ghc/rts/Capability.h

   1 /* ---------------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  * (c) The GHC Team, 2001-2003
   4  *
   5  * Capabilities
   6  *
   7  * The notion of a capability is used when operating in multi-threaded
   8  * environments (which the SMP and Threads builds of the RTS do), to
   9  * hold all the state an OS thread/task needs to run Haskell code:
  10  * its STG registers, a pointer to its  TSO, a nursery etc. During
  11  * STG execution, a pointer to the capabilitity is kept in a
  12  * register (BaseReg).
  13  *
  14  * Only in an SMP build will there be multiple capabilities, the threaded
  15  * RTS and other non-threaded builds, there is one global capability,
  16  * namely MainRegTable.
  17  *
  18  * This header file contains the functions for working with capabilities.
  19  * (the main, and only, consumer of this interface is the scheduler).
  20  *
  21  * --------------------------------------------------------------------------*/
  22
  23 #ifndef __CAPABILITY_H__
  24 #define __CAPABILITY_H__
  25
  26 // All the capabilities
  27 extern Capability *capabilities;
  28
  29 // Initialised the available capabilities.
  30 //
  31 extern void initCapabilities( void );
  32
  33 // Releases a capability
  34 //
  35 extern void releaseCapability( Capability* cap );
  36
  37 // Signal that a thread has become runnable
  38 //
  39 extern void threadRunnable ( void );
  40
  41 extern void prodWorker ( void );
  42
  43 #ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
  44 // Gives up the current capability IFF there is a higher-priority
  45 // thread waiting for it.  This happens in one of two ways:
  46 //
  47 //   (a) we are passing the capability to another OS thread, so
  48 //       that it can run a bound Haskell thread, or
  49 //
  50 //   (b) there is an OS thread waiting to return from a foreign call
  51 //
  52 // On return: *pCap is NULL if the capability was released.  The
  53 // current worker thread should then re-acquire it using
  54 // waitForCapability().
  55 //
  56 extern void yieldCapability( Capability **pCap );
  57
  58 // Acquires a capability for doing some work.
  59 //
  60 // If the current OS thread is bound to a particular Haskell thread,
  61 // then pThreadCond points to a condition variable for waking up this
  62 // OS thread when its Haskell thread is ready to run.
  63 //
  64 // On return: pCap points to the capability.
  65 extern void waitForCapability( Mutex* pMutex, Capability** pCap,
  66                                Condition *pThreadCond );
  67
  68 // Acquires a capability at a return point.
  69 //
  70 // OS threads waiting in this function get priority over those waiting
  71 // in waitForWorkCapability().
  72 //
  73 // On return: pCap points to the capability.
  74 extern void waitForReturnCapability(Mutex* pMutex, Capability** pCap);
  75
  76 // Signals that the next time a capability becomes free, it should
  77 // be transfered to a particular OS thread, identified by the
  78 // condition variable pTargetThreadCond.
  79 //
  80 extern void passCapability(Condition *pTargetThreadCond);
  81
  82 // Signals that the next time a capability becomes free, it should
  83 // be transfered to an ordinary worker thread.
  84 //
  85 extern void passCapabilityToWorker( void );
  86
  87 extern nat rts_n_free_capabilities;
  88
  89 extern Capability *free_capabilities;
  90
  91 /* number of worker threads waiting for a return capability
  92  */
  93 extern nat rts_n_waiting_workers;
  94
  95 static inline rtsBool needToYieldToReturningWorker(void)
  96 {
  97         return rts_n_waiting_workers > 0;
  98 }
  99
 100 static inline nat getFreeCapabilities (void)
 101 {
 102   return rts_n_free_capabilities;
 103 }
 104
 105 static inline rtsBool noCapabilities (void)
 106 {
 107   return (rts_n_free_capabilities == 0);
 108 }
 109
 110 static inline rtsBool allFreeCapabilities (void)
 111 {
 112 #if defined(SMP)
 113   return (rts_n_free_capabilities == RTS_DEREF(RtsFlags).ParFlags.nNodes);
 114 #else
 115   return (rts_n_free_capabilities == 1);
 116 #endif
 117 }
 118
 119 #else // !RTS_SUPPORTS_THREADS
 120
 121 // Grab a capability.  (Only in the non-threaded RTS; in the threaded
 122 // RTS one of the waitFor*Capability() functions must be used).
 123 //
 124 extern void grabCapability( Capability **pCap );
 125
 126 #endif /* !RTS_SUPPORTS_THREADS */
 127
 128 #endif /* __CAPABILITY_H__ */