[project @ 2003-04-28 09:57:12 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / includes / TSO.h
index dd568bd..c99a7cd 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* -----------------------------------------------------------------------------
- * $Id: TSO.h,v 1.7 1999/05/11 16:47:42 keithw Exp $
+ * $Id: TSO.h,v 1.30 2003/02/21 05:34:15 sof Exp $
  *
  * (c) The GHC Team, 1998-1999
  *
 #ifndef TSO_H
 #define TSO_H
 
+#if defined(GRAN) || defined(PAR)
+
+#if DEBUG
+#define TSO_MAGIC 4321
+#endif
+
+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 */
@@ -20,14 +46,32 @@ typedef struct {
 #endif /* PROFILING */
 
 #if defined(PAR)
-typedef struct {
-} StgTSOParInfo;
+typedef StgTSOStatBuf StgTSOParInfo;
 #else /* !PAR */
 typedef struct {
 } StgTSOParInfo;
 #endif /* PAR */
 
-#if defined(TICKY_TICKY)
+#if defined(DIST)
+typedef struct {
+  StgThreadPriority  priority;   
+  StgInt             revalTid;   /* ToDo: merge both into 1 word */
+  StgInt             revalSlot;
+} StgTSODistInfo;
+#else /* !DIST */
+typedef struct {
+} StgTSODistInfo;
+#endif /* DIST */
+
+#if defined(GRAN)
+typedef StgTSOStatBuf StgTSOGranInfo;
+#else /* !GRAN */
+typedef struct {
+} StgTSOGranInfo;
+#endif /* GRAN */
+
+
+#if defined(TICKY)
 typedef struct {
 } StgTSOTickyInfo;
 #else /* !TICKY_TICKY */
@@ -40,20 +84,19 @@ typedef enum {
     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
+  ThreadRunGHC,                        /* return to address on top of stack */
+  ThreadInterpret,             /* interpret this thread */
+  ThreadKilled,                        /* thread has died, don't run it */
+  ThreadRelocated,             /* thread has moved, link points to new locn */
+  ThreadComplete               /* thread has finished */
 } StgTSOWhatNext;
 
 /*
- * We are completely paranoid and make thread IDs 64 bits to avoid
- * 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 :-)
- *
+ * Thread IDs are 32 bits.
  */
 typedef StgWord32 StgThreadID;
 
@@ -71,35 +114,98 @@ typedef enum {
 } StgThreadReturnCode;
 
 /*
+ * We distinguish between the various classes of threads in the system.
+ */
+
+typedef enum {
+  AdvisoryPriority,
+  MandatoryPriority,
+  RevalPriority
+} StgThreadPriority;
+
+/* 
+ * 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
+  , BlockedOnGA_NoSend // same as above but without sending a Fetch message
+#endif
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  , BlockedOnCCall
+  , BlockedOnCCall_NoUnblockExc // same as above but don't unblock async exceptions
+                               // in resumeThread()
+#endif
+} StgTSOBlockReason;
+
+#ifdef mingw32_TARGET_OS
+/* results from an async I/O request + it's ID. */
+typedef struct {
+  unsigned int reqID;
+  int          len;
+  int          errCode;
+} StgAsyncIOResult;
+#endif
+
+typedef union {
+  StgClosure *closure;
+  struct StgTSO_ *tso;
+  int fd;
+#ifdef mingw32_TARGET_OS
+  StgAsyncIOResult* async_result;
+#endif
+  unsigned int target;
+} 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
  * storage manager, and won't be copied during garbage collection.
  */
 
+/* 
+ * ToDo: make this structure sensible on a non-32-bit arch.
+ */
+
 typedef struct StgTSO_ {
   StgHeader          header;
-  struct StgTSO_*    link;
-  StgMutClosure *    mut_link; /* TSO's are mutable of course! */
-  StgTSOWhatNext     whatNext;
-  StgClosure *       blocked_on;
+
+  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   : 16;
+  StgTSOBlockReason  why_blocked : 16;
+  StgTSOBlockInfo    block_info;
+  struct StgTSO_*    blocked_exceptions;
   StgThreadID        id;
+
   StgTSOTickyInfo    ticky; 
   StgTSOProfInfo     prof;
   StgTSOParInfo      par;
-  /* GranSim Info? */
-
+  StgTSOGranInfo     gran;
+  StgTSODistInfo     dist;
+    
   /* The thread stack... */
   StgWord           stack_size;     /* stack size in *words* */
   StgWord            max_stack_size; /* maximum stack size in *words* */
   StgPtr             sp;
-  StgUpdateFrame*    su;
-  StgPtr             splim;
   
-  StgWord            stack[0];
+  StgWord            stack[FLEXIBLE_ARRAY];
 } StgTSO;
 
-extern DLL_IMPORT_RTS StgTSO      *CurrentTSO;
-
 /* -----------------------------------------------------------------------------
    Invariants:
 
@@ -107,7 +213,6 @@ extern DLL_IMPORT_RTS StgTSO      *CurrentTSO;
 
       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.
@@ -116,28 +221,54 @@ extern DLL_IMPORT_RTS StgTSO      *CurrentTSO;
         (a) smaller than a block, or
        (b) a multiple of BLOCK_SIZE
 
-      tso->link
-          == END_TSO_QUEUE  , iff the thread is currently running.
-          == (StgTSO *)     , otherwise, and it is linked onto either:
+       tso->why_blocked       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
+       BlockedOnGA            closure TSO blocks on   BQ of that closure
+       BlockedOnGA_NoSend     closure TSO blocks on   BQ of that closure
+
+      tso->link == END_TSO_QUEUE, if the thread is currently running.
 
-          - the runnable_queue       tso->blocked_on == END_TSO_QUEUE
-          - the blocked_queue       tso->blocked_on == END_TSO_QUEUE
-          - a BLACKHOLE_BQ,          tso->blocked_on == the BLACKHOLE_BQ
-          - an MVAR,                 tso->blocked_on == the MVAR
-                               
    A zombie thread has the following properties:
       
-      tso->whatNext == ThreadComplete or ThreadKilled
+      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 whatNext == ThreadComplete,
-                        exception             , if whatNext == ThreadKilled
+      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.
+
+   The 2 cases BlockedOnGA and BlockedOnGA_NoSend are needed in a GUM
+   setup only. They mark a TSO that has entered a FETCH_ME or
+   FETCH_ME_BQ closure, respectively; only the first TSO hitting the 
+   closure will send a Fetch message.
+   Currently we have no separate code for blocking on an RBH; we use the
+   BlockedOnBlackHole case for that.   -- HWL
+
+ ---------------------------------------------------------------------------- */
 
 /* Workaround for a bug/quirk in gcc on certain architectures.
  * symptom is that (&tso->stack - &tso->header) /=  sizeof(StgTSO)
@@ -147,7 +278,7 @@ extern DLL_IMPORT_RTS StgTSO      *CurrentTSO;
 extern StgTSO dummy_tso;
 
 #define TSO_STRUCT_SIZE \
-   ((int)&(dummy_tso).stack - (int)&(dummy_tso).header)
+   ((char *)&dummy_tso.stack - (char *)&dummy_tso.header)
 
 #define TSO_STRUCT_SIZEW (TSO_STRUCT_SIZE / sizeof(W_))