ghc/rts/Schedule.h

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  * $Id: Schedule.h,v 1.33 2002/04/13 05:33:03 sof Exp $
   3  *
   4  * (c) The GHC Team 1998-1999
   5  *
   6  * Prototypes for functions in Schedule.c
   7  * (RTS internal scheduler interface)
   8  *
   9  * -------------------------------------------------------------------------*/
  10
  11 #ifndef __SCHEDULE_H__
  12 #define __SCHEDULE_H__
  13 #include "OSThreads.h"
  14
  15 /* initScheduler(), exitScheduler(), startTasks()
  16  *
  17  * Called from STG :  no
  18  * Locks assumed   :  none
  19  */
  20 extern void initScheduler  ( void );
  21 extern void exitScheduler  ( void );
  22
  23 /* awakenBlockedQueue()
  24  *
  25  * Takes a pointer to the beginning of a blocked TSO queue, and
  26  * wakes up the entire queue.
  27  *
  28  * Called from STG :  yes
  29  * Locks assumed   :  none
  30  */
  31 #if defined(GRAN)
  32 void awakenBlockedQueue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node);
  33 #elif defined(PAR)
  34 void awakenBlockedQueue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node);
  35 #else
  36 void awakenBlockedQueue(StgTSO *tso);
  37 #endif
  38
  39 /* unblockOne()
  40  *
  41  * Takes a pointer to the beginning of a blocked TSO queue, and
  42  * removes the first thread, placing it on the runnable queue.
  43  *
  44  * Called from STG : yes
  45  * Locks assumed   : none
  46  */
  47 #if defined(GRAN) || defined(PAR)
  48 StgBlockingQueueElement *unblockOne(StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node);
  49 #else
  50 StgTSO *unblockOne(StgTSO *tso);
  51 #endif
  52
  53 /* raiseAsync()
  54  *
  55  * Raises an exception asynchronously in the specified thread.
  56  *
  57  * Called from STG :  yes
  58  * Locks assumed   :  none
  59  */
  60 void raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception);
  61 void raiseAsyncWithLock(StgTSO *tso, StgClosure *exception);
  62
  63 /* awaitEvent()
  64  *
  65  * Raises an exception asynchronously in the specified thread.
  66  *
  67  * Called from STG :  NO
  68  * Locks assumed   :  sched_mutex
  69  */
  70 void awaitEvent(rtsBool wait);  /* In Select.c */
  71
  72 /* wakeUpSleepingThreads(nat ticks)
  73  *
  74  * Wakes up any sleeping threads whose timers have expired.
  75  *
  76  * Called from STG :  NO
  77  * Locks assumed   :  sched_mutex
  78  */
  79 rtsBool wakeUpSleepingThreads(nat);  /* In Select.c */
  80
  81 /* GetRoots(evac_fn f)
  82  *
  83  * Call f() for each root known to the scheduler.
  84  *
  85  * Called from STG :  NO
  86  * Locks assumed   :  ????
  87  */
  88 void GetRoots(evac_fn);
  89
  90 // ToDo: check whether all fcts below are used in the SMP version, too
  91 #if defined(GRAN)
  92 void    awaken_blocked_queue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node);
  93 void    unlink_from_bq(StgTSO* tso, StgClosure* node);
  94 void    initThread(StgTSO *tso, nat stack_size, StgInt pri);
  95 #elif defined(PAR)
  96 nat     run_queue_len(void);
  97 void    awaken_blocked_queue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node);
  98 void    initThread(StgTSO *tso, nat stack_size);
  99 #else
 100 char   *info_type(StgClosure *closure);    // dummy
 101 char   *info_type_by_ip(StgInfoTable *ip); // dummy
 102 void    awaken_blocked_queue(StgTSO *q);
 103 void    initThread(StgTSO *tso, nat stack_size);
 104 #endif
 105
 106 /* Context switch flag.
 107  * Locks required  : sched_mutex
 108  */
 109 extern nat context_switch;
 110 extern rtsBool interrupted;
 111
 112 /* In Select.c */
 113 extern nat timestamp;
 114
 115 /* Thread queues.
 116  * Locks required  : sched_mutex
 117  *
 118  * In GranSim we have one run/blocked_queue per PE.
 119  */
 120 #if defined(GRAN)
 121 // run_queue_hds defined in GranSim.h
 122 #else
 123 extern  StgTSO *run_queue_hd, *run_queue_tl;
 124 extern  StgTSO *blocked_queue_hd, *blocked_queue_tl;
 125 extern  StgTSO *sleeping_queue;
 126 #endif
 127 /* Linked list of all threads. */
 128 extern  StgTSO *all_threads;
 129
 130 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 131 /* Schedule.c has detailed info on what these do */
 132 extern Mutex       sched_mutex;
 133 extern Condition   thread_ready_cond;
 134 extern Condition   returning_worker_cond;
 135 extern nat         rts_n_waiting_workers;
 136 extern nat         rts_n_waiting_tasks;
 137 #endif
 138
 139 StgInt forkProcess(StgTSO *tso);
 140
 141 /* Sigh, RTS-internal versions of waitThread(), scheduleThread(), and
 142    rts_evalIO() for the use by main() only. ToDo: better. */
 143 extern SchedulerStatus waitThread_(StgTSO *tso,
 144                                    /*out*/StgClosure **ret
 145 #if defined(THREADED_RTS)
 146                                    , rtsBool blockWaiting
 147 #endif
 148                                    );
 149 extern SchedulerStatus rts_mainEvalIO(HaskellObj p, /*out*/HaskellObj *ret);
 150
 151
 152 /* Called by shutdown_handler(). */
 153 void interruptStgRts ( void );
 154
 155 void raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception);
 156 nat  run_queue_len(void);
 157
 158 void resurrectThreads( StgTSO * );
 159
 160 /* Main threads:
 161  *
 162  * These are the threads which clients have requested that we run.
