- * Waiting
  48         , threadDelay           -- :: Int -> IO ()
  49         , registerDelay         -- :: Int -> IO (TVar Bool)
  50         , threadWaitRead        -- :: Int -> IO ()
  51         , threadWaitWrite       -- :: Int -> IO ()
  52
  53         -- * TVars
  54         , STM(..)
  55         , atomically    -- :: STM a -> IO a
  56         , retry         -- :: STM a
  57         , orElse        -- :: STM a -> STM a -> STM a
  58         , catchSTM      -- :: STM a -> (Exception -> STM a) -> STM a
  59         , alwaysSucceeds -- :: STM a -> STM ()
  60         , always        -- :: STM Bool -> STM ()
  61         , TVar(..)
  62         , newTVar       -- :: a -> STM (TVar a)
  63         , newTVarIO     -- :: a -> STM (TVar a)
  64         , readTVar      -- :: TVar a -> STM a
  65         , readTVarIO    -- :: TVar a -> IO a
  66         , writeTVar     -- :: a -> TVar a -> STM ()
  67         , unsafeIOToSTM -- :: IO a -> STM a
  68
  69         -- * Miscellaneous
  70         , withMVar
  71 #ifdef mingw32_HOST_OS
  72         , asyncRead     -- :: Int -> Int -> Int -> Ptr a -> IO (Int, Int)
  73         , asyncWrite    -- :: Int -> Int -> Int -> Ptr a -> IO (Int, Int)
  74         , asyncDoProc   -- :: FunPtr (Ptr a -> IO Int) -> Ptr a -> IO Int
  75
  76         , asyncReadBA   -- :: Int -> Int -> Int -> Int -> MutableByteArray# RealWorld -> IO (Int, Int)
  77         , asyncWriteBA  -- :: Int -> Int -> Int -> Int -> MutableByteArray# RealWorld -> IO (Int, Int)
  78 #endif
  79
  80 #ifndef mingw32_HOST_OS
  81         , Signal, HandlerFun, setHandler, runHandlers
  82 #endif
  83
  84         , ensureIOManagerIsRunning
  85 #ifndef mingw32_HOST_OS
  86         , syncIOManager
  87 #endif
  88
  89 #ifdef mingw32_HOST_OS
  90         , ConsoleEvent(..)
  91         , win32ConsoleHandler
  92         , toWin32ConsoleEvent
  93 #endif
  94         , setUncaughtExceptionHandler      -- :: (Exception -> IO ()) -> IO ()
  95         , getUncaughtExceptionHandler      -- :: IO (Exception -> IO ())
  96
  97         , reportError, reportStackOverflow
  98         ) where
  99
 100 import System.Posix.Types
 101 #ifndef mingw32_HOST_OS
 102 import System.Posix.Internals
 103 #endif
 104 import Foreign
 105 import Foreign.C
 106
 107 #ifdef mingw32_HOST_OS
 108 import Data.Typeable
 109 #endif
 110
 111 #ifndef mingw32_HOST_OS
 112 import Data.Dynamic
 113 #endif
 114 import Control.Monad
 115 import Data.Maybe
 116
 117 import GHC.Base
 118 #ifndef mingw32_HOST_OS
 119 import GHC.Debug
 120 #endif
 121 import {-# SOURCE #-} GHC.IO.Handle ( hFlush )
 122 import {-# SOURCE #-} GHC.IO.Handle.FD ( stdout )
 123 import GHC.IO
 124 import GHC.IO.Exception
 125 import GHC.Exception
 126 import GHC.IORef
 127 import GHC.MVar
 128 import GHC.Num          ( Num(..) )
 129 import GHC.Real         ( fromIntegral )
 130 #ifndef mingw32_HOST_OS
 131 import GHC.IOArray
 132 import GHC.Arr          ( inRange )
 133 #endif
 134 #ifdef mingw32_HOST_OS
 135 import GHC.Real         ( div )
 136 import GHC.Ptr
 137 #endif
 138 #ifdef mingw32_HOST_OS
 139 import GHC.Read         ( Read )
 140 import GHC.Enum         ( Enum )
 141 #endif
 142 import GHC.Pack         ( packCString# )
 143 import GHC.Show         ( Show(..), showString )
 144
 145 infixr 0 `par`, `pseq`
 146 \end{code}
 147
 148 %************************************************************************
 149 %*                                                                      *
 150 \subsection{@ThreadId@, @par@, and @fork@}
 151 %*                                                                      *
 152 %************************************************************************
 153
 154 \begin{code}
 155 data ThreadId = ThreadId ThreadId# deriving( Typeable )
 156 -- ToDo: data ThreadId = ThreadId (Weak ThreadId#)
 157 -- But since ThreadId# is unlifted, the Weak type must use open
 158 -- type variables.
 159 {- ^
 160 A 'ThreadId' is an abstract type representing a handle to a thread.
 161 'ThreadId' is an instance of 'Eq', 'Ord' and 'Show', where
 162 the 'Ord' instance implements an arbitrary total ordering over
 163 'ThreadId's. The 'Show' instance lets you convert an arbitrary-valued
 164 'ThreadId' to string form; showing a 'ThreadId' value is occasionally
 165 useful when debugging or diagnosing the behaviour of a concurrent
 166 program.
 167
 168 /Note/: in GHC, if you have a 'ThreadId', you essentially have
 169 a pointer to the thread itself.  This means the thread itself can\'t be
 170 garbage collected until you drop the 'ThreadId'.
 171 This misfeature will hopefully be corrected at a later date.
 172
 173 /Note/: Hugs does not provide any operations on other threads;
 174 it defines 'ThreadId' as a synonym for ().
 175 -}
 176
 177 instance Show ThreadId where
 178    showsPrec d t =
 179         showString "ThreadId " .
 180         showsPrec d (getThreadId (id2TSO t))
 181
 182 foreign import ccall unsafe "rts_getThreadId" getThreadId :: ThreadId# -> CInt
 183
 184 id2TSO :: ThreadId -> ThreadId#
 185 id2TSO (ThreadId t) = t
 186
 187 foreign import ccall unsafe "cmp_thread" cmp_thread :: ThreadId# -> ThreadId# -> CInt
 188 -- Returns -1, 0, 1
 189
 190 cmpThread :: ThreadId -> ThreadId -> Ordering
 191 cmpThread t1 t2 =
 192    case cmp_thread (id2TSO t1) (id2TSO t2) of
 193       -1 -> LT
 194       0  -> EQ
 195       _  -> GT -- must be 1
 196
 197 instance Eq ThreadId where
 198    t1 == t2 =
 199       case t1 `cmpThread` t2 of
 200          EQ -> True
 201          _  -> False
 202
 203 instance Ord ThreadId where
 204    compare = cmpThread
 205
 206 {- |
 207 Sparks off a new thread to run the 'IO' computation passed as the
 208 first argument, and returns the 'ThreadId' of the newly created
 209 thread.
 210
 211 The new thread will be a lightweight thread; if you want to use a foreign
 212 library that uses thread-local storage, use 'Control.Concurrent.forkOS' instead.
 213
 214 GHC note: the new thread inherits the /blocked/ state of the parent
 215 (see 'Control.Exception.block').
