[project @ 2002-02-15 17:49:23 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / rts / Schedule.c
index 3371bad..1f8d06b 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* ---------------------------------------------------------------------------
- * $Id: Schedule.c,v 1.105 2001/11/08 12:46:31 simonmar Exp $
+ * $Id: Schedule.c,v 1.127 2002/02/15 17:49:23 sof Exp $
  *
  * (c) The GHC Team, 1998-2000
  *
  *
  * WAY  Name     CPP flag  What's it for
  * --------------------------------------
- * mp   GUM      PAR       Parallel execution on a distributed memory machine
- * s    SMP      SMP       Parallel execution on a shared memory machine
- * mg   GranSim  GRAN      Simulation of parallel execution
- * md   GUM/GdH  DIST      Distributed execution (based on GUM)
+ * mp   GUM      PAR          Parallel execution on a distributed memory machine
+ * s    SMP      SMP          Parallel execution on a shared memory machine
+ * mg   GranSim  GRAN         Simulation of parallel execution
+ * md   GUM/GdH  DIST         Distributed execution (based on GUM)
+ *
  * --------------------------------------------------------------------------*/
 
 //@node Main scheduling code, , ,
 #include "Stats.h"
 #include "Itimer.h"
 #include "Prelude.h"
+#ifdef PROFILING
+#include "Proftimer.h"
+#include "ProfHeap.h"
+#endif
 #if defined(GRAN) || defined(PAR)
 # include "GranSimRts.h"
 # include "GranSim.h"
 # include "HLC.h"
 #endif
 #include "Sparks.h"
+#include "Capability.h"
+#include "OSThreads.h"
+#include  "Task.h"
 
 #include <stdarg.h>
 
  *
  * These are the threads which clients have requested that we run.  
  *
- * In an SMP build, we might have several concurrent clients all
+ * In a 'threaded' build, we might have several concurrent clients all
  * waiting for results, and each one will wait on a condition variable
  * until the result is available.
  *
@@ -130,8 +138,8 @@ typedef struct StgMainThread_ {
   StgTSO *         tso;
   SchedulerStatus  stat;
   StgClosure **    ret;
-#ifdef SMP
-  pthread_cond_t wakeup;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  Condition        wakeup;
 #endif
   struct StgMainThread_ *link;
 } StgMainThread;
@@ -150,7 +158,7 @@ StgTSO* ActiveTSO = NULL; /* for assigning system costs; GranSim-Light only */
 /* rtsTime TimeOfNextEvent, EndOfTimeSlice;            now in GranSim.c */
 
 /* 
-   In GranSim we have a runable and a blocked queue for each processor.
+   In GranSim we have a runnable and a blocked queue for each processor.
    In order to minimise code changes new arrays run_queue_hds/tls
    are created. run_queue_hd is then a short cut (macro) for
    run_queue_hds[CurrentProc] (see GranSim.h).
@@ -177,11 +185,12 @@ StgTSO *sleeping_queue;           /* perhaps replace with a hash table? */
  */
 StgTSO *all_threads;
 
-/* Threads suspended in _ccall_GC.
+/* When a thread performs a safe C call (_ccall_GC, using old
+ * terminology), it gets put on the suspended_ccalling_threads
+ * list. Used by the garbage collector.
  */
 static StgTSO *suspended_ccalling_threads;
 
-static void GetRoots(evac_fn);
 static StgTSO *threadStackOverflow(StgTSO *tso);
 
 /* KH: The following two flags are shared memory locations.  There is no need
@@ -221,15 +230,6 @@ StgThreadID next_thread_id = 1;
 
 #define MIN_STACK_WORDS (RESERVED_STACK_WORDS + sizeofW(StgStopFrame) + 2)
 
-/* Free capability list.
- * Locks required: sched_mutex.
- */
-#ifdef SMP
-Capability *free_capabilities; /* Available capabilities for running threads */
-nat n_free_capabilities;       /* total number of available capabilities */
-#else
-Capability MainCapability;     /* for non-SMP, we have one global capability */
-#endif
 
 #if defined(GRAN)
 StgTSO *CurrentTSO;
@@ -243,13 +243,6 @@ StgTSO dummy_tso;
 
 rtsBool ready_to_gc;
 
-/* All our current task ids, saved in case we need to kill them later.
- */
-#ifdef SMP
-//@cindex task_ids
-task_info *task_ids;
-#endif
-
 void            addToBlockedQueue ( StgTSO *tso );
 
 static void     schedule          ( void );
@@ -266,18 +259,19 @@ static void     detectBlackHoles  ( void );
 static void sched_belch(char *s, ...);
 #endif
 
