[project @ 2002-04-23 09:56:28 by stolz]
[ghc-hetmet.git] / ghc / rts / Schedule.c
index 026ffeb..72229d4 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* ---------------------------------------------------------------------------
- * $Id: Schedule.c,v 1.114 2002/01/31 11:18:07 sof Exp $
+ * $Id: Schedule.c,v 1.139 2002/04/23 09:56:28 stolz Exp $
  *
  * (c) The GHC Team, 1998-2000
  *
 #include "Sparks.h"
 #include "Capability.h"
 #include "OSThreads.h"
+#include  "Task.h"
+
+#ifdef HAVE_SYS_TYPES_H
+#include <sys/types.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_UNISTD_H
+#include <unistd.h>
+#endif
 
 #include <stdarg.h>
 
 //@node Variables and Data structures, Prototypes, Includes, Main scheduling code
 //@subsection Variables and Data structures
 
-/* Main threads:
- *
- * These are the threads which clients have requested that we run.  
- *
- * 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.
- *
- * In non-SMP, clients are strictly nested: the first client calls
- * into the RTS, which might call out again to C with a _ccall_GC, and
- * eventually re-enter the RTS.
- *
- * Main threads information is kept in a linked list:
- */
-//@cindex StgMainThread
-typedef struct StgMainThread_ {
-  StgTSO *         tso;
-  SchedulerStatus  stat;
-  StgClosure **    ret;
-#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
-  CondVar          wakeup;
-#endif
-  struct StgMainThread_ *link;
-} StgMainThread;
-
 /* Main thread queue.
  * Locks required: sched_mutex.
  */
-static StgMainThread *main_threads;
+StgMainThread *main_threads;
 
 /* Thread queues.
  * Locks required: sched_mutex.
@@ -157,7 +140,7 @@ 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).
@@ -184,7 +167,9 @@ 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;
 
@@ -228,10 +213,6 @@ StgThreadID next_thread_id = 1;
 #define MIN_STACK_WORDS (RESERVED_STACK_WORDS + sizeofW(StgStopFrame) + 2)
 
 
-#if !defined(SMP)
-Capability MainCapability;     /* for non-SMP, we have one global capability */
-#endif
-
 #if defined(GRAN)
 StgTSO *CurrentTSO;
 #endif
@@ -244,13 +225,6 @@ StgTSO dummy_tso;
 
 rtsBool ready_to_gc;
 
-/* All our current task ids, saved in case we need to kill them later.
- */
-#if defined(SMP)
-//@cindex task_ids
-task_info *task_ids;
-#endif
-
 void            addToBlockedQueue ( StgTSO *tso );
 
 static void     schedule          ( void );
@@ -271,13 +245,15 @@ static void sched_belch(char *s, ...);
 /* ToDo: carefully document the invariants that go together
  *       with these synchronisation objects.
  */
-MutexVar  sched_mutex       = INIT_MUTEX_VAR;
-MutexVar  term_mutex        = INIT_MUTEX_VAR;
-CondVar   thread_ready_cond = INIT_COND_VAR;
-CondVar   gc_pending_cond   = INIT_COND_VAR;
+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;
@@ -314,6 +290,18 @@ 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 +362,15 @@ schedule( void )
   rtsBool was_interrupted = rtsFalse;
   
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  waitForWorkCapability(&sched_mutex, &cap, rtsFalse);
+#else
+  /* simply initialise it in the non-threaded case */
+  grabCapability(&cap);
+#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],
@@ -411,6 +405,13 @@ schedule( void )
 
     IF_DEBUG(scheduler, printAllThreads());
 
