[project @ 2000-03-20 09:42:49 by andy]
[ghc-hetmet.git] / ghc / includes / TSO.h
index c5f53c4..4de0562 100644 (file)
@@ -1,5 +1,7 @@
 /* -----------------------------------------------------------------------------
- * $Id: TSO.h,v 1.3 1999/01/13 17:25:55 simonm Exp $
+ * $Id: TSO.h,v 1.14 2000/03/20 09:42:49 andy Exp $
+ *
+ * (c) The GHC Team, 1998-1999
  *
  * The definitions for Thread State Objects.
  *
@@ -8,6 +10,30 @@
 #ifndef TSO_H
 #define TSO_H
 
+#if defined(GRAN) || defined(PAR)
+// magic marker for TSOs; debugging only
+#define TSO_MAGIC 4321
+
+typedef struct {
+  StgInt   pri;
+  StgInt   magic;
+  StgInt   sparkname;
+  rtsTime  startedat;
+  rtsBool  exported;
+  StgInt   basicblocks;
+  StgInt   allocs;
+  rtsTime  exectime;
+  rtsTime  fetchtime;
+  rtsTime  fetchcount;
+  rtsTime  blocktime;
+  StgInt   blockcount;
+  rtsTime  blockedat;
+  StgInt   globalsparks;
+  StgInt   localsparks;
+  rtsTime  clock;
+} StgTSOStatBuf;
+#endif
+
 #if defined(PROFILING)
 typedef struct {
   CostCentreStack *CCCS;       /* thread's current CCS */
@@ -18,32 +44,43 @@ typedef struct {
 #endif /* PROFILING */
 
 #if defined(PAR)
-typedef struct {
-} StgTSOParInfo;
+typedef StgTSOStatBuf StgTSOParInfo;
 #else /* !PAR */
 typedef struct {
 } StgTSOParInfo;
 #endif /* PAR */
 
+#if defined(GRAN)
+typedef StgTSOStatBuf StgTSOGranInfo;
+#else /* !GRAN */
+typedef struct {
+} StgTSOGranInfo;
+#endif /* GRAN */
+
+
 #if defined(TICKY)
 typedef struct {
 } StgTSOTickyInfo;
-#else /* !TICKY */
+#else /* !TICKY_TICKY */
 typedef struct {
 } StgTSOTickyInfo;
-#endif /* TICKY */
+#endif /* TICKY_TICKY */
 
 typedef enum {
     tso_state_runnable,
     tso_state_stopped
 } StgTSOState;
 
+/*
+ * The what_next field of a TSO indicates how the thread is to be run. 
+ */
 typedef enum {
-  ThreadEnterGHC,
-  ThreadRunGHC,
-  ThreadEnterHugs,
-  ThreadKilled,
-  ThreadComplete
+  ThreadEnterGHC,              /* enter top thunk on stack */
+  ThreadRunGHC,                        /* return to address on top of stack */
+  ThreadEnterHugs,             /* enter top thunk on stack (w/ interpreter) */
+  ThreadKilled,                        /* thread has died, don't run it */
+  ThreadRelocated,             /* thread has moved, link points to new locn */
+  ThreadComplete               /* thread has finished */
 } StgTSOWhatNext;
 
 /*
@@ -51,8 +88,9 @@ typedef enum {
  * having to worry about overflow.  A little calculation shows that
  * even doing 10^6 forks per second would take 35 million years to
  * overflow a 64 bit thread ID :-)
+ *
  */
-typedef StgNat32 StgThreadID;
+typedef StgWord32 StgThreadID;
 
 /*
  * This type is returned to the scheduler by a thread that has
@@ -67,6 +105,41 @@ typedef enum {
   ThreadFinished
 } StgThreadReturnCode;
 
