[project @ 2001-08-29 18:12:19 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / compMan / CmLink.lhs
index 9b1045d..c7ac67e 100644 (file)
 %
-% (c) The University of Glasgow, 2000
+% (c) The University of Glasgow, 2001
 %
-\section[CmLink]{Linker for GHCI}
+\section[CmLink]{The compilation manager's linker}
 
 \begin{code}
-module CmLink ( Linkable(..),  Unlinked(..),
-               filterModuleLinkables, 
-               findModuleLinkable_maybe,
-               LinkResult(..),
-               updateClosureEnv,
-                link, 
-               unload,
-                PersistentLinkerState{-abstractly!-}, emptyPLS,
+module CmLink (
+       LinkResult(..), link, unload,
+
+       filterModuleLinkables,
+       findModuleLinkable_maybe,
+
+        PersistentLinkerState{-abstractly!-}, emptyPLS,
+
 #ifdef GHCI
-               linkExpr
+       delListFromClosureEnv,
+       addListToClosureEnv,
+       linkExpr
 #endif
   ) where
 
 
+#ifdef GHCI
+import ByteCodeLink    ( linkIModules, linkIExpr )
+#endif
+
 import Interpreter
 import DriverPipeline
 import CmTypes
-import CmStaticInfo    ( GhciMode(..) )
-import Outputable      ( SDoc )
-import Digraph         ( SCC(..), flattenSCC )
+import HscTypes                ( GhciMode(..) )
 import Name            ( Name )
 import Module          ( ModuleName )
 import FiniteMap
 import Outputable
 import ErrUtils                ( showPass )
 import CmdLineOpts     ( DynFlags(..) )
-import Panic           ( panic, GhcException(..) )
+import Util
+
+#ifdef GHCI
+import Exception       ( block )
+#endif
 
-import Exception
+import IOExts
 import List
 import Monad
 import IO
 
 #include "HsVersions.h"
-\end{code}
 
-\begin{code}
-data PersistentLinkerState 
-   = PersistentLinkerState {
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- The Linker's state
+
+-- The PersistentLinkerState maps Names to actual closures (for
+-- interpreted code only), for use during linking.
 
+data PersistentLinkerState
+   = PersistentLinkerState {
 
 #ifdef GHCI
        -- Current global mapping from RdrNames to closure addresses
         closure_env :: ClosureEnv,
 
-       -- the current global mapping from RdrNames of DataCons to 
+       -- the current global mapping from RdrNames of DataCons to
        -- info table addresses.
        -- When a new Unlinked is linked into the running image, or an existing
        -- module in the image is replaced, the itbl_env must be updated
        -- appropriately.
         itbl_env    :: ItblEnv,
 
-       -- list of objects we've loaded (we'll need to unload them again
-       -- before re-loading the same module), together with the ClockTime
-       -- of the linkable they were loaded from.
-       objects_loaded :: [Linkable]
+       -- the currently loaded interpreted modules
+       bcos_loaded :: [Linkable]
 
-       -- notionally here, but really lives in the C part of the linker:
-       --            object_symtab :: FiniteMap String Addr
 #else
        dummy :: ()     --  sigh, can't have an empty record
 #endif
 
      }
 
-data LinkResult 
-   = LinkOK   PersistentLinkerState
-   | LinkErrs PersistentLinkerState [SDoc]
+emptyPLS :: IO PersistentLinkerState
+#ifdef GHCI
+emptyPLS = return (PersistentLinkerState { closure_env = emptyFM,
+                                           itbl_env    = emptyFM,
+                                          bcos_loaded = [] })
+#else
+emptyPLS = return (PersistentLinkerState {dummy=()})
+#endif
+
+-- We also keep track of which object modules are currently loaded
+-- into the dynamic linker, so that we can unload them again later.
+--
+-- This state *must* match the actual state of the dyanmic linker at
+-- all times, which is why we keep it private here and don't
+-- put it in the PersistentLinkerState.
+--
+GLOBAL_VAR(v_ObjectsLoaded, [], [Linkable])
+
+
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- Utils
 
 findModuleLinkable_maybe :: [Linkable] -> ModuleName -> Maybe Linkable
-findModuleLinkable_maybe lis mod 
+findModuleLinkable_maybe lis mod
    = case [LM time nm us | LM time nm us <- lis, nm == mod] of
         []   -> Nothing
         [li] -> Just li
         many -> pprPanic "findModuleLinkable" (ppr mod)
 