+#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);
+#endif
+
     /* If we're interrupted (the user pressed ^C, or some other
      * termination condition occurred), kill all the currently running
      * threads.
@@ -439,7 +440,11 @@ schedule( void )
          }
          *prev = m->link;
          m->stat = Success;
-         broadcastCondVar(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
+#ifdef DEBUG
+         free(m->tso->label);
+         m->tso->label = NULL;
+#endif
          break;
        case ThreadKilled:
          if (m->ret) *(m->ret) = NULL;
@@ -449,7 +454,11 @@ schedule( void )
          } else {
            m->stat = Killed;
          }
-         broadcastCondVar(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
+#ifdef DEBUG
+         free(m->tso->label);
+         m->tso->label = NULL;
+#endif
          break;
        default:
          break;
@@ -469,6 +478,10 @@ schedule( void )
       StgMainThread *m = main_threads;
       if (m->tso->what_next == ThreadComplete
          || m->tso->what_next == ThreadKilled) {
+#ifdef DEBUG
+       free(m->tso->label);
+       m->tso->label = NULL;
+#endif
        main_threads = main_threads->link;
        if (m->tso->what_next == ThreadComplete) {
          /* we finished successfully, fill in the return value */
@@ -525,7 +538,7 @@ schedule( void )
        * work for them.
        */
       if (getFreeCapabilities() - n > 1) {
-         signalCondVar ( &thread_ready_cond );
+         signalCondition( &thread_ready_cond );
       }
     }
 #endif // SMP
@@ -533,7 +546,9 @@ schedule( void )
     /* check for signals each time around the scheduler */
 #ifndef mingw32_TARGET_OS
     if (signals_pending()) {
+      RELEASE_LOCK(&sched_mutex); /* ToDo: kill */
       startSignalHandlers();
+      ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
     }
 #endif
 
@@ -543,9 +558,8 @@ 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)
+    if ( !EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd) || !EMPTY_QUEUE(sleeping_queue) ) {
+      awaitEvent( EMPTY_RUN_QUEUE()
 #if defined(SMP)
        && allFreeCapabilities()
 #endif
@@ -566,46 +580,79 @@ 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 defined(SMP)
+    if (   EMPTY_THREAD_QUEUES()
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+       && EMPTY_QUEUE(suspended_ccalling_threads)
+#endif
+#ifdef SMP
        && allFreeCapabilities()
 #endif
        )
     {
        IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("deadlocked, forcing major GC..."));
+#if defined(THREADED_RTS)
+       /* and SMP mode ..? */
+       releaseCapability(cap);
+#endif
+       // Garbage collection can release some new threads due to
+       // either (a) finalizers or (b) threads resurrected because
+       // they are about to be send BlockedOnDeadMVar.  Any threads
+       // thus released will be immediately runnable.
        GarbageCollect(GetRoots,rtsTrue);
-       if (blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-           && run_queue_hd == END_TSO_QUEUE
-           && sleeping_queue == END_TSO_QUEUE) {
-
-           IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("still deadlocked, checking for black holes..."));
-           detectBlackHoles();
-
-           /* 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 (run_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {
-               StgMainThread *m;
+
+       if ( !EMPTY_RUN_QUEUE() ) { goto not_deadlocked; }
+
+       IF_DEBUG(scheduler, 
+                sched_belch("still deadlocked, checking for black holes..."));
+       detectBlackHoles();
+
+       if ( !EMPTY_RUN_QUEUE() ) { goto not_deadlocked; }
+
+#ifndef mingw32_TARGET_OS
+       /* If we have user-installed signal handlers, then wait
+        * for signals to arrive rather then bombing out with a
+        * deadlock.
+        */
 #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");
-                   }
-               }
+       if ( 0 ) { /* hmm..what to do? Simply stop waiting for
+                     a signal with no runnable threads (or I/O
+                     suspended ones) leads nowhere quick.
+                     For now, simply shut down when we reach this
+                     condition.
+                     
+                     ToDo: define precisely under what conditions
+                     the Scheduler should shut down in an MT setting.
+                  */
 #else
-               m = main_threads;
+       if ( anyUserHandlers() ) {
+#endif
+           IF_DEBUG(scheduler, 
+                    sched_belch("still deadlocked, waiting for signals..."));
+
+           awaitUserSignals();
+
+           // we might be interrupted...
+           if (interrupted) { continue; }
+
+           if (signals_pending()) {
+               RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+               startSignalHandlers();
+               ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+           }
+           ASSERT(!EMPTY_RUN_QUEUE());
+           goto not_deadlocked;
+       }
+#endif
+
+       /* 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).
+        */
+       {
+           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);
@@ -617,13 +664,32 @@ schedule( void )
                default:
                    barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
                }
-#endif
            }
-#if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
-           ASSERT( run_queue_hd != END_TSO_QUEUE );
+#else
+           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_DEBUG(scheduler, sched_belch("all done, i think...shutting down."));
+       shutdownHaskellAndExit(0);
+#endif
     }
+  not_deadlocked:
+
 #elif defined(PAR)
     /* ToDo: add deadlock detection in GUM (similar to SMP) -- HWL */
 #endif
@@ -634,27 +700,31 @@ schedule( void )
      */
     if (ready_to_gc) {
       IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("waiting for GC"));
-      waitCondVar ( &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 
-#if defined(SMP)
-           || noFreeCapabilities() 
+    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
-           ) {
-      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting for work"));
-      waitCondVar ( &thread_ready_cond, &sched_mutex );
-      IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("work now available"));
     }
 #endif
 