+/* 
+ * Threads may be blocked for several reasons.  A blocked thread will
+ * have the reason in the why_blocked field of the TSO, and some
+ * further info (such as the closure the thread is blocked on, or the
+ * file descriptor if the thread is waiting on I/O) in the block_info
+ * field.
+ */
+
+typedef enum {
+  NotBlocked,
+  BlockedOnMVar,
+  BlockedOnBlackHole,
+  BlockedOnException,
+  BlockedOnRead,
+  BlockedOnWrite,
+  BlockedOnDelay
+#if defined(PAR)
+  , BlockedOnGA    // blocked on a remote closure represented by a Global Address
+#endif
+} StgTSOBlockReason;
+
+typedef union {
+  StgClosure *closure;
+  struct StgTSO_ *tso;
+  int fd;
+#if defined(INTERPRETER) && !defined(HAVE_SETITIMER)
+  unsigned int target;
+#else
+  unsigned int delay;
+#endif
+#if defined(PAR)
+  globalAddr ga;
+#endif
+} StgTSOBlockInfo;
+
 /*
  * TSOs live on the heap, and therefore look just like heap objects.
  * Large TSOs will live in their own "block group" allocated by the
@@ -75,16 +148,20 @@ typedef enum {
 
 typedef struct StgTSO_ {
   StgHeader          header;
-  struct StgTSO_*    link;
-  StgMutClosure *    mut_link; /* TSO's are mutable of course! */
-  StgTSOWhatNext     whatNext;
-  StgTSOState        state;    /* necessary? */
+
+  struct StgTSO_*    link;          /* Links threads onto blocking queues */
+  StgMutClosure *    mut_link;      /* TSO's are mutable of course! */
+  struct StgTSO_*    global_link;    /* Links all threads together */
+  
+  StgTSOWhatNext     what_next;
+  StgTSOBlockReason  why_blocked;
+  StgTSOBlockInfo    block_info;
+  struct StgTSO_*    blocked_exceptions;
   StgThreadID        id;
-  /* Exception Handlers */
   StgTSOTickyInfo    ticky; 
   StgTSOProfInfo     prof;
   StgTSOParInfo      par;
-  /* GranSim Info? */
+  StgTSOGranInfo     gran;
 
   /* The thread stack... */
   StgWord           stack_size;     /* stack size in *words* */
@@ -96,8 +173,61 @@ typedef struct StgTSO_ {
   StgWord            stack[0];
 } StgTSO;
 
-extern StgTSO      *CurrentTSO;
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Invariants:
+
+   An active thread has the following properties:
+
+      tso->stack < tso->sp < tso->stack+tso->stack_size
+      tso->stack_size <= tso->max_stack_size
+      tso->splim == tso->stack + RESERVED_STACK_WORDS;
+      
+      RESERVED_STACK_WORDS is large enough for any heap-check or
+      stack-check failure.
+
+      The size of the TSO struct plus the stack is either
+        (a) smaller than a block, or
+       (b) a multiple of BLOCK_SIZE
+
+       tso->block_reason      tso->block_info      location
+        ----------------------------------------------------------------------
+       NotBlocked             NULL                 runnable_queue, or running
+       
+        BlockedOnBlackHole     the BLACKHOLE_BQ     the BLACKHOLE_BQ's queue
+       
+        BlockedOnMVar          the MVAR             the MVAR's queue
+       
+        BlockedOnException     the TSO              TSO->blocked_exception
+
+        BlockedOnRead          NULL                 blocked_queue
+        BlockedOnWrite         NULL                blocked_queue
+        BlockedOnDelay         NULL                 blocked_queue
+
+      tso->link == END_TSO_QUEUE, if the thread is currently running.
+
+   A zombie thread has the following properties:
+      
+      tso->what_next == ThreadComplete or ThreadKilled
+      tso->link     ==  (could be on some queue somewhere)
+      tso->su       ==  tso->stack + tso->stack_size
+      tso->sp       ==  tso->stack + tso->stack_size - 1 (i.e. top stack word)
+      tso->sp[0]    ==  return value of thread, if what_next == ThreadComplete,
+                        exception             , if what_next == ThreadKilled
+
+      (tso->sp is left pointing at the top word on the stack so that
+      the return value or exception will be retained by a GC).
+
+   tso->blocked_exceptions is either:
+
+      NULL             if async exceptions are unblocked.
+
+      END_TSO_QUEUE    if async exceptions are blocked, but no threads
+                       are currently waiting to deliver.
+
+      (StgTSO *)tso    if threads are currently awaiting delivery of
+                       exceptions to this thread.
 
+ ---------------------------------------------------------------------------- */
 
 /* Workaround for a bug/quirk in gcc on certain architectures.
  * symptom is that (&tso->stack - &tso->header) /=  sizeof(StgTSO)