-#ifdef SMP
-//@cindex sched_mutex
-//@cindex term_mutex
-//@cindex thread_ready_cond
-//@cindex gc_pending_cond
-pthread_mutex_t sched_mutex       = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
-pthread_mutex_t term_mutex        = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
-pthread_cond_t  thread_ready_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
-pthread_cond_t  gc_pending_cond   = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+/* ToDo: carefully document the invariants that go together
+ *       with these synchronisation objects.
+ */
+Mutex     sched_mutex       = INIT_MUTEX_VAR;
+Mutex     term_mutex        = INIT_MUTEX_VAR;
 
+# if defined(SMP)
+static Condition gc_pending_cond = INIT_COND_VAR;
 nat await_death;
-#endif
+# endif
+
+#endif /* RTS_SUPPORTS_THREADS */
 
 #if defined(PAR)
 StgTSO *LastTSO;
@@ -303,7 +297,7 @@ char *threadReturnCode_strs[] = {
 };
 #endif
 
-#ifdef PAR
+#if defined(PAR)
 StgTSO * createSparkThread(rtsSpark spark);
 StgTSO * activateSpark (rtsSpark spark);  
 #endif
@@ -314,6 +308,18 @@ StgTSO * activateSpark (rtsSpark spark);
 StgTSO   *MainTSO;
  */
 
+#if defined(PAR) || defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+static void taskStart(void);
+static void
+taskStart(void)
+{
+  schedule();
+}
+#endif
+
+
+
+
 //@node Main scheduling loop, Suspend and Resume, Prototypes, Main scheduling code
 //@subsection Main scheduling loop
 
@@ -374,9 +380,17 @@ schedule( void )
   rtsBool was_interrupted = rtsFalse;
   
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  /* Check to see whether there are any worker threads
+     waiting to deposit external call results. If so,
+     yield our capability */
+  yieldToReturningWorker(&sched_mutex, cap);
 
-#if defined(GRAN)
+  waitForWorkCapability(&sched_mutex, &cap, rtsFalse);
+#endif
 
+#if defined(GRAN)
   /* set up first event to get things going */
   /* ToDo: assign costs for system setup and init MainTSO ! */
   new_event(CurrentProc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
@@ -427,7 +441,7 @@ schedule( void )
      * should be done more efficiently without a linear scan
      * of the main threads list, somehow...
      */
-#ifdef SMP
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
     { 
       StgMainThread *m, **prev;
       prev = &main_threads;
@@ -439,7 +453,7 @@ schedule( void )
          }
          *prev = m->link;
          m->stat = Success;
-         pthread_cond_broadcast(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
          break;
        case ThreadKilled:
          if (m->ret) *(m->ret) = NULL;
@@ -449,7 +463,7 @@ schedule( void )
          } else {
            m->stat = Killed;
          }
-         pthread_cond_broadcast(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
          break;
        default:
          break;
@@ -457,7 +471,7 @@ schedule( void )
       }
     }
 
-#else // not SMP
+#else /* not threaded */
 
 # if defined(PAR)
     /* in GUM do this only on the Main PE */
@@ -491,10 +505,13 @@ schedule( void )
     /* Top up the run queue from our spark pool.  We try to make the
      * number of threads in the run queue equal to the number of
      * free capabilities.
+     *
+     * Disable spark support in SMP for now, non-essential & requires
+     * a little bit of work to make it compile cleanly. -- sof 1/02.
      */
-#if defined(SMP)
+#if 0 /* defined(SMP) */
     {
-      nat n = n_free_capabilities;
+      nat n = getFreeCapabilities();
       StgTSO *tso = run_queue_hd;
 