 #if defined(GRAN)
-
     if (RtsFlags.GranFlags.Light)
       GranSimLight_enter_system(event, &ActiveTSO); // adjust ActiveTSO etc
 
@@ -900,7 +970,7 @@ 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 && 
@@ -925,26 +995,17 @@ 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
     
-#ifdef SMP
-    grabCapability(&cap);
-#else
-    cap = &MainCapability;
-#endif
-
     cap->r.rCurrentTSO = t;
     
     /* context switches are now initiated by the timer signal, unless
@@ -1292,10 +1353,6 @@ schedule( void )
     default:
       barf("schedule: invalid thread return code %d", (int)ret);
     }
-    
-#ifdef SMP
-    grabCapability(&cap);
-#endif
 
 #ifdef PROFILING
     if (RtsFlags.ProfFlags.profileInterval==0 || performHeapProfile) {
@@ -1306,12 +1363,11 @@ schedule( void )
     }
 #endif
 
+    if (ready_to_gc 
 #ifdef SMP
-    if (ready_to_gc && allFreeCapabilities() )
-#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
@@ -1323,7 +1379,7 @@ schedule( void )
       GarbageCollect(GetRoots,rtsFalse);
       ready_to_gc = rtsFalse;
 #ifdef SMP
-      broadcastCondVar(&gc_pending_cond);
+      broadcastCondition(&gc_pending_cond);
 #endif
 #if defined(GRAN)
       /* add a ContinueThread event to continue execution of current thread */
@@ -1355,25 +1411,62 @@ schedule( void )
 }
 
 /* ---------------------------------------------------------------------------
+ * Singleton fork(). Do not copy any running threads.
+ * ------------------------------------------------------------------------- */
+
+StgInt forkProcess(StgTSO* tso) {
+
+#ifndef mingw32_TARGET_OS
+  pid_t pid;
+  StgTSO* t,*next;
+
+  IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("forking!"));
+
+  pid = fork();
+  if (pid) { /* parent */
+
+  /* just return the pid */
+    
+  } else { /* child */
+  /* wipe all other threads */
+  run_queue_hd = tso;
+  tso->link = END_TSO_QUEUE;
+
+  /* DO NOT TOUCH THE QUEUES directly because most of the code around
+     us is picky about finding the threat still in its queue when
+     handling the deleteThread() */
+
+  for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+    next = t->link;
+    if (t->id != tso->id) {
+      deleteThread(t);
+    }
+  }
+  }
+  return pid;
+#else /* mingw32 */
+  barf("forkProcess#: primop not implemented for mingw32, sorry!");
+  return -1;
+#endif /* mingw32 */
+}
+
+/* ---------------------------------------------------------------------------
  * deleteAllThreads():  kill all the live threads.
  *
  * This is used when we catch a user interrupt (^C), before performing
  * any necessary cleanups and running finalizers.
+ *
+ * Locks: sched_mutex held.
  * ------------------------------------------------------------------------- */
    
 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) {
-      deleteThread(t);
-  }
-  for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
+  for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+      next = t->global_link;
       deleteThread(t);
-  }
-  for (t = sleeping_queue; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
-      deleteThread(t);
-  }
+  }      
   run_queue_hd = run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
   blocked_queue_hd = blocked_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
   sleeping_queue = END_TSO_QUEUE;
@@ -1381,6 +1474,7 @@ 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
 