 216
 217 The newly created thread has an exception handler that discards the
 218 exceptions 'BlockedOnDeadMVar', 'BlockedIndefinitely', and
 219 'ThreadKilled', and passes all other exceptions to the uncaught
 220 exception handler (see 'setUncaughtExceptionHandler').
 221 -}
 222 forkIO :: IO () -> IO ThreadId
 223 forkIO action = IO $ \ s ->
 224    case (fork# action_plus s) of (# s1, tid #) -> (# s1, ThreadId tid #)
 225  where
 226   action_plus = catchException action childHandler
 227
 228 {- |
 229 Like 'forkIO', but lets you specify on which CPU the thread is
 230 created.  Unlike a `forkIO` thread, a thread created by `forkOnIO`
 231 will stay on the same CPU for its entire lifetime (`forkIO` threads
 232 can migrate between CPUs according to the scheduling policy).
 233 `forkOnIO` is useful for overriding the scheduling policy when you
 234 know in advance how best to distribute the threads.
 235
 236 The `Int` argument specifies the CPU number; it is interpreted modulo
 237 'numCapabilities' (note that it actually specifies a capability number
 238 rather than a CPU number, but to a first approximation the two are
 239 equivalent).
 240 -}
 241 forkOnIO :: Int -> IO () -> IO ThreadId
 242 forkOnIO (I# cpu) action = IO $ \ s ->
 243    case (forkOn# cpu action_plus s) of (# s1, tid #) -> (# s1, ThreadId tid #)
 244  where
 245   action_plus = catchException action childHandler
 246
 247 -- | the value passed to the @+RTS -N@ flag.  This is the number of
 248 -- Haskell threads that can run truly simultaneously at any given
 249 -- time, and is typically set to the number of physical CPU cores on
 250 -- the machine.
 251 numCapabilities :: Int
 252 numCapabilities = unsafePerformIO $  do
 253                     n <- peek n_capabilities
 254                     return (fromIntegral n)
 255
 256 #if defined(mingw32_HOST_OS) && defined(__PIC__)
 257 foreign import ccall "_imp__n_capabilities" n_capabilities :: Ptr CInt
 258 #else
 259 foreign import ccall "&n_capabilities" n_capabilities :: Ptr CInt
 260 #endif
 261 childHandler :: SomeException -> IO ()
 262 childHandler err = catchException (real_handler err) childHandler
 263
 264 real_handler :: SomeException -> IO ()
 265 real_handler se@(SomeException ex) =
 266   -- ignore thread GC and killThread exceptions:
 267   case cast ex of
 268   Just BlockedIndefinitelyOnMVar        -> return ()
 269   _ -> case cast ex of
 270        Just BlockedIndefinitelyOnSTM    -> return ()
 271        _ -> case cast ex of
 272             Just ThreadKilled           -> return ()
 273             _ -> case cast ex of
 274                  -- report all others:
 275                  Just StackOverflow     -> reportStackOverflow
 276                  _                      -> reportError se
 277
 278 {- | 'killThread' terminates the given thread (GHC only).
 279 Any work already done by the thread isn\'t
 280 lost: the computation is suspended until required by another thread.
 281 The memory used by the thread will be garbage collected if it isn\'t
 282 referenced from anywhere.  The 'killThread' function is defined in
 283 terms of 'throwTo':
 284
 285 > killThread tid = throwTo tid ThreadKilled
 286
 287 Killthread is a no-op if the target thread has already completed.
 288 -}
 289 killThread :: ThreadId -> IO ()
 290 killThread tid = throwTo tid ThreadKilled
 291
 292 {- | 'throwTo' raises an arbitrary exception in the target thread (GHC only).
 293
 294 'throwTo' does not return until the exception has been raised in the
 295 target thread.
 296 The calling thread can thus be certain that the target
 297 thread has received the exception.  This is a useful property to know
 298 when dealing with race conditions: eg. if there are two threads that
 299 can kill each other, it is guaranteed that only one of the threads
 300 will get to kill the other.
 301
 302 If the target thread is currently making a foreign call, then the
 303 exception will not be raised (and hence 'throwTo' will not return)
 304 until the call has completed.  This is the case regardless of whether
 305 the call is inside a 'block' or not.
 306
 307 Important note: the behaviour of 'throwTo' differs from that described in
 308 the paper \"Asynchronous exceptions in Haskell\"
 309 (<http://research.microsoft.com/~simonpj/Papers/asynch-exns.htm>).
 310 In the paper, 'throwTo' is non-blocking; but the library implementation adopts
 311 a more synchronous design in which 'throwTo' does not return until the exception
 312 is received by the target thread.  The trade-off is discussed in Section 9 of the paper.
 313 Like any blocking operation, 'throwTo' is therefore interruptible (see Section 5.3 of
 314 the paper).
 315
 316 There is currently no guarantee that the exception delivered by 'throwTo' will be
 317 delivered at the first possible opportunity.  In particular, a thread may
 318 unblock and then re-block exceptions (using 'unblock' and 'block') without receiving
 319 a pending 'throwTo'.  This is arguably undesirable behaviour.
 320
 321  -}
 322 throwTo :: Exception e => ThreadId -> e -> IO ()
 323 throwTo (ThreadId tid) ex = IO $ \ s ->
 324    case (killThread# tid (toException ex) s) of s1 -> (# s1, () #)
 325
 326 -- | Returns the 'ThreadId' of the calling thread (GHC only).
 327 myThreadId :: IO ThreadId
 328 myThreadId = IO $ \s ->
 329    case (myThreadId# s) of (# s1, tid #) -> (# s1, ThreadId tid #)
 330
 331
 332 -- |The 'yield' action allows (forces, in a co-operative multitasking
 333 -- implementation) a context-switch to any other currently runnable
 334 -- threads (if any), and is occasionally useful when implementing
 335 -- concurrency abstractions.
 336 yield :: IO ()
 337 yield = IO $ \s ->
 338    case (yield# s) of s1 -> (# s1, () #)
 339
 340 {- | 'labelThread' stores a string as identifier for this thread if
 341 you built a RTS with debugging support. This identifier will be used in
 342 the debugging output to make distinction of different threads easier
 343 (otherwise you only have the thread state object\'s address in the heap).
 344
 345 Other applications like the graphical Concurrent Haskell Debugger
 346 (<http://www.informatik.uni-kiel.de/~fhu/chd/>) may choose to overload
 347 'labelThread' for their purposes as well.
 348 -}
 349
 350 labelThread :: ThreadId -> String -> IO ()
 351 labelThread (ThreadId t) str = IO $ \ s ->
 352    let !ps  = packCString# str
 353        !adr = byteArrayContents# ps in
 354      case (labelThread# t adr s) of s1 -> (# s1, () #)
 355
 356 --      Nota Bene: 'pseq' used to be 'seq'
 357 --                 but 'seq' is now defined in PrelGHC
 358 --
 359 -- "pseq" is defined a bit weirdly (see below)
 360 --
 361 -- The reason for the strange "lazy" call is that
 362 -- it fools the compiler into thinking that pseq  and par are non-strict in
 363 -- their second argument (even if it inlines pseq at the call site).
 364 -- If it thinks pseq is strict in "y", then it often evaluates
 365 -- "y" before "x", which is totally wrong.