       /* Count the run queue */
@@ -521,8 +538,8 @@ schedule( void )
       /* We need to wake up the other tasks if we just created some
        * work for them.
        */
-      if (n_free_capabilities - n > 1) {
-         pthread_cond_signal(&thread_ready_cond);
+      if (getFreeCapabilities() - n > 1) {
+         signalCondition( &thread_ready_cond );
       }
     }
 #endif // SMP
@@ -540,11 +557,10 @@ schedule( void )
      * ToDo: what if another client comes along & requests another
      * main thread?
      */
-    if (blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE || sleeping_queue != END_TSO_QUEUE) {
-      awaitEvent(
-          (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE)
-#ifdef SMP
-       && (n_free_capabilities == RtsFlags.ParFlags.nNodes)
+    if ( !EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd) || !EMPTY_QUEUE(sleeping_queue) ) {
+      awaitEvent( EMPTY_RUN_QUEUE()
+#if defined(SMP)
+       && allFreeCapabilities()
 #endif
        );
     }
@@ -563,66 +579,114 @@ schedule( void )
      * inform all the main threads.
      */
 #ifndef PAR
-    if (blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-       && run_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-       && sleeping_queue == END_TSO_QUEUE
+    if (   EMPTY_RUN_QUEUE()
+       && EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd)
+       && EMPTY_QUEUE(sleeping_queue)
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+       && EMPTY_QUEUE(suspended_ccalling_threads)
+#endif
 #ifdef SMP
-       && (n_free_capabilities == RtsFlags.ParFlags.nNodes)
+       && allFreeCapabilities()
 #endif
        )
     {
        IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("deadlocked, forcing major GC..."));
+#if defined(THREADED_RTS)
+       /* and SMP mode ..? */
+       releaseCapability(cap);
+#endif
+       RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
        GarbageCollect(GetRoots,rtsTrue);
-       if (blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-           && run_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-           && sleeping_queue == END_TSO_QUEUE) {
+       ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+       if (   EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd)
+           && EMPTY_RUN_QUEUE()
+           && EMPTY_QUEUE(sleeping_queue) ) {
+
            IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("still deadlocked, checking for black holes..."));
            detectBlackHoles();
-           if (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {
-               StgMainThread *m = main_threads;
-#ifdef SMP
-               for (; m != NULL; m = m->link) {
-                   deleteThread(m->tso);
-                   m->ret = NULL;
-                   m->stat = Deadlock;
-                   pthread_cond_broadcast(&m->wakeup);
+
+           /* No black holes, so probably a real deadlock.  Send the
+            * current main thread the Deadlock exception (or in the SMP
+            * build, send *all* main threads the deadlock exception,
+            * since none of them can make progress).
+            */
+           if ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
+               StgMainThread *m;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+               for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
+                   switch (m->tso->why_blocked) {
+                   case BlockedOnBlackHole:
+                       raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)NonTermination_closure);
+                       break;
+                   case BlockedOnException:
+                   case BlockedOnMVar:
+                       raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)Deadlock_closure);
+                       break;
+                   default:
+                       barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
+                   }
                }
-               main_threads = NULL;
 #else
-               deleteThread(m->tso);
-               m->ret = NULL;
-               m->stat = Deadlock;
-               main_threads = m->link;
-               return;
+               m = main_threads;
+               switch (m->tso->why_blocked) {
+               case BlockedOnBlackHole:
+                   raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)NonTermination_closure);
+                   break;
+               case BlockedOnException:
+               case BlockedOnMVar:
+                   raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)Deadlock_closure);
+                   break;
+               default:
+                   barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
+               }
 #endif
            }
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+           /* ToDo: revisit conditions (and mechanism) for shutting
+              down a multi-threaded world  */
+           if ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
+             IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("all done, i think...shutting down."));
+             shutdownHaskellAndExit(0);
+           }
+#endif
+           ASSERT( !EMPTY_RUN_QUEUE() );
        }
     }
 #elif defined(PAR)
     /* ToDo: add deadlock detection in GUM (similar to SMP) -- HWL */
 #endif
 
-#ifdef SMP
+#if defined(SMP)
     /* If there's a GC pending, don't do anything until it has
      * completed.
      */
     if (ready_to_gc) {
       IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("waiting for GC"));
-      pthread_cond_wait(&gc_pending_cond, &sched_mutex);
+      waitCondition( &gc_pending_cond, &sched_mutex );
     }
-    
+#endif    
+
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
     /* block until we've got a thread on the run queue and a free
      * capability.
+     *
      */
-    while (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE || free_capabilities == NULL) {
-      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting for work"));
-      pthread_cond_wait(&thread_ready_cond, &sched_mutex);
-      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("work now available"));
+    if ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
+      /* Give up our capability */
+      releaseCapability(cap);
+      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("thread %d: waiting for work", osThreadId()));
+      waitForWorkCapability(&sched_mutex, &cap, rtsTrue);
+      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("thread %d: work now available", osThreadId()));
+#if 0
+      while ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
+       waitForWorkCapability(&sched_mutex, &cap);
+       IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("thread %d: work now available", osThreadId()));
+      }
+#endif
     }
 #endif
 
 #if defined(GRAN)
-
     if (RtsFlags.GranFlags.Light)
       GranSimLight_enter_system(event, &ActiveTSO); // adjust ActiveTSO etc
 
@@ -868,7 +932,7 @@ schedule( void )
             belch("--=^ %d threads, %d sparks on [%#x]", 
                   run_queue_len(), spark_queue_len(pool), CURRENT_PROC));
 
-#if 1
+# if 1
     if (0 && RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full && 
        t && LastTSO && t->id != LastTSO->id && 
        LastTSO->why_blocked == NotBlocked && 
@@ -893,40 +957,32 @@ schedule( void )
       emitSchedule = rtsFalse;
     }
      
-#endif
+# endif
 #else /* !GRAN && !PAR */
   
-    /* grab a thread from the run queue
-     */
+    /* grab a thread from the run queue */
     ASSERT(run_queue_hd != END_TSO_QUEUE);
     t = POP_RUN_QUEUE();
-
     // Sanity check the thread we're about to run.  This can be
     // expensive if there is lots of thread switching going on...
     IF_DEBUG(sanity,checkTSO(t));
-
 #endif
     