@@ -1400,43 +1494,84 @@ void deleteAllThreads ( void )
  * ------------------------------------------------------------------------- */
    
 StgInt
-suspendThread( StgRegTable *reg )
+suspendThread( StgRegTable *reg, 
+              rtsBool concCall
+#if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS) && !defined(DEBUG)
+              STG_UNUSED
+#endif
+              )
 {
   nat tok;
   Capability *cap;
 
-  // assume that *reg is a pointer to the StgRegTable part of a Capability
+  /* assume that *reg is a pointer to the StgRegTable part
+   * of a Capability.
+   */
   cap = (Capability *)((void *)reg - sizeof(StgFunTable));
 
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 
   IF_DEBUG(scheduler,
-          sched_belch("thread %d did a _ccall_gc", cap->r.rCurrentTSO->id));
+          sched_belch("thread %d did a _ccall_gc (is_concurrent: %d)", cap->r.rCurrentTSO->id,concCall));
 
   threadPaused(cap->r.rCurrentTSO);
   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
   /* Hand back capability */
-  releaseCapability(&cap);
+  releaseCapability(cap);
+  
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  /* 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));
+  if (concCall) {
+    startTask(taskStart);
+  }
 #endif
 
+  /* Other threads _might_ be available for execution; signal this */
+  THREAD_RUNNABLE();
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   return tok; 
 }
 
 StgRegTable *
-resumeThread( StgInt tok )
+resumeThread( StgInt tok,
+             rtsBool concCall
+#if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+              STG_UNUSED
+#endif
+             )
 {
   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. */
+  if ( concCall ) {
+    ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+    grabReturnCapability(&sched_mutex, &cap);
+  } else {
+    grabCapability(&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; 
@@ -1450,20 +1585,10 @@ resumeThread( StgInt tok )
     barf("resumeThread: thread not found");
   }
   tso->link = END_TSO_QUEUE;
-
-#ifdef SMP
-  while ( noFreeCapabilities() ) {
-    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting to resume"));
-    waitCondVar(&thread_ready_cond, &sched_mutex);
-    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("resuming thread %d", tso->id));
-  }
-  grabCapability(&cap);
-#else  
-  cap = &MainCapability;
-#endif
+  /* Reset blocking status */
+  tso->why_blocked  = NotBlocked;
 
   cap->r.rCurrentTSO = tso;
-
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   return &cap->r;
 }
@@ -1501,6 +1626,25 @@ int rts_getThreadId(const StgTSO *tso)
   return tso->id;
 }
 
+#ifdef DEBUG
+void labelThread(StgTSO *tso, char *label)
+{
+  int len;
+  void *buf;
+
+  /* Caveat: Once set, you can only set the thread name to "" */
+  len = strlen(label)+1;
+  buf = realloc(tso->label,len);
+  if (buf == NULL) {
+    fprintf(stderr,"insufficient memory for labelThread!\n");
+    free(tso->label);
+    tso->label = NULL;
+  } else
+    strncpy(buf,label,len);
+  tso->label = buf;
+}
+#endif /* DEBUG */
+
 /* ---------------------------------------------------------------------------
    Create a new thread.
 
@@ -1575,13 +1719,21 @@ createThread_(nat size, rtsBool have_lock)
 #endif
   tso->what_next     = ThreadEnterGHC;
 
+#ifdef DEBUG
+  tso->label = NULL;
+#endif
+
   /* tso->id needs to be unique.  For now we use a heavyweight mutex to
    * protect the increment operation on next_thread_id.
    * In future, we could use an atomic increment instead.
    */
+#ifdef SMP
   if (!have_lock) { ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex); }
+#endif
   tso->id = next_thread_id++; 
+#ifdef SMP
   if (!have_lock) { RELEASE_LOCK(&sched_mutex); }
+#endif
 
   tso->why_blocked  = NotBlocked;
   tso->blocked_exceptions = NULL;
@@ -1769,8 +1921,15 @@ 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
+             )
 {
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 
@@ -1780,6 +1939,14 @@ 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
@@ -1788,21 +1955,15 @@ 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)
 {
-  schedule();
+  return scheduleThread_(tso, rtsTrue);
 }
-#endif
 