 366
 367 {-# INLINE pseq  #-}
 368 pseq :: a -> b -> b
 369 pseq  x y = x `seq` lazy y
 370
 371 {-# INLINE par  #-}
 372 par :: a -> b -> b
 373 par  x y = case (par# x) of { _ -> lazy y }
 374
 375 -- | Internal function used by the RTS to run sparks.
 376 runSparks :: IO ()
 377 runSparks = IO loop
 378   where loop s = case getSpark# s of
 379                    (# s', n, p #) ->
 380                       if n ==# 0# then (# s', () #)
 381                                   else p `seq` loop s'
 382
 383 data BlockReason
 384   = BlockedOnMVar
 385         -- ^blocked on on 'MVar'
 386   | BlockedOnBlackHole
 387         -- ^blocked on a computation in progress by another thread
 388   | BlockedOnException
 389         -- ^blocked in 'throwTo'
 390   | BlockedOnSTM
 391         -- ^blocked in 'retry' in an STM transaction
 392   | BlockedOnForeignCall
 393         -- ^currently in a foreign call
 394   | BlockedOnOther
 395         -- ^blocked on some other resource.  Without @-threaded@,
 396         -- I\/O and 'threadDelay' show up as 'BlockedOnOther', with @-threaded@
 397         -- they show up as 'BlockedOnMVar'.
 398   deriving (Eq,Ord,Show)
 399
 400 -- | The current status of a thread
 401 data ThreadStatus
 402   = ThreadRunning
 403         -- ^the thread is currently runnable or running
 404   | ThreadFinished
 405         -- ^the thread has finished
 406   | ThreadBlocked  BlockReason
 407         -- ^the thread is blocked on some resource
 408   | ThreadDied
 409         -- ^the thread received an uncaught exception
 410   deriving (Eq,Ord,Show)
 411
 412 threadStatus :: ThreadId -> IO ThreadStatus
 413 threadStatus (ThreadId t) = IO $ \s ->
 414    case threadStatus# t s of
 415      (# s', stat #) -> (# s', mk_stat (I# stat) #)
 416    where
 417         -- NB. keep these in sync with includes/Constants.h
 418      mk_stat 0  = ThreadRunning
 419      mk_stat 1  = ThreadBlocked BlockedOnMVar
 420      mk_stat 2  = ThreadBlocked BlockedOnBlackHole
 421      mk_stat 3  = ThreadBlocked BlockedOnException
 422      mk_stat 7  = ThreadBlocked BlockedOnSTM
 423      mk_stat 11 = ThreadBlocked BlockedOnForeignCall
 424      mk_stat 12 = ThreadBlocked BlockedOnForeignCall
 425      mk_stat 16 = ThreadFinished
 426      mk_stat 17 = ThreadDied
 427      mk_stat _  = ThreadBlocked BlockedOnOther
 428 \end{code}
 429
 430
 431 %************************************************************************
 432 %*                                                                      *
 433 \subsection[stm]{Transactional heap operations}
 434 %*                                                                      *
 435 %************************************************************************
 436
 437 TVars are shared memory locations which support atomic memory
 438 transactions.
 439
 440 \begin{code}
 441 -- |A monad supporting atomic memory transactions.
 442 newtype STM a = STM (State# RealWorld -> (# State# RealWorld, a #))
 443
 444 unSTM :: STM a -> (State# RealWorld -> (# State# RealWorld, a #))
 445 unSTM (STM a) = a
 446
 447 INSTANCE_TYPEABLE1(STM,stmTc,"STM")
 448
 449 instance  Functor STM where
 450    fmap f x = x >>= (return . f)
 451
 452 instance  Monad STM  where
 453     {-# INLINE return #-}
 454     {-# INLINE (>>)   #-}
 455     {-# INLINE (>>=)  #-}
 456     m >> k      = thenSTM m k
 457     return x    = returnSTM x
 458     m >>= k     = bindSTM m k
 459
 460 bindSTM :: STM a -> (a -> STM b) -> STM b
 461 bindSTM (STM m) k = STM ( \s ->
 462   case m s of
 463     (# new_s, a #) -> unSTM (k a) new_s
 464   )
 465
 466 thenSTM :: STM a -> STM b -> STM b
 467 thenSTM (STM m) k = STM ( \s ->
 468   case m s of
 469     (# new_s, _ #) -> unSTM k new_s
 470   )
 471
 472 returnSTM :: a -> STM a
 473 returnSTM x = STM (\s -> (# s, x #))
 474
 475 -- | Unsafely performs IO in the STM monad.  Beware: this is a highly
 476 -- dangerous thing to do.
 477 --
 478 --   * The STM implementation will often run transactions multiple
 479 --     times, so you need to be prepared for this if your IO has any
 480 --     side effects.
 481 --
 482 --   * The STM implementation will abort transactions that are known to
 483 --     be invalid and need to be restarted.  This may happen in the middle
 484 --     of `unsafeIOToSTM`, so make sure you don't acquire any resources
 485 --     that need releasing (exception handlers are ignored when aborting
 486 --     the transaction).  That includes doing any IO using Handles, for
 487 --     example.  Getting this wrong will probably lead to random deadlocks.
 488 --
 489 --   * The transaction may have seen an inconsistent view of memory when
 490 --     the IO runs.  Invariants that you expect to be true throughout
 491 --     your program may not be true inside a transaction, due to the
 492 --     way transactions are implemented.  Normally this wouldn't be visible
 493 --     to the programmer, but using `unsafeIOToSTM` can expose it.
 494 --
 495 unsafeIOToSTM :: IO a -> STM a
 496 unsafeIOToSTM (IO m) = STM m
 497
 498 -- |Perform a series of STM actions atomically.
 499 --
 500 -- You cannot use 'atomically' inside an 'unsafePerformIO' or 'unsafeInterleaveIO'.
 501 -- Any attempt to do so will result in a runtime error.  (Reason: allowing
 502 -- this would effectively allow a transaction inside a transaction, depending
 503 -- on exactly when the thunk is evaluated.)
 504 --
 505 -- However, see 'newTVarIO', which can be called inside 'unsafePerformIO',
 506 -- and which allows top-level TVars to be allocated.
 507
 508 atomically :: STM a -> IO a
 509 atomically (STM m) = IO (\s -> (atomically# m) s )
 510
 511 -- |Retry execution of the current memory transaction because it has seen
 512 -- values in TVars which mean that it should not continue (e.g. the TVars
 513 -- represent a shared buffer that is now empty).  The implementation may
 514 -- block the thread until one of the TVars that it has read from has been
 515 -- udpated. (GHC only)
 516 retry :: STM a
 517 retry = STM $ \s# -> retry# s#
 518
 519 -- |Compose two alternative STM actions (GHC only).  If the first action
 520 -- completes without retrying then it forms the result of the orElse.
 521 -- Otherwise, if the first action retries, then the second action is
 522 -- tried in its place.  If both actions retry then the orElse as a
 523 -- whole retries.
 524 orElse :: STM a -> STM a -> STM a
 525 orElse (STM m) e = STM $ \s -> catchRetry# m (unSTM e) s
 526
 527 -- |Exception handling within STM actions.