-    /* grab a capability
-     */
-#ifdef SMP
-    cap = free_capabilities;
-    free_capabilities = cap->link;
-    n_free_capabilities--;
-#else
-    cap = &MainCapability;
-#endif
-
+    grabCapability(&cap);
     cap->r.rCurrentTSO = t;
     
     /* context switches are now initiated by the timer signal, unless
      * the user specified "context switch as often as possible", with
      * +RTS -C0
      */
-    if (RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks == 0
-       && (run_queue_hd != END_TSO_QUEUE
-           || blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE
-           || sleeping_queue != END_TSO_QUEUE))
+    if (
+#ifdef PROFILING
+       RtsFlags.ProfFlags.profileInterval == 0 ||
+#endif
+       (RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks == 0
+        && (run_queue_hd != END_TSO_QUEUE
+            || blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE
+            || sleeping_queue != END_TSO_QUEUE)))
        context_switch = 1;
     else
        context_switch = 0;
@@ -936,6 +992,10 @@ schedule( void )
     IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("-->> Running TSO %ld (%p) %s ...", 
                              t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]));
 
+#ifdef PROFILING
+    startHeapProfTimer();
+#endif
+
     /* +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ */
     /* Run the current thread 
      */
@@ -961,13 +1021,14 @@ schedule( void )
     
     /* Costs for the scheduler are assigned to CCS_SYSTEM */
 #ifdef PROFILING
+    stopHeapProfTimer();
     CCCS = CCS_SYSTEM;
 #endif
     
     ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 
 #ifdef SMP
-    IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler (task %ld): ", pthread_self()););
+    IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler (task %ld): ", osThreadId()););
 #elif !defined(GRAN) && !defined(PAR)
     IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler: "););
 #endif
@@ -1256,30 +1317,37 @@ schedule( void )
       barf("schedule: invalid thread return code %d", (int)ret);
     }
     
-#ifdef SMP
-    cap->link = free_capabilities;
-    free_capabilities = cap;
-    n_free_capabilities++;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+    /* I don't understand what this re-grab is doing -- sof */
+    grabCapability(&cap);
+#endif
+
+#ifdef PROFILING
+    if (RtsFlags.ProfFlags.profileInterval==0 || performHeapProfile) {
+       GarbageCollect(GetRoots, rtsTrue);
+       heapCensus();
+       performHeapProfile = rtsFalse;
+       ready_to_gc = rtsFalse; // we already GC'd
+    }
 #endif
 
+    if (ready_to_gc 
 #ifdef SMP
-    if (ready_to_gc && n_free_capabilities == RtsFlags.ParFlags.nNodes) 
-#else
-    if (ready_to_gc) 
+       && allFreeCapabilities() 
 #endif
-      {
+       ) {
       /* everybody back, start the GC.
        * Could do it in this thread, or signal a condition var
        * to do it in another thread.  Either way, we need to
        * broadcast on gc_pending_cond afterward.
        */
-#ifdef SMP
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
       IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("doing GC"));
 #endif
       GarbageCollect(GetRoots,rtsFalse);
       ready_to_gc = rtsFalse;
 #ifdef SMP
-      pthread_cond_broadcast(&gc_pending_cond);
+      broadcastCondition(&gc_pending_cond);
 #endif
 #if defined(GRAN)
       /* add a ContinueThread event to continue execution of current thread */
@@ -1319,15 +1387,18 @@ schedule( void )
    
 void deleteAllThreads ( void )
 {
-  StgTSO* t;
+  StgTSO* t, *next;
   IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("deleting all threads"));
-  for (t = run_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
+  for (t = run_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+      next = t->link;
       deleteThread(t);
   }
-  for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
+  for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+      next = t->link;
       deleteThread(t);
   }
-  for (t = sleeping_queue; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
+  for (t = sleeping_queue; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+      next = t->link;
       deleteThread(t);
   }
   run_queue_hd = run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
@@ -1337,6 +1408,7 @@ void deleteAllThreads ( void )
 
 /* startThread and  insertThread are now in GranSim.c -- HWL */
 
+
 //@node Suspend and Resume, Run queue code, Main scheduling loop, Main scheduling code
 //@subsection Suspend and Resume
 
@@ -1356,9 +1428,15 @@ void deleteAllThreads ( void )
  * ------------------------------------------------------------------------- */
    
 StgInt
-suspendThread( Capability *cap )
+suspendThread( StgRegTable *reg )
 {
   nat tok;
+  Capability *cap;
+
+  /* assume that *reg is a pointer to the StgRegTable part
+   * of a Capability.
+   */
+  cap = (Capability *)((void *)reg - sizeof(StgFunTable));
 
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 
@@ -1369,27 +1447,47 @@ suspendThread( Capability *cap )
   cap->r.rCurrentTSO->link = suspended_ccalling_threads;
   suspended_ccalling_threads = cap->r.rCurrentTSO;
 