+filterModuleLinkables :: (ModuleName -> Bool) -> [Linkable] -> [Linkable]
+filterModuleLinkables p [] = []
+filterModuleLinkables p (li:lis)
+   = case li of
+        LM _ modnm _ -> if p modnm then retain else dump
+     where
+        dump   = filterModuleLinkables p lis
+        retain = li : dump
 
-emptyPLS :: IO PersistentLinkerState
+linkableInSet :: Linkable -> [Linkable] -> Bool
+linkableInSet l objs_loaded =
+  case findModuleLinkable_maybe objs_loaded (linkableModName l) of
+       Nothing -> False
+       Just m  -> linkableTime l == linkableTime m
+
+-- These two are used to add/remove entries from the closure env for
+-- new bindings made at the prompt.
 #ifdef GHCI
-emptyPLS = return (PersistentLinkerState { closure_env = emptyFM, 
-                                           itbl_env    = emptyFM,
-                                          objects_loaded = [] })
-#else
-emptyPLS = return (PersistentLinkerState {})
-#endif
+delListFromClosureEnv :: PersistentLinkerState -> [Name]
+       -> IO PersistentLinkerState
+delListFromClosureEnv pls names
+  = return pls{ closure_env = delListFromFM (closure_env pls) names }
 
-updateClosureEnv :: PersistentLinkerState -> [(Name,HValue)] 
+addListToClosureEnv :: PersistentLinkerState -> [(Name,HValue)]
        -> IO PersistentLinkerState
-updateClosureEnv pls new_bindings
+addListToClosureEnv pls new_bindings
   = return pls{ closure_env = addListToFM (closure_env pls) new_bindings }
+#endif
 
------------------------------------------------------------------------------
+-- ---------------------------------------------------------------------------
 -- Unloading old objects ready for a new compilation sweep.
 --
 -- The compilation manager provides us with a list of linkables that it
@@ -107,50 +146,66 @@ updateClosureEnv pls new_bindings
 --
 --     * otherwise, we unload it.
 --
+--      * we also implicitly unload all temporary bindings at this point.
 
 unload :: GhciMode
        -> DynFlags
        -> [Linkable]           -- stable linkables
        -> PersistentLinkerState
-       -> IO PersistentLinkerState 
+       -> IO PersistentLinkerState
 