 528 catchSTM :: STM a -> (SomeException -> STM a) -> STM a
 529 catchSTM (STM m) k = STM $ \s -> catchSTM# m (\ex -> unSTM (k ex)) s
 530
 531 -- | Low-level primitive on which always and alwaysSucceeds are built.
 532 -- checkInv differs form these in that (i) the invariant is not
 533 -- checked when checkInv is called, only at the end of this and
 534 -- subsequent transcations, (ii) the invariant failure is indicated
 535 -- by raising an exception.
 536 checkInv :: STM a -> STM ()
 537 checkInv (STM m) = STM (\s -> (check# m) s)
 538
 539 -- | alwaysSucceeds adds a new invariant that must be true when passed
 540 -- to alwaysSucceeds, at the end of the current transaction, and at
 541 -- the end of every subsequent transaction.  If it fails at any
 542 -- of those points then the transaction violating it is aborted
 543 -- and the exception raised by the invariant is propagated.
 544 alwaysSucceeds :: STM a -> STM ()
 545 alwaysSucceeds i = do ( i >> retry ) `orElse` ( return () )
 546                       checkInv i
 547
 548 -- | always is a variant of alwaysSucceeds in which the invariant is
 549 -- expressed as an STM Bool action that must return True.  Returning
 550 -- False or raising an exception are both treated as invariant failures.
 551 always :: STM Bool -> STM ()
 552 always i = alwaysSucceeds ( do v <- i
 553                                if (v) then return () else ( error "Transacional invariant violation" ) )
 554
 555 -- |Shared memory locations that support atomic memory transactions.
 556 data TVar a = TVar (TVar# RealWorld a)
 557
 558 INSTANCE_TYPEABLE1(TVar,tvarTc,"TVar")
 559
 560 instance Eq (TVar a) where
 561         (TVar tvar1#) == (TVar tvar2#) = sameTVar# tvar1# tvar2#
 562
 563 -- |Create a new TVar holding a value supplied
 564 newTVar :: a -> STM (TVar a)
 565 newTVar val = STM $ \s1# ->
 566     case newTVar# val s1# of
 567          (# s2#, tvar# #) -> (# s2#, TVar tvar# #)
 568
 569 -- |@IO@ version of 'newTVar'.  This is useful for creating top-level
 570 -- 'TVar's using 'System.IO.Unsafe.unsafePerformIO', because using
 571 -- 'atomically' inside 'System.IO.Unsafe.unsafePerformIO' isn't
 572 -- possible.
 573 newTVarIO :: a -> IO (TVar a)
 574 newTVarIO val = IO $ \s1# ->
 575     case newTVar# val s1# of
 576          (# s2#, tvar# #) -> (# s2#, TVar tvar# #)
 577
 578 -- |Return the current value stored in a TVar.
 579 -- This is equivalent to
 580 --
 581 -- >  readTVarIO = atomically . readTVar
 582 --
 583 -- but works much faster, because it doesn't perform a complete
 584 -- transaction, it just reads the current value of the 'TVar'.
 585 readTVarIO :: TVar a -> IO a
 586 readTVarIO (TVar tvar#) = IO $ \s# -> readTVarIO# tvar# s#
 587
 588 -- |Return the current value stored in a TVar
 589 readTVar :: TVar a -> STM a
 590 readTVar (TVar tvar#) = STM $ \s# -> readTVar# tvar# s#
 591
 592 -- |Write the supplied value into a TVar
 593 writeTVar :: TVar a -> a -> STM ()
 594 writeTVar (TVar tvar#) val = STM $ \s1# ->
 595     case writeTVar# tvar# val s1# of
 596          s2# -> (# s2#, () #)
 597
 598 \end{code}
 599
 600 MVar utilities
 601
 602 \begin{code}
 603 withMVar :: MVar a -> (a -> IO b) -> IO b
 604 withMVar m io =
 605   block $ do
 606     a <- takeMVar m
 607     b <- catchAny (unblock (io a))
 608             (\e -> do putMVar m a; throw e)
 609     putMVar m a
 610     return b
 611
 612 modifyMVar_ :: MVar a -> (a -> IO a) -> IO ()
 613 modifyMVar_ m io =
 614   block $ do
 615     a <- takeMVar m
 616     a' <- catchAny (unblock (io a))
 617             (\e -> do putMVar m a; throw e)
 618     putMVar m a'
 619     return ()
 620 \end{code}
 621
 622 %************************************************************************
 623 %*                                                                      *
 624 \subsection{Thread waiting}
 625 %*                                                                      *
 626 %************************************************************************
 627
 628 \begin{code}
 629 #ifdef mingw32_HOST_OS
 630
 631 -- Note: threadWaitRead and threadWaitWrite aren't really functional
 632 -- on Win32, but left in there because lib code (still) uses them (the manner
 633 -- in which they're used doesn't cause problems on a Win32 platform though.)
 634
 635 asyncRead :: Int -> Int -> Int -> Ptr a -> IO (Int, Int)
 636 asyncRead  (I# fd) (I# isSock) (I# len) (Ptr buf) =
 637   IO $ \s -> case asyncRead# fd isSock len buf s of
 638                (# s', len#, err# #) -> (# s', (I# len#, I# err#) #)
 639
 640 asyncWrite :: Int -> Int -> Int -> Ptr a -> IO (Int, Int)
 641 asyncWrite  (I# fd) (I# isSock) (I# len) (Ptr buf) =
 642   IO $ \s -> case asyncWrite# fd isSock len buf s of
 643                (# s', len#, err# #) -> (# s', (I# len#, I# err#) #)
 644
 645 asyncDoProc :: FunPtr (Ptr a -> IO Int) -> Ptr a -> IO Int
 646 asyncDoProc (FunPtr proc) (Ptr param) =
 647     -- the 'length' value is ignored; simplifies implementation of
 648     -- the async*# primops to have them all return the same result.
 649   IO $ \s -> case asyncDoProc# proc param s  of
 650                (# s', _len#, err# #) -> (# s', I# err# #)
 651
 652 -- to aid the use of these primops by the IO Handle implementation,
 653 -- provide the following convenience funs:
 654
 655 -- this better be a pinned byte array!
 656 asyncReadBA :: Int -> Int -> Int -> Int -> MutableByteArray# RealWorld -> IO (Int,Int)
 657 asyncReadBA fd isSock len off bufB =
 658   asyncRead fd isSock len ((Ptr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# bufB))) `plusPtr` off)
 659
 660 asyncWriteBA :: Int -> Int -> Int -> Int -> MutableByteArray# RealWorld -> IO (Int,Int)
 661 asyncWriteBA fd isSock len off bufB =
 662   asyncWrite fd isSock len ((Ptr (byteArrayContents# (unsafeCoerce# bufB))) `plusPtr` off)
 663
 664 #endif
 665
 666 -- -----------------------------------------------------------------------------
 667 -- Thread IO API
 668
 669 -- | Block the current thread until data is available to read on the
 670 -- given file descriptor (GHC only).
 671 threadWaitRead :: Fd -> IO ()
 672 threadWaitRead fd
 673 #ifndef mingw32_HOST_OS
 674   | threaded  = waitForReadEvent fd
 675 #endif
 676   | otherwise = IO $ \s ->
 677         case fromIntegral fd of { I# fd# ->
 678         case waitRead# fd# s of { s' -> (# s', () #)
 679         }}
 680
 681 -- | Block the current thread until data can be written to the
 682 -- given file descriptor (GHC only).