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  cap->r.rCurrentTSO->why_blocked  = BlockedOnCCall;
+#endif
+
   /* Use the thread ID as the token; it should be unique */
   tok = cap->r.rCurrentTSO->id;
 
-#ifdef SMP
-  cap->link = free_capabilities;
-  free_capabilities = cap;
-  n_free_capabilities++;
+  /* Hand back capability */
+  releaseCapability(cap);
+  
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS) && !defined(SMP)
+  /* Preparing to leave the RTS, so ensure there's a native thread/task
+     waiting to take over.
+     
+     ToDo: optimise this and only create a new task if there's a need
+     for one (i.e., if there's only one Concurrent Haskell thread alive,
+     there's no need to create a new task).
+  */
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker thread (%d): leaving RTS", tok));
+  startTask(taskStart);
 #endif
 
+  THREAD_RUNNABLE();
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   return tok; 
 }
 
-Capability *
+StgRegTable *
 resumeThread( StgInt tok )
 {
   StgTSO *tso, **prev;
   Capability *cap;
 
-  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  /* Wait for permission to re-enter the RTS with the result. */
+  grabReturnCapability(&sched_mutex, &cap);
+#else
+  grabCapability(&cap);
+#endif
 
+  /* Remove the thread off of the suspended list */
   prev = &suspended_ccalling_threads;
   for (tso = suspended_ccalling_threads; 
        tso != END_TSO_QUEUE; 
@@ -1403,24 +1501,13 @@ resumeThread( StgInt tok )
     barf("resumeThread: thread not found");
   }
   tso->link = END_TSO_QUEUE;
+  /* Reset blocking status */
+  tso->why_blocked  = NotBlocked;
 
-#ifdef SMP
-  while (free_capabilities == NULL) {
-    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting to resume"));
-    pthread_cond_wait(&thread_ready_cond, &sched_mutex);
-    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("resuming thread %d", tso->id));
-  }
-  cap = free_capabilities;
-  free_capabilities = cap->link;
-  n_free_capabilities--;
-#else  
-  cap = &MainCapability;
-#endif
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 
   cap->r.rCurrentTSO = tso;
-
-  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
-  return cap;
+  return &cap->r;
 }
 
 
@@ -1522,7 +1609,7 @@ createThread_(nat size, rtsBool have_lock)
   stack_size = size - TSO_STRUCT_SIZEW;
 
   tso = (StgTSO *)allocate(size);
-  TICK_ALLOC_TSO(size-TSO_STRUCT_SIZEW, 0);
+  TICK_ALLOC_TSO(stack_size, 0);
 
   SET_HDR(tso, &stg_TSO_info, CCS_SYSTEM);
 #if defined(GRAN)
@@ -1724,14 +1811,16 @@ activateSpark (rtsSpark spark)
  * on this thread's stack before the scheduler is invoked.
  * ------------------------------------------------------------------------ */
 
+static void scheduleThread_ (StgTSO* tso, rtsBool createTask);
+
 void
-scheduleThread(StgTSO *tso)
+scheduleThread_(StgTSO *tso
+              , rtsBool createTask
+#if !defined(THREADED_RTS)
+                STG_UNUSED
+#endif
+             )
 {
-  if (tso==END_TSO_QUEUE){    
-    schedule();
-    return;
-  }
-
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 
   /* Put the new thread on the head of the runnable queue.  The caller
@@ -1740,6 +1829,14 @@ scheduleThread(StgTSO *tso)
    * soon as we release the scheduler lock below.
    */
   PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso);
+#if defined(THREADED_RTS)
+  /* If main() is scheduling a thread, don't bother creating a 
+   * new task.
+   */
+  if ( createTask ) {
+    startTask(taskStart);
+  }
+#endif
   THREAD_RUNNABLE();
 
 #if 0
@@ -1748,21 +1845,15 @@ scheduleThread(StgTSO *tso)
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 
-/* ---------------------------------------------------------------------------
- * startTasks()
- *
- * Start up Posix threads to run each of the scheduler tasks.
- * I believe the task ids are not needed in the system as defined.
- *  KH @ 25/10/99
- * ------------------------------------------------------------------------ */
+void scheduleThread(StgTSO* tso)
+{
+  return scheduleThread_(tso, rtsFalse);
+}
 
-#if defined(PAR) || defined(SMP)
-void
-taskStart(void) /*  ( void *arg STG_UNUSED)  */
+void scheduleExtThread(StgTSO* tso)
 {
-  scheduleThread(END_TSO_QUEUE);
+  return scheduleThread_(tso, rtsTrue);
 }
-#endif
 