 163  *
 164  * In a 'threaded' build, we might have several concurrent clients all
 165  * waiting for results, and each one will wait on a condition variable
 166  * until the result is available.
 167  *
 168  * In non-SMP, clients are strictly nested: the first client calls
 169  * into the RTS, which might call out again to C with a _ccall_GC, and
 170  * eventually re-enter the RTS.
 171  *
 172  * This is non-abstract at the moment because the garbage collector
 173  * treats pointers to TSOs from the main thread list as "weak" - these
 174  * pointers won't prevent a thread from receiving a BlockedOnDeadMVar
 175  * exception.
 176  *
 177  * Main threads information is kept in a linked list:
 178  */
 179 typedef struct StgMainThread_ {
 180   StgTSO *         tso;
 181   SchedulerStatus  stat;
 182   StgClosure **    ret;
 183 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 184   Condition        wakeup;
 185 #endif
 186   struct StgMainThread_ *link;
 187 } StgMainThread;
 188
 189 /* Main thread queue.
 190  * Locks required: sched_mutex.
 191  */
 192 extern StgMainThread *main_threads;
 193
 194 /* debugging only
 195  */
 196 #ifdef DEBUG
 197 void printThreadBlockage(StgTSO *tso);
 198 void printThreadStatus(StgTSO *tso);
 199 void printAllThreads(void);
 200 #endif
 201 void print_bq (StgClosure *node);
 202 #if defined(PAR)
 203 void print_bqe (StgBlockingQueueElement *bqe);
 204 #endif
 205
 206 /* -----------------------------------------------------------------------------
 207  * Some convenient macros...
 208  */
 209
 210 /* END_TSO_QUEUE and friends now defined in includes/StgMiscClosures.h */
 211
 212 /* Add a thread to the end of the run queue.
 213  * NOTE: tso->link should be END_TSO_QUEUE before calling this macro.
 214  */
 215 #define APPEND_TO_RUN_QUEUE(tso)                \
 216     ASSERT(tso->link == END_TSO_QUEUE);         \
 217     if (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {        \
 218       run_queue_hd = tso;                       \
 219     } else {                                    \
 220       run_queue_tl->link = tso;                 \
 221     }                                           \
 222     run_queue_tl = tso;
 223
 224 /* Push a thread on the beginning of the run queue.  Used for
 225  * newly awakened threads, so they get run as soon as possible.
 226  */
 227 #define PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso)                  \
 228     tso->link = run_queue_hd;                   \
 229       run_queue_hd = tso;                       \
 230     if (run_queue_tl == END_TSO_QUEUE) {        \
 231       run_queue_tl = tso;                       \
 232     }
 233
 234 /* Pop the first thread off the runnable queue.
 235  */
 236 #define POP_RUN_QUEUE()                         \
 237   ({ StgTSO *t = run_queue_hd;                  \
 238     if (t != END_TSO_QUEUE) {                   \
 239       run_queue_hd = t->link;                   \
 240       t->link = END_TSO_QUEUE;                  \
 241       if (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {      \
 242         run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;           \
 243       }                                         \
 244     }                                           \
 245     t;                                          \
 246   })
 247
 248 /* Add a thread to the end of the blocked queue.
 249  */
 250 #define APPEND_TO_BLOCKED_QUEUE(tso)            \
 251     ASSERT(tso->link == END_TSO_QUEUE);         \
 252     if (blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {    \
 253       blocked_queue_hd = tso;                   \
 254     } else {                                    \
 255       blocked_queue_tl->link = tso;             \
 256     }                                           \
 257     blocked_queue_tl = tso;
 258
 259 /* Signal that a runnable thread has become available, in
 260  * case there are any waiting tasks to execute it.
 261  */
 262 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 263 #define THREAD_RUNNABLE()                       \
 264   if ( !noCapabilities() ) {                    \
 265      signalCondition(&thread_ready_cond);       \
 266   }                                             \
 267   context_switch = 1;
 268 #else
 269 #define THREAD_RUNNABLE()  /* nothing */
 270 #endif
 271
 272 /* Check whether various thread queues are empty
 273  */
 274 #define EMPTY_QUEUE(q)         (q == END_TSO_QUEUE)
 275
 276 #define EMPTY_RUN_QUEUE()      (EMPTY_QUEUE(run_queue_hd))
 277 #define EMPTY_BLOCKED_QUEUE()  (EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd))
 278 #define EMPTY_SLEEPING_QUEUE() (EMPTY_QUEUE(sleeping_queue))
 279
 280 #define EMPTY_THREAD_QUEUES()  (EMPTY_RUN_QUEUE() && \
 281                                 EMPTY_BLOCKED_QUEUE() && \
 282                                 EMPTY_SLEEPING_QUEUE())
 283
 284 #endif /* __SCHEDULE_H__ */