 683 threadWaitWrite :: Fd -> IO ()
 684 threadWaitWrite fd
 685 #ifndef mingw32_HOST_OS
 686   | threaded  = waitForWriteEvent fd
 687 #endif
 688   | otherwise = IO $ \s ->
 689         case fromIntegral fd of { I# fd# ->
 690         case waitWrite# fd# s of { s' -> (# s', () #)
 691         }}
 692
 693 -- | Suspends the current thread for a given number of microseconds
 694 -- (GHC only).
 695 --
 696 -- There is no guarantee that the thread will be rescheduled promptly
 697 -- when the delay has expired, but the thread will never continue to
 698 -- run /earlier/ than specified.
 699 --
 700 threadDelay :: Int -> IO ()
 701 threadDelay time
 702   | threaded  = waitForDelayEvent time
 703   | otherwise = IO $ \s ->
 704         case fromIntegral time of { I# time# ->
 705         case delay# time# s of { s' -> (# s', () #)
 706         }}
 707
 708
 709 -- | Set the value of returned TVar to True after a given number of
 710 -- microseconds. The caveats associated with threadDelay also apply.
 711 --
 712 registerDelay :: Int -> IO (TVar Bool)
 713 registerDelay usecs
 714   | threaded = waitForDelayEventSTM usecs
 715   | otherwise = error "registerDelay: requires -threaded"
 716
 717 foreign import ccall unsafe "rtsSupportsBoundThreads" threaded :: Bool
 718
 719 waitForDelayEvent :: Int -> IO ()
 720 waitForDelayEvent usecs = do
 721   m <- newEmptyMVar
 722   target <- calculateTarget usecs
 723   atomicModifyIORef pendingDelays (\xs -> (Delay target m : xs, ()))
 724   prodServiceThread
 725   takeMVar m
 726
 727 -- Delays for use in STM
 728 waitForDelayEventSTM :: Int -> IO (TVar Bool)
 729 waitForDelayEventSTM usecs = do
 730    t <- atomically $ newTVar False
 731    target <- calculateTarget usecs
 732    atomicModifyIORef pendingDelays (\xs -> (DelaySTM target t : xs, ()))
 733    prodServiceThread
 734    return t
 735
 736 calculateTarget :: Int -> IO USecs
 737 calculateTarget usecs = do
 738     now <- getUSecOfDay
 739     return $ now + (fromIntegral usecs)
 740
 741
 742 -- ----------------------------------------------------------------------------
 743 -- Threaded RTS implementation of threadWaitRead, threadWaitWrite, threadDelay
 744
 745 -- In the threaded RTS, we employ a single IO Manager thread to wait
 746 -- for all outstanding IO requests (threadWaitRead,threadWaitWrite)
 747 -- and delays (threadDelay).
 748 --
 749 -- We can do this because in the threaded RTS the IO Manager can make
 750 -- a non-blocking call to select(), so we don't have to do select() in
 751 -- the scheduler as we have to in the non-threaded RTS.  We get performance
 752 -- benefits from doing it this way, because we only have to restart the select()
 753 -- when a new request arrives, rather than doing one select() each time
 754 -- around the scheduler loop.  Furthermore, the scheduler can be simplified
 755 -- by not having to check for completed IO requests.
 756
 757 #ifndef mingw32_HOST_OS
 758 data IOReq
 759   = Read   {-# UNPACK #-} !Fd {-# UNPACK #-} !(MVar ())
 760   | Write  {-# UNPACK #-} !Fd {-# UNPACK #-} !(MVar ())
 761 #endif
 762
 763 data DelayReq
 764   = Delay    {-# UNPACK #-} !USecs {-# UNPACK #-} !(MVar ())
 765   | DelaySTM {-# UNPACK #-} !USecs {-# UNPACK #-} !(TVar Bool)
 766
 767 #ifndef mingw32_HOST_OS
 768 {-# NOINLINE pendingEvents #-}
 769 pendingEvents :: IORef [IOReq]
 770 pendingEvents = unsafePerformIO $ newIORef []
 771 #endif
 772 {-# NOINLINE pendingDelays #-}
 773 pendingDelays :: IORef [DelayReq]
 774 pendingDelays = unsafePerformIO $ newIORef []
 775
 776 {-# NOINLINE ioManagerThread #-}
 777 ioManagerThread :: MVar (Maybe ThreadId)
 778 ioManagerThread = unsafePerformIO $ newMVar Nothing
 779
 780 ensureIOManagerIsRunning :: IO ()
 781 ensureIOManagerIsRunning
 782   | threaded  = startIOManagerThread
 783   | otherwise = return ()
 784
 785 startIOManagerThread :: IO ()
 786 startIOManagerThread = do
 787   modifyMVar_ ioManagerThread $ \old -> do
 788     let create = do t <- forkIO ioManager; return (Just t)
 789     case old of
 790       Nothing -> create
 791       Just t  -> do
 792         s <- threadStatus t
 793         case s of
 794           ThreadFinished -> create
 795           ThreadDied     -> create
 796           _other         -> return (Just t)
 797
 798 insertDelay :: DelayReq -> [DelayReq] -> [DelayReq]
 799 insertDelay d [] = [d]
 800 insertDelay d1 ds@(d2 : rest)
 801   | delayTime d1 <= delayTime d2 = d1 : ds
 802   | otherwise                    = d2 : insertDelay d1 rest
 803
 804 delayTime :: DelayReq -> USecs
 805 delayTime (Delay t _) = t
 806 delayTime (DelaySTM t _) = t
 807
 808 type USecs = Word64
 809
 810 foreign import ccall unsafe "getUSecOfDay"
 811   getUSecOfDay :: IO USecs
 812
 813 prodding :: IORef Bool
 814 {-# NOINLINE prodding #-}
 815 prodding = unsafePerformIO (newIORef False)
 816
 817 prodServiceThread :: IO ()
 818 prodServiceThread = do
 819   was_set <- atomicModifyIORef prodding (\a -> (True,a))
 820   if (not (was_set)) then wakeupIOManager else return ()
 821
 822 #ifdef mingw32_HOST_OS
 823 -- ----------------------------------------------------------------------------
 824 -- Windows IO manager thread
 825
 826 ioManager :: IO ()
 827 ioManager = do
 828   wakeup <- c_getIOManagerEvent
 829   service_loop wakeup []
 830
 831 service_loop :: HANDLE          -- read end of pipe
 832              -> [DelayReq]      -- current delay requests
 833              -> IO ()
 834
 835 service_loop wakeup old_delays = do
 836   -- pick up new delay requests
 837   new_delays <- atomicModifyIORef pendingDelays (\a -> ([],a))
 838   let  delays = foldr insertDelay old_delays new_delays
 839
 840   now <- getUSecOfDay
 841   (delays', timeout) <- getDelay now delays
 842
 843   r <- c_WaitForSingleObject wakeup timeout
 844   case r of
 845     0xffffffff -> do c_maperrno; throwErrno "service_loop"
 846     0 -> do
 847         r2 <- c_readIOManagerEvent
 848         exit <-
 849               case r2 of
 850                 _ | r2 == io_MANAGER_WAKEUP -> return False
 851                 _ | r2 == io_MANAGER_DIE    -> return True
 852                 0 -> return False -- spurious wakeup
 853                 _ -> do start_console_handler (r2 `shiftR` 1); return False
 854         unless exit $ service_cont wakeup delays'
 855
 856     _other -> service_cont wakeup delays' -- probably timeout
 857
 858 service_cont :: HANDLE -> [DelayReq] -> IO ()
 859 service_cont wakeup delays = do
 860   r <- atomicModifyIORef prodding (\_ -> (False,False))
 861   r `seq` return () -- avoid space leak
 862   service_loop wakeup delays
 863
 864 -- must agree with rts/win32/ThrIOManager.c
 865 io_MANAGER_WAKEUP, io_MANAGER_DIE :: Word32
 866 io_MANAGER_WAKEUP = 0xffffffff
 867 io_MANAGER_DIE    = 0xfffffffe
 868
 869 data ConsoleEvent
 870  = ControlC
 871  | Break
 872  | Close
 873     -- these are sent to Services only.