 /* ---------------------------------------------------------------------------
  * initScheduler()
@@ -1771,7 +1862,6 @@ taskStart(void) /*  ( void *arg STG_UNUSED)  */
  * queues contained any threads, they'll be garbage collected at the
  * next pass.
  *
- * This now calls startTasks(), so should only be called once!  KH @ 25/10/99
  * ------------------------------------------------------------------------ */
 
 #ifdef SMP
@@ -1782,19 +1872,10 @@ term_handler(int sig STG_UNUSED)
   ACQUIRE_LOCK(&term_mutex);
   await_death--;
   RELEASE_LOCK(&term_mutex);
-  pthread_exit(NULL);
+  shutdownThread();
 }
 #endif
 
-static void
-initCapability( Capability *cap )
-{
-    cap->f.stgChk0         = (F_)__stg_chk_0;
-    cap->f.stgChk1         = (F_)__stg_chk_1;
-    cap->f.stgGCEnter1     = (F_)__stg_gc_enter_1;
-    cap->f.stgUpdatePAP    = (F_)__stg_update_PAP;
-}
-
 void 
 initScheduler(void)
 {
@@ -1827,9 +1908,26 @@ initScheduler(void)
 
   RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks =
       RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTime / TICK_MILLISECS;
+      
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  /* Initialise the mutex and condition variables used by
+   * the scheduler. */
+  initMutex(&sched_mutex);
+  initMutex(&term_mutex);
+
+  initCondition(&thread_ready_cond);
+#endif
+  
+#if defined(SMP)
+  initCondition(&gc_pending_cond);
+#endif
+
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+#endif
 
   /* Install the SIGHUP handler */
-#ifdef SMP
+#if defined(SMP)
   {
     struct sigaction action,oact;
 
@@ -1842,95 +1940,36 @@ initScheduler(void)
   }
 #endif
 
-#ifdef SMP
-  /* Allocate N Capabilities */
-  {
-    nat i;
-    Capability *cap, *prev;
-    cap  = NULL;
-    prev = NULL;
-    for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes; i++) {
-      cap = stgMallocBytes(sizeof(Capability), "initScheduler:capabilities");
-      initCapability(cap);
-      cap->link = prev;
-      prev = cap;
-    }
-    free_capabilities = cap;
-    n_free_capabilities = RtsFlags.ParFlags.nNodes;
-  }
-  IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler: Allocated %d capabilities\n",
-                            n_free_capabilities););
-#else
-  initCapability(&MainCapability);
+  /* A capability holds the state a native thread needs in
+   * order to execute STG code. At least one capability is
+   * floating around (only SMP builds have more than one).
+   */
+  initCapabilities();
+  
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+    /* start our haskell execution tasks */
+# if defined(SMP)
+    startTaskManager(RtsFlags.ParFlags.nNodes, taskStart);
+# else
+    startTaskManager(0,taskStart);
+# endif
 #endif
 
-#if defined(SMP) || defined(PAR)
+#if /* defined(SMP) ||*/ defined(PAR)
   initSparkPools();
 #endif
-}
 
-#ifdef SMP
-void
-startTasks( void )
-{
-  nat i;
-  int r;
-  pthread_t tid;
-  
-  /* make some space for saving all the thread ids */
-  task_ids = stgMallocBytes(RtsFlags.ParFlags.nNodes * sizeof(task_info),
-                           "initScheduler:task_ids");
-  
-  /* and create all the threads */
-  for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes; i++) {
-    r = pthread_create(&tid,NULL,taskStart,NULL);
-    if (r != 0) {
-      barf("startTasks: Can't create new Posix thread");
-    }
-    task_ids[i].id = tid;
-    task_ids[i].mut_time = 0.0;
-    task_ids[i].mut_etime = 0.0;
-    task_ids[i].gc_time = 0.0;
-    task_ids[i].gc_etime = 0.0;
-    task_ids[i].elapsedtimestart = elapsedtime();
-    IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler: Started task: %ld\n",tid););
-  }
-}
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 #endif
 
+}
+
 void
 exitScheduler( void )
 {
-#ifdef SMP
-  nat i;
-
-  /* Don't want to use pthread_cancel, since we'd have to install
-   * these silly exception handlers (pthread_cleanup_{push,pop}) around
-   * all our locks.
-   */
-#if 0
-  /* Cancel all our tasks */
-  for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes; i++) {
-    pthread_cancel(task_ids[i].id);
-  }
-  
-  /* Wait for all the tasks to terminate */
-  for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes; i++) {
-    IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler: waiting for task %ld\n", 
-                              task_ids[i].id));
-    pthread_join(task_ids[i].id, NULL);
-  }
-#endif
-
-  /* Send 'em all a SIGHUP.  That should shut 'em up.
-   */
-  await_death = RtsFlags.ParFlags.nNodes;
-  for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes; i++) {
-    pthread_kill(task_ids[i].id,SIGTERM);
-  }
-  while (await_death > 0) {
-    sched_yield();
-  }
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  stopTaskManager();
 #endif
 }
 