 unload Batch dflags linkables pls = return pls
 
 #ifdef GHCI
 unload Interactive dflags linkables pls
-  = do new_loaded <- filterM maybeUnload (objects_loaded pls)
-       let mods_retained = map linkableModName new_loaded
-          itbl_env'     = filterNameMap mods_retained (itbl_env pls)
-           closure_env'  = filterNameMap mods_retained (closure_env pls)
-
-       let verb = verbosity dflags
-       when (verb >= 3) $ do
-           hPutStrLn stderr (showSDoc 
-               (text "CmLink.unload: retaining" <+> ppr mods_retained))
-
-       return pls{ objects_loaded = new_loaded,
-                  itbl_env = itbl_env',
-                  closure_env = closure_env' }
+  = block $ do -- block, so we're safe from Ctrl-C in here
+       objs_loaded  <- readIORef v_ObjectsLoaded
+       objs_loaded' <- filterM (maybeUnload objs_to_keep) objs_loaded
+       writeIORef v_ObjectsLoaded objs_loaded'
+
+        bcos_loaded' <- filterM (maybeUnload bcos_to_keep) (bcos_loaded pls)
+
+               let objs_retained = map linkableModName objs_loaded'
+           bcos_retained = map linkableModName bcos_loaded'
+           itbl_env'     = filterNameMap bcos_retained (itbl_env pls)
+            closure_env'  = filterNameMap bcos_retained (closure_env pls)
+
+               let verb = verbosity dflags
+               when (verb >= 3) $ do
+           hPutStrLn stderr (showSDoc
+               (text "CmLink.unload: retaining objs" <+> ppr objs_retained))
+           hPutStrLn stderr (showSDoc
+               (text "CmLink.unload: retaining bcos" <+> ppr bcos_retained))
+
+               return pls{ itbl_env = itbl_env',
+                   closure_env = closure_env',
+                   bcos_loaded = bcos_loaded' }
   where
-       maybeUnload :: Linkable -> IO Bool
-       maybeUnload (LM time mod objs) = do
-         case findModuleLinkable_maybe linkables mod of
-               Nothing -> do unloadObjs; return False
-               Just l | linkableTime l /= time -> do unloadObjs; return False
-                      | otherwise              -> return True
-         where
-            unloadObjs = mapM unloadObj [ f | DotO f <- objs ]
+       (objs_to_keep, bcos_to_keep) = partition isObjectLinkable linkables
+
+       maybeUnload :: [Linkable] -> Linkable -> IO Bool
+       maybeUnload keep_linkables l@(LM time mod objs)
+          | linkableInSet l linkables
+               = return True
+          | otherwise
+               = do mapM unloadObj [ f | DotO f <- objs ]
+                    return False
 #else
 unload Interactive dflags linkables pls = panic "CmLink.unload: no interpreter"
 #endif
+
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- Linking
 
+data LinkResult
+   = LinkOK     PersistentLinkerState
+   | LinkFailed PersistentLinkerState
+
 link :: GhciMode               -- interactive or batch
      -> DynFlags               -- dynamic flags
      -> Bool                   -- attempt linking in batch mode?
      -> [Linkable]
-     -> PersistentLinkerState 
+     -> PersistentLinkerState
      -> IO LinkResult
 
 -- For the moment, in the batch linker, we don't bother to tell doLink
@@ -165,11 +220,11 @@ link :: GhciMode          -- interactive or batch
 --
 --     1. The list of all linkables in the current home package.  This is
 --        used by the batch linker to link the program, and by the interactive
---        linker to decide which modules from the previous link it can 
+--        linker to decide which modules from the previous link it can
 --        throw away.
 --     2. The list of modules on which we just called "compile".  This list
 --        is used by the interactive linker to decide which modules need
---        to be actually linked this time around (or unlinked and re-linked 
+--        to be actually linked this time around (or unlinked and re-linked
 --        if the module was recompiled).
 
 link mode dflags batch_attempt_linking linkables pls1
@@ -178,7 +233,7 @@ link mode dflags batch_attempt_linking linkables pls1
             hPutStrLn stderr "CmLink.link: linkables are ..."
              hPutStrLn stderr (showSDoc (vcat (map ppr linkables)))
        res <- link' mode dflags batch_attempt_linking linkables pls1
-        when (verb >= 3) $ 
+        when (verb >= 3) $
             hPutStrLn stderr "CmLink.link: done"
        return res
 
@@ -200,64 +255,51 @@ link' Batch dflags batch_attempt_linking linkables pls1
       verb = verbosity dflags
       getOfiles (LM _ _ us) = map nameOfObject (filter isObject us)
 