 874  | Logoff
 875  | Shutdown
 876  deriving (Eq, Ord, Enum, Show, Read, Typeable)
 877
 878 start_console_handler :: Word32 -> IO ()
 879 start_console_handler r =
 880   case toWin32ConsoleEvent r of
 881      Just x  -> withMVar win32ConsoleHandler $ \handler -> do
 882                     _ <- forkIO (handler x)
 883                     return ()
 884      Nothing -> return ()
 885
 886 toWin32ConsoleEvent :: Num a => a -> Maybe ConsoleEvent
 887 toWin32ConsoleEvent ev =
 888    case ev of
 889        0 {- CTRL_C_EVENT-}        -> Just ControlC
 890        1 {- CTRL_BREAK_EVENT-}    -> Just Break
 891        2 {- CTRL_CLOSE_EVENT-}    -> Just Close
 892        5 {- CTRL_LOGOFF_EVENT-}   -> Just Logoff
 893        6 {- CTRL_SHUTDOWN_EVENT-} -> Just Shutdown
 894        _ -> Nothing
 895
 896 win32ConsoleHandler :: MVar (ConsoleEvent -> IO ())
 897 win32ConsoleHandler = unsafePerformIO (newMVar (error "win32ConsoleHandler"))
 898
 899 wakeupIOManager :: IO ()
 900 wakeupIOManager = c_sendIOManagerEvent io_MANAGER_WAKEUP
 901
 902 -- Walk the queue of pending delays, waking up any that have passed
 903 -- and return the smallest delay to wait for.  The queue of pending
 904 -- delays is kept ordered.
 905 getDelay :: USecs -> [DelayReq] -> IO ([DelayReq], DWORD)
 906 getDelay _   [] = return ([], iNFINITE)
 907 getDelay now all@(d : rest)
 908   = case d of
 909      Delay time m | now >= time -> do
 910         putMVar m ()
 911         getDelay now rest
 912      DelaySTM time t | now >= time -> do
 913         atomically $ writeTVar t True
 914         getDelay now rest
 915      _otherwise ->
 916         -- delay is in millisecs for WaitForSingleObject
 917         let micro_seconds = delayTime d - now
 918             milli_seconds = (micro_seconds + 999) `div` 1000
 919         in return (all, fromIntegral milli_seconds)
 920
 921 -- ToDo: this just duplicates part of System.Win32.Types, which isn't
 922 -- available yet.  We should move some Win32 functionality down here,
 923 -- maybe as part of the grand reorganisation of the base package...
 924 type HANDLE       = Ptr ()
 925 type DWORD        = Word32
 926
 927 iNFINITE :: DWORD
 928 iNFINITE = 0xFFFFFFFF -- urgh
 929
 930 foreign import ccall unsafe "getIOManagerEvent" -- in the RTS (ThrIOManager.c)
 931   c_getIOManagerEvent :: IO HANDLE
 932
 933 foreign import ccall unsafe "readIOManagerEvent" -- in the RTS (ThrIOManager.c)
 934   c_readIOManagerEvent :: IO Word32
 935
 936 foreign import ccall unsafe "sendIOManagerEvent" -- in the RTS (ThrIOManager.c)
 937   c_sendIOManagerEvent :: Word32 -> IO ()
 938
 939 foreign import ccall unsafe "maperrno"             -- in Win32Utils.c
 940    c_maperrno :: IO ()
 941
 942 foreign import stdcall "WaitForSingleObject"
 943    c_WaitForSingleObject :: HANDLE -> DWORD -> IO DWORD
 944
 945 #else
 946 -- ----------------------------------------------------------------------------
 947 -- Unix IO manager thread, using select()
 948
 949 ioManager :: IO ()
 950 ioManager = do
 951         allocaArray 2 $ \fds -> do
 952         throwErrnoIfMinus1_ "startIOManagerThread" (c_pipe fds)
 953         rd_end <- peekElemOff fds 0
 954         wr_end <- peekElemOff fds 1
 955         setNonBlockingFD wr_end True -- writes happen in a signal handler, we
 956                                      -- don't want them to block.
 957         setCloseOnExec rd_end
 958         setCloseOnExec wr_end
 959         writeIORef stick (fromIntegral wr_end)
 960         c_setIOManagerPipe wr_end
 961         allocaBytes sizeofFdSet   $ \readfds -> do
 962         allocaBytes sizeofFdSet   $ \writefds -> do
 963         allocaBytes sizeofTimeVal $ \timeval -> do
 964         service_loop (fromIntegral rd_end) readfds writefds timeval [] []
 965         return ()
 966
 967 service_loop
 968    :: Fd                -- listen to this for wakeup calls
 969    -> Ptr CFdSet
 970    -> Ptr CFdSet
 971    -> Ptr CTimeVal
 972    -> [IOReq]
 973    -> [DelayReq]
 974    -> IO ()
 975 service_loop wakeup readfds writefds ptimeval old_reqs old_delays = do
 976
 977   -- pick up new IO requests
 978   new_reqs <- atomicModifyIORef pendingEvents (\a -> ([],a))
 979   let reqs = new_reqs ++ old_reqs
 980
 981   -- pick up new delay requests
 982   new_delays <- atomicModifyIORef pendingDelays (\a -> ([],a))
 983   let  delays0 = foldr insertDelay old_delays new_delays
 984
 985   -- build the FDSets for select()
 986   fdZero readfds
 987   fdZero writefds
 988   fdSet wakeup readfds
 989   maxfd <- buildFdSets 0 readfds writefds reqs
 990
 991   -- perform the select()
 992   let do_select delays = do
 993           -- check the current time and wake up any thread in
 994           -- threadDelay whose timeout has expired.  Also find the
 995           -- timeout value for the select() call.
 996           now <- getUSecOfDay
 997           (delays', timeout) <- getDelay now ptimeval delays
 998
 999           res <- c_select (fromIntegral ((max wakeup maxfd)+1)) readfds writefds
1000                         nullPtr timeout
1001           if (res == -1)
1002              then do
1003                 err <- getErrno
1004                 case err of
1005                   _ | err == eINTR ->  do_select delays'
1006                         -- EINTR: just redo the select()
1007                   _ | err == eBADF ->  return (True, delays)
1008                         -- EBADF: one of the file descriptors is closed or bad,
1009                         -- we don't know which one, so wake everyone up.