@@ -1978,13 +2017,13 @@ finishAllThreads ( void )
 {
    do {
       while (run_queue_hd != END_TSO_QUEUE) {
-         waitThread ( run_queue_hd, NULL );
+         waitThread ( run_queue_hd, NULL);
       }
       while (blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE) {
-         waitThread ( blocked_queue_hd, NULL );
+         waitThread ( blocked_queue_hd, NULL);
       }
       while (sleeping_queue != END_TSO_QUEUE) {
-         waitThread ( blocked_queue_hd, NULL );
+         waitThread ( blocked_queue_hd, NULL);
       }
    } while 
       (blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE || 
@@ -1994,6 +2033,21 @@ finishAllThreads ( void )
 
 SchedulerStatus
 waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
+{ 
+#if defined(THREADED_RTS)
+  return waitThread_(tso,ret, rtsFalse);
+#else
+  return waitThread_(tso,ret);
+#endif
+}
+
+SchedulerStatus
+waitThread_(StgTSO *tso,
+           /*out*/StgClosure **ret
+#if defined(THREADED_RTS)
+           , rtsBool blockWaiting
+#endif
+          )
 {
   StgMainThread *m;
   SchedulerStatus stat;
@@ -2005,20 +2059,34 @@ waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
   m->tso = tso;
   m->ret = ret;
   m->stat = NoStatus;
-#ifdef SMP
-  pthread_cond_init(&m->wakeup, NULL);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  initCondition(&m->wakeup);
 #endif
 
   m->link = main_threads;
   main_threads = m;
 
-  IF_DEBUG(scheduler, fprintf(stderr, "== scheduler: new main thread (%d)\n", 
-                             m->tso->id));
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("== scheduler: new main thread (%d)\n", m->tso->id));
 
-#ifdef SMP
-  do {
-    pthread_cond_wait(&m->wakeup, &sched_mutex);
-  } while (m->stat == NoStatus);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+
+# if defined(THREADED_RTS)
+  if (!blockWaiting) {
+    /* In the threaded case, the OS thread that called main()
+     * gets to enter the RTS directly without going via another
+     * task/thread.
+     */
+    RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+    schedule();
+    ASSERT(m->stat != NoStatus);
+  } else 
+# endif
+  {
+    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("sfoo"));
+    do {
+      waitCondition(&m->wakeup, &sched_mutex);
+    } while (m->stat == NoStatus);
+  }
 #elif defined(GRAN)
   /* GranSim specific init */
   CurrentTSO = m->tso;                // the TSO to run
@@ -2027,21 +2095,25 @@ waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
 
   schedule();
 #else
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   schedule();
   ASSERT(m->stat != NoStatus);
 #endif
 
   stat = m->stat;
 
-#ifdef SMP
-  pthread_cond_destroy(&m->wakeup);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  closeCondition(&m->wakeup);
 #endif
 
   IF_DEBUG(scheduler, fprintf(stderr, "== scheduler: main thread (%d) finished\n", 
                              m->tso->id));
   free(m);
 
-  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+#if defined(THREADED_RTS)
+  if (blockWaiting) 
+#endif
+    RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 
   return stat;
 }
@@ -2166,7 +2238,7 @@ take_off_run_queue(StgTSO *tso) {
        KH @ 25/10/99
 */
 
-static void
+void
 GetRoots(evac_fn evac)
 {
   StgMainThread *m;
@@ -2216,7 +2288,7 @@ GetRoots(evac_fn evac)
       evac((StgClosure **)&suspended_ccalling_threads);
   }
 
-#if defined(SMP) || defined(PAR) || defined(GRAN)
+#if defined(PAR) || defined(GRAN)
   markSparkQueue(evac);
 #endif
 }
@@ -2306,7 +2378,7 @@ threadStackOverflow(StgTSO *tso)
   IF_DEBUG(scheduler, fprintf(stderr,"== scheduler: increasing stack size from %d words to %d.\n", tso->stack_size, new_stack_size));
 
   dest = (StgTSO *)allocate(new_tso_size);
-  TICK_ALLOC_TSO(new_tso_size-sizeofW(StgTSO),0);
+  TICK_ALLOC_TSO(new_stack_size,0);
 
   /* copy the TSO block and the old stack into the new area */
   memcpy(dest,tso,TSO_STRUCT_SIZE);
@@ -3000,51 +3072,39 @@ raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
     StgAP_UPD * ap;
 