+#ifdef GHCI
 link' Interactive dflags batch_attempt_linking linkables pls
     = do showPass dflags "Linking"
-        let (objs, bcos) = partition (isObject.head.linkableUnlinked) linkables
-        linkObjs (objs ++ bcos) pls
-          -- get the objects first
-
-ppLinkableSCC :: SCC Linkable -> SDoc
-ppLinkableSCC = ppr . flattenSCC
-
-filterModuleLinkables :: (ModuleName -> Bool) -> [Linkable] -> [Linkable]
-filterModuleLinkables p [] = []
-filterModuleLinkables p (li:lis)
-   = case li of
-        LM _ modnm _ -> if p modnm then retain else dump
-     where
-        dump   = filterModuleLinkables p lis
-        retain = li : dump
+        block $ do -- don't want to be interrupted by ^C in here
+
+           -- Always load objects first.  Objects aren't allowed to
+           -- depend on BCOs.
+           let (objs, bcos) = partition isObjectLinkable linkables
+
+           objs_loaded  <- readIORef v_ObjectsLoaded
+           objs_loaded' <- linkObjs objs objs_loaded
+           writeIORef v_ObjectsLoaded objs_loaded'
+
+           -- resolve symbols within the object files
+           ok <- resolveObjs
+           -- if resolving failed, unload all our object modules and
+           -- carry on.
+           if (not ok)
+               then do pls <- unload Interactive dflags [] pls
+                      return (LinkFailed pls)
+              else do
+
+           -- finally link the interpreted linkables
+           linkBCOs bcos [] pls
+#endif
 
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- Linker for interactive mode
 
-#ifndef GHCI
-linkObjs      = panic "CmLink.linkObjs: no interpreter"
-lookupClosure = panic "CmLink.lookupClosure: no interpreter"
-#else
-linkObjs [] pls = linkFinish pls []
-linkObjs (l@(LM _ m uls) : ls) pls
-   | all isObject uls = do
-       if isLoaded l pls then linkObjs ls pls else do
-       let objs = [ file | DotO file <- uls ] 
-       mapM_ loadObj objs
-       linkObjs ls pls{objects_loaded = l : objects_loaded pls}
-   | all isInterpretable uls  = linkInterpretedCode (l:ls) [] pls
-   | otherwise                = invalidLinkable
-
-isLoaded :: Linkable -> PersistentLinkerState -> Bool
-isLoaded l pls = 
-  case findModuleLinkable_maybe (objects_loaded pls) (linkableModName l) of
-       Nothing -> False
-       Just m  -> linkableTime l == linkableTime m
-linkInterpretedCode [] ul_trees pls = linkFinish pls ul_trees
-linkInterpretedCode (l@(LM _ m uls) : ls) ul_trees pls
-   | all isInterpretable uls = 
-       if isLoaded l pls then linkInterpretedCode ls ul_trees pls else
-       linkInterpretedCode ls (uls++ul_trees) 
-               pls{objects_loaded = l : objects_loaded pls}
-   | any isObject uls
-        = throwDyn (OtherError 
-            "can't link object code that depends on interpreted code")
-   | otherwise = invalidLinkable
-
-invalidLinkable = panic "CmLink: linkable doesn't contain entirely objects or interpreted code"
-
+#ifdef GHCI
+linkObjs [] objs_loaded = return objs_loaded
+linkObjs (l@(LM _ m uls) : ls) objs_loaded
+   | linkableInSet l objs_loaded  = linkObjs ls objs_loaded -- already loaded
+   | otherwise = do mapM_ loadObj [ file | DotO file <- uls ]
+                   linkObjs ls (l:objs_loaded)
+
+linkBCOs [] ul_trees pls = linkFinish pls ul_trees
+linkBCOs (l@(LM _ m uls) : ls) ul_trees pls
+   | linkableInSet l (bcos_loaded pls)
+       = linkBCOs ls ul_trees pls
+   | otherwise
+       = linkBCOs ls (uls++ul_trees) pls{bcos_loaded = l : bcos_loaded pls}
 
 -- link all the interpreted code in one go.
 linkFinish pls ul_bcos = do
-   resolveObjs
 
    let stuff = [ (bcos,itbls) | BCOs bcos itbls <- ul_bcos ]
 
@@ -268,7 +310,12 @@ linkFinish pls ul_bcos = do
                       itbl_env    = new_itbl_env
                     }
    return (LinkOK new_pls)
+#endif
 
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- Link a single expression
+
+#ifdef GHCI
 linkExpr :: PersistentLinkerState -> UnlinkedBCOExpr -> IO HValue
 linkExpr PersistentLinkerState{ itbl_env = ie, closure_env = ce } bcos
   = linkIExpr ie ce bcos