1010                   _ | otherwise    ->  throwErrno "select"
1011                         -- otherwise (ENOMEM or EINVAL) something has gone
1012                         -- wrong; report the error.
1013              else
1014                 return (False,delays')
1015
1016   (wakeup_all,delays') <- do_select delays0
1017
1018   exit <-
1019     if wakeup_all then return False
1020       else do
1021         b <- fdIsSet wakeup readfds
1022         if b == 0
1023           then return False
1024           else alloca $ \p -> do
1025                  warnErrnoIfMinus1_ "service_loop" $
1026                      c_read (fromIntegral wakeup) p 1
1027                  s <- peek p
1028                  case s of
1029                   _ | s == io_MANAGER_WAKEUP -> return False
1030                   _ | s == io_MANAGER_DIE    -> return True
1031                   _ | s == io_MANAGER_SYNC   -> do
1032                        mvars <- readIORef sync
1033                        mapM_ (flip putMVar ()) mvars
1034                        return False
1035                   _ -> do
1036                        fp <- mallocForeignPtrBytes (fromIntegral sizeof_siginfo_t)
1037                        withForeignPtr fp $ \p_siginfo -> do
1038                          r <- c_read (fromIntegral wakeup) (castPtr p_siginfo)
1039                                  sizeof_siginfo_t
1040                          when (r /= fromIntegral sizeof_siginfo_t) $
1041                             error "failed to read siginfo_t"
1042                        runHandlers' fp (fromIntegral s)
1043                        return False
1044
1045   unless exit $ do
1046
1047   atomicModifyIORef prodding (\_ -> (False, ()))
1048
1049   reqs' <- if wakeup_all then do wakeupAll reqs; return []
1050                          else completeRequests reqs readfds writefds []
1051
1052   service_loop wakeup readfds writefds ptimeval reqs' delays'
1053
1054 io_MANAGER_WAKEUP, io_MANAGER_DIE, io_MANAGER_SYNC :: Word8
1055 io_MANAGER_WAKEUP = 0xff
1056 io_MANAGER_DIE    = 0xfe
1057 io_MANAGER_SYNC   = 0xfd
1058
1059 -- | the stick is for poking the IO manager with
1060 stick :: IORef Fd
1061 {-# NOINLINE stick #-}
1062 stick = unsafePerformIO $ newIORef (-1)
1063
1064 {-# NOINLINE sync #-}
1065 sync :: IORef [MVar ()]
1066 sync = unsafePerformIO (newIORef [])
1067
1068 -- waits for the IO manager to drain the pipe
1069 syncIOManager :: IO ()
1070 syncIOManager = do
1071   m <- newEmptyMVar
1072   atomicModifyIORef sync (\old -> (m:old,()))
1073   fd <- readIORef stick
1074   when (fd /= (-1)) $
1075     with io_MANAGER_SYNC $ \pbuf -> do
1076       warnErrnoIfMinus1_ "syncIOManager" $ c_write (fromIntegral fd) pbuf 1
1077   takeMVar m
1078
1079 wakeupIOManager :: IO ()
1080 wakeupIOManager = do
1081   fd <- readIORef stick
1082   when (fd /= (-1)) $
1083     with io_MANAGER_WAKEUP $ \pbuf -> do
1084       warnErrnoIfMinus1_ "wakeupIOManager" $ c_write (fromIntegral fd) pbuf 1
1085
1086 -- For the non-threaded RTS
1087 runHandlers :: Ptr Word8 -> Int -> IO ()
1088 runHandlers p_info sig = do
1089   fp <- mallocForeignPtrBytes (fromIntegral sizeof_siginfo_t)
1090   withForeignPtr fp $ \p -> do
1091     copyBytes p p_info (fromIntegral sizeof_siginfo_t)
1092     free p_info
1093   runHandlers' fp (fromIntegral sig)
1094
1095 runHandlers' :: ForeignPtr Word8 -> Signal -> IO ()
1096 runHandlers' p_info sig = do
1097   let int = fromIntegral sig
1098   withMVar signal_handlers $ \arr ->
1099       if not (inRange (boundsIOArray arr) int)
1100          then return ()
1101          else do handler <- unsafeReadIOArray arr int
1102                  case handler of
1103                     Nothing -> return ()
1104                     Just (f,_)  -> do _ <- forkIO (f p_info)
1105                                       return ()
1106
1107 warnErrnoIfMinus1_ :: Num a => String -> IO a -> IO ()
1108 warnErrnoIfMinus1_ what io
1109     = do r <- io
1110          when (r == -1) $ do
1111              errno <- getErrno
1112              str <- strerror errno >>= peekCString
1113              when (r == -1) $
1114                  debugErrLn ("Warning: " ++ what ++ " failed: " ++ str)
1115
1116 foreign import ccall unsafe "string.h" strerror :: Errno -> IO (Ptr CChar)
1117
1118 foreign import ccall "setIOManagerPipe"
1119   c_setIOManagerPipe :: CInt -> IO ()
1120
1121 foreign import ccall "__hscore_sizeof_siginfo_t"
1122   sizeof_siginfo_t :: CSize
1123
1124 type Signal = CInt
1125
1126 maxSig = 64 :: Int
1127
1128 type HandlerFun = ForeignPtr Word8 -> IO ()
1129
1130 -- Lock used to protect concurrent access to signal_handlers.  Symptom of
1131 -- this race condition is #1922, although that bug was on Windows a similar
1132 -- bug also exists on Unix.