     /* If we find a CATCH_FRAME, and we've got an exception to raise,
-     * then build PAP(handler,exception,realworld#), and leave it on
-     * top of the stack ready to enter.
+     * then build the THUNK raise(exception), and leave it on
+     * top of the CATCH_FRAME ready to enter.
      */
     if (get_itbl(su)->type == CATCH_FRAME && exception != NULL) {
       StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)su;
+      StgClosure *raise;
+
       /* we've got an exception to raise, so let's pass it to the
        * handler in this frame.
        */
-      ap = (StgAP_UPD *)allocate(sizeofW(StgPAP) + 2);
-      TICK_ALLOC_UPD_PAP(3,0);
-      SET_HDR(ap,&stg_PAP_info,cf->header.prof.ccs);
-             
-      ap->n_args = 2;
-      ap->fun = cf->handler;   /* :: Exception -> IO a */
-      ap->payload[0] = exception;
-      ap->payload[1] = ARG_TAG(0); /* realworld token */
-
-      /* throw away the stack from Sp up to and including the
-       * CATCH_FRAME.
-       */
-      sp = (P_)su + sizeofW(StgCatchFrame) - 1; 
-      tso->su = cf->link;
-
-      /* Restore the blocked/unblocked state for asynchronous exceptions
-       * at the CATCH_FRAME.  
-       *
-       * If exceptions were unblocked at the catch, arrange that they
-       * are unblocked again after executing the handler by pushing an
-       * unblockAsyncExceptions_ret stack frame.
+      raise = (StgClosure *)allocate(sizeofW(StgClosure)+1);
+      TICK_ALLOC_SE_THK(1,0);
+      SET_HDR(raise,&stg_raise_info,cf->header.prof.ccs);
+      raise->payload[0] = exception;
+
+      /* throw away the stack from Sp up to the CATCH_FRAME.
        */
-      if (!cf->exceptions_blocked) {
-       *(sp--) = (W_)&stg_unblockAsyncExceptionszh_ret_info;
-      }
-      
-      /* Ensure that async exceptions are blocked when running the handler.
+      sp = (P_)su - 1;
+
+      /* Ensure that async excpetions are blocked now, so we don't get
+       * a surprise exception before we get around to executing the
+       * handler.
        */
       if (tso->blocked_exceptions == NULL) {
-       tso->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
+         tso->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
       }
-      
-      /* Put the newly-built PAP on top of the stack, ready to execute
+
+      /* Put the newly-built THUNK on top of the stack, ready to execute
        * when the thread restarts.
        */
-      sp[0] = (W_)ap;
+      sp[0] = (W_)raise;
       tso->sp = sp;
+      tso->su = su;
       tso->what_next = ThreadEnterGHC;
       IF_DEBUG(sanity, checkTSO(tso));
       return;
@@ -3316,6 +3376,11 @@ printThreadBlockage(StgTSO *tso)
            tso->block_info.closure, info_type(tso->block_info.closure));
     break;
 #endif
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  case BlockedOnCCall:
+    fprintf(stderr,"is blocked on an external call");
+    break;
+#endif
   default:
     barf("printThreadBlockage: strange tso->why_blocked: %d for TSO %d (%d)",
         tso->why_blocked, tso->id, tso);
@@ -3539,7 +3604,7 @@ sched_belch(char *s, ...)
   va_list ap;
   va_start(ap,s);
 #ifdef SMP
-  fprintf(stderr, "scheduler (task %ld): ", pthread_self());
+  fprintf(stderr, "scheduler (task %ld): ", osThreadId());
 #elif defined(PAR)
   fprintf(stderr, "== ");
 #else
@@ -3556,18 +3621,15 @@ sched_belch(char *s, ...)
 //@subsection Index
 
 //@index
-//* MainRegTable::  @cindex\s-+MainRegTable
 //* StgMainThread::  @cindex\s-+StgMainThread
 //* awaken_blocked_queue::  @cindex\s-+awaken_blocked_queue
 //* blocked_queue_hd::  @cindex\s-+blocked_queue_hd
 //* blocked_queue_tl::  @cindex\s-+blocked_queue_tl
 //* context_switch::  @cindex\s-+context_switch
 //* createThread::  @cindex\s-+createThread
-//* free_capabilities::  @cindex\s-+free_capabilities
 //* gc_pending_cond::  @cindex\s-+gc_pending_cond
 //* initScheduler::  @cindex\s-+initScheduler
 //* interrupted::  @cindex\s-+interrupted
-//* n_free_capabilities::  @cindex\s-+n_free_capabilities
 //* next_thread_id::  @cindex\s-+next_thread_id
 //* print_bq::  @cindex\s-+print_bq
 //* run_queue_hd::  @cindex\s-+run_queue_hd
@@ -3575,7 +3637,5 @@ sched_belch(char *s, ...)
 //* sched_mutex::  @cindex\s-+sched_mutex
 //* schedule::  @cindex\s-+schedule
 //* take_off_run_queue::  @cindex\s-+take_off_run_queue
-//* task_ids::  @cindex\s-+task_ids
 //* term_mutex::  @cindex\s-+term_mutex
-//* thread_ready_cond::  @cindex\s-+thread_ready_cond
 //@end index