1133 {-# NOINLINE signal_handlers #-}
1134 signal_handlers :: MVar (IOArray Int (Maybe (HandlerFun,Dynamic)))
1135 signal_handlers = unsafePerformIO $ do
1136    arr <- newIOArray (0,maxSig) Nothing
1137    m <- newMVar arr
1138    block $ do
1139      stable_ref <- newStablePtr m
1140      let ref = castStablePtrToPtr stable_ref
1141      ref2 <- getOrSetSignalHandlerStore ref
1142      if ref==ref2
1143         then return m
1144         else do freeStablePtr stable_ref
1145                 deRefStablePtr (castPtrToStablePtr ref2)
1146
1147 foreign import ccall unsafe "getOrSetSignalHandlerStore"
1148     getOrSetSignalHandlerStore :: Ptr a -> IO (Ptr a)
1149
1150 setHandler :: Signal -> Maybe (HandlerFun,Dynamic) -> IO (Maybe (HandlerFun,Dynamic))
1151 setHandler sig handler = do
1152   let int = fromIntegral sig
1153   withMVar signal_handlers $ \arr ->
1154      if not (inRange (boundsIOArray arr) int)
1155         then error "GHC.Conc.setHandler: signal out of range"
1156         else do old <- unsafeReadIOArray arr int
1157                 unsafeWriteIOArray arr int handler
1158                 return old
1159
1160 -- -----------------------------------------------------------------------------
1161 -- IO requests
1162
1163 buildFdSets :: Fd -> Ptr CFdSet -> Ptr CFdSet -> [IOReq] -> IO Fd
1164 buildFdSets maxfd _       _        [] = return maxfd
1165 buildFdSets maxfd readfds writefds (Read fd _ : reqs)
1166   | fd >= fD_SETSIZE =  error "buildFdSets: file descriptor out of range"
1167   | otherwise        =  do
1168         fdSet fd readfds
1169         buildFdSets (max maxfd fd) readfds writefds reqs
1170 buildFdSets maxfd readfds writefds (Write fd _ : reqs)
1171   | fd >= fD_SETSIZE =  error "buildFdSets: file descriptor out of range"
1172   | otherwise        =  do
1173         fdSet fd writefds
1174         buildFdSets (max maxfd fd) readfds writefds reqs
1175
1176 completeRequests :: [IOReq] -> Ptr CFdSet -> Ptr CFdSet -> [IOReq]
1177                  -> IO [IOReq]
1178 completeRequests [] _ _ reqs' = return reqs'
1179 completeRequests (Read fd m : reqs) readfds writefds reqs' = do
1180   b <- fdIsSet fd readfds
1181   if b /= 0
1182     then do putMVar m (); completeRequests reqs readfds writefds reqs'
1183     else completeRequests reqs readfds writefds (Read fd m : reqs')
1184 completeRequests (Write fd m : reqs) readfds writefds reqs' = do
1185   b <- fdIsSet fd writefds
1186   if b /= 0
1187     then do putMVar m (); completeRequests reqs readfds writefds reqs'
1188     else completeRequests reqs readfds writefds (Write fd m : reqs')
1189
1190 wakeupAll :: [IOReq] -> IO ()
1191 wakeupAll [] = return ()
1192 wakeupAll (Read  _ m : reqs) = do putMVar m (); wakeupAll reqs
1193 wakeupAll (Write _ m : reqs) = do putMVar m (); wakeupAll reqs
1194
1195 waitForReadEvent :: Fd -> IO ()
1196 waitForReadEvent fd = do
1197   m <- newEmptyMVar
1198   atomicModifyIORef pendingEvents (\xs -> (Read fd m : xs, ()))
1199   prodServiceThread
1200   takeMVar m
1201
1202 waitForWriteEvent :: Fd -> IO ()
1203 waitForWriteEvent fd = do
1204   m <- newEmptyMVar
1205   atomicModifyIORef pendingEvents (\xs -> (Write fd m : xs, ()))
1206   prodServiceThread
1207   takeMVar m
1208
1209 -- -----------------------------------------------------------------------------
1210 -- Delays
1211
1212 -- Walk the queue of pending delays, waking up any that have passed
1213 -- and return the smallest delay to wait for.  The queue of pending
1214 -- delays is kept ordered.
1215 getDelay :: USecs -> Ptr CTimeVal -> [DelayReq] -> IO ([DelayReq], Ptr CTimeVal)
1216 getDelay _   _        [] = return ([],nullPtr)
1217 getDelay now ptimeval all@(d : rest)
1218   = case d of
1219      Delay time m | now >= time -> do
1220         putMVar m ()
1221         getDelay now ptimeval rest
1222      DelaySTM time t | now >= time -> do
1223         atomically $ writeTVar t True
1224         getDelay now ptimeval rest
1225      _otherwise -> do
1226         setTimevalTicks ptimeval (delayTime d - now)
1227         return (all,ptimeval)
1228
1229 data CTimeVal
1230
1231 foreign import ccall unsafe "sizeofTimeVal"
1232   sizeofTimeVal :: Int
1233
1234 foreign import ccall unsafe "setTimevalTicks"
1235   setTimevalTicks :: Ptr CTimeVal -> USecs -> IO ()
1236
1237 {-
1238   On Win32 we're going to have a single Pipe, and a
1239   waitForSingleObject with the delay time.  For signals, we send a
1240   byte down the pipe just like on Unix.
1241 -}
1242
1243 -- ----------------------------------------------------------------------------
1244 -- select() interface
1245
1246 -- ToDo: move to System.Posix.Internals?
1247
1248 data CFdSet
1249
1250 foreign import ccall safe "__hscore_select"
1251   c_select :: CInt -> Ptr CFdSet -> Ptr CFdSet -> Ptr CFdSet -> Ptr CTimeVal
1252            -> IO CInt
1253
1254 foreign import ccall unsafe "hsFD_SETSIZE"
1255   c_fD_SETSIZE :: CInt
1256
1257 fD_SETSIZE :: Fd
1258 fD_SETSIZE = fromIntegral c_fD_SETSIZE
1259
1260 foreign import ccall unsafe "hsFD_ISSET"
1261   c_fdIsSet :: CInt -> Ptr CFdSet -> IO CInt
1262
1263 fdIsSet :: Fd -> Ptr CFdSet -> IO CInt
1264 fdIsSet (Fd fd) fdset = c_fdIsSet fd fdset
1265
1266 foreign import ccall unsafe "hsFD_SET"
1267   c_fdSet :: CInt -> Ptr CFdSet -> IO ()
1268
1269 fdSet :: Fd -> Ptr CFdSet -> IO ()
1270 fdSet (Fd fd) fdset = c_fdSet fd fdset
1271
1272 foreign import ccall unsafe "hsFD_ZERO"
1273   fdZero :: Ptr CFdSet -> IO ()
1274
1275 foreign import ccall unsafe "sizeof_fd_set"
1276   sizeofFdSet :: Int
1277
1278 #endif
1279
1280 reportStackOverflow :: IO ()
1281 reportStackOverflow = callStackOverflowHook
1282
1283 reportError :: SomeException -> IO ()
1284 reportError ex = do
1285    handler <- getUncaughtExceptionHandler
1286    handler ex
1287
1288 -- SUP: Are the hooks allowed to re-enter Haskell land?  If so, remove
1289 -- the unsafe below.
1290 foreign import ccall unsafe "stackOverflow"
1291         callStackOverflowHook :: IO ()
1292
1293 {-# NOINLINE uncaughtExceptionHandler #-}
1294 uncaughtExceptionHandler :: IORef (SomeException -> IO ())
1295 uncaughtExceptionHandler = unsafePerformIO (newIORef defaultHandler)
1296    where
1297       defaultHandler :: SomeException -> IO ()
1298       defaultHandler se@(SomeException ex) = do
1299          (hFlush stdout) `catchAny` (\ _ -> return ())
1300          let msg = case cast ex of
1301                Just Deadlock -> "no threads to run:  infinite loop or deadlock?"
1302                _ -> case cast ex of
1303                     Just (ErrorCall s) -> s
1304                     _                  -> showsPrec 0 se ""
1305          withCString "%s" $ \cfmt ->
1306           withCString msg $ \cmsg ->
1307             errorBelch cfmt cmsg
1308
1309 -- don't use errorBelch() directly, because we cannot call varargs functions
1310 -- using the FFI.
1311 foreign import ccall unsafe "HsBase.h errorBelch2"
1312    errorBelch :: CString -> CString -> IO ()
1313
1314 setUncaughtExceptionHandler :: (SomeException -> IO ()) -> IO ()
1315 setUncaughtExceptionHandler = writeIORef uncaughtExceptionHandler
1316
1317 getUncaughtExceptionHandler :: IO (SomeException -> IO ())
1318 getUncaughtExceptionHandler = readIORef uncaughtExceptionHandler
1319
1320 \end{code}