 /* ---------------------------------------------------------------------------
  * initScheduler()
@@ -1811,7 +1972,6 @@ 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
@@ -1858,9 +2018,26 @@ 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;
 
@@ -1873,80 +2050,36 @@ initScheduler(void)
   }
 #endif
 
-#ifdef SMP
-  /* Allocate N Capabilities */
-  initCapabilities(RtsFlags.ParFlags.nNodes);
-#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)
   initSparkPools();
 #endif
-}
 
-#ifdef SMP
-void
-startTasks( void )
-{
-  nat i;
-  int r;
-  OSThreadId 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 = createOSThread(&tid,taskStart);
-    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 = stat_getElapsedTime();
-    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
 }
 
@@ -1994,13 +2127,13 @@ 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 || 
@@ -2010,11 +2143,28 @@ finishAllThreads ( void )
 
 SchedulerStatus
 waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
+{ 
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("== scheduler: waiting for thread (%d)\n", tso->id));
+#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;
 
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("== scheduler: waiting for thread (%d)\n", tso->id));
   
   m = stgMallocBytes(sizeof(StgMainThread), "waitThread");
 
@@ -2022,19 +2172,33 @@ waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
   m->ret = ret;
   m->stat = NoStatus;
 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
-  initCondVar(&m->wakeup);
+  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 {
-    waitCondVar(&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
@@ -2043,6 +2207,7 @@ waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
 
   schedule();
 #else
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   schedule();
   ASSERT(m->stat != NoStatus);
 #endif
@@ -2050,14 +2215,17 @@ waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
   stat = m->stat;
 
 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
-  closeCondVar(&m->wakeup);
+  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;
 }
@@ -2185,8 +2353,6 @@ take_off_run_queue(StgTSO *tso) {
 void
 GetRoots(evac_fn evac)
 {
-  StgMainThread *m;
-
 #if defined(GRAN)
   {
     nat i;
@@ -2225,9 +2391,6 @@ GetRoots(evac_fn evac)
   }
 #endif 
 
-  for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
-      evac((StgClosure **)&m->tso);
-  }
   if (suspended_ccalling_threads != END_TSO_QUEUE) {
       evac((StgClosure **)&suspended_ccalling_threads);
   }
@@ -2255,13 +2418,18 @@ void (*extra_roots)(evac_fn);
 void
 performGC(void)
 {
+  /* Obligated to hold this lock upon entry */
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   GarbageCollect(GetRoots,rtsFalse);
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 
 void
 performMajorGC(void)
 {
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   GarbageCollect(GetRoots,rtsTrue);
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 
 static void
@@ -2274,8 +2442,10 @@ AllRoots(evac_fn evac)
 void
 performGCWithRoots(void (*get_roots)(evac_fn))
 {
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   extra_roots = get_roots;
   GarbageCollect(AllRoots,rtsFalse);
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -2690,13 +2860,15 @@ interruptStgRts(void)
   NB: only the type of the blocking queue is different in GranSim and GUM
       the operations on the queue-elements are the same
       long live polymorphism!
+
+  Locks: sched_mutex is held upon entry and exit.
+
 */
 static void
 unblockThread(StgTSO *tso)
 {
   StgBlockingQueueElement *t, **last;
 
-  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   switch (tso->why_blocked) {
 
   case NotBlocked:
@@ -2818,20 +2990,20 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
   tso->why_blocked = NotBlocked;
   tso->block_info.closure = NULL;
   PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso);
-  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 #else
 static void
 unblockThread(StgTSO *tso)
 {
   StgTSO *t, **last;
+  
+  /* To avoid locking unnecessarily. */
+  if (tso->why_blocked == NotBlocked) {
+    return;
+  }
 
-  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   switch (tso->why_blocked) {
 
-  case NotBlocked:
-    return;  /* not blocked */
-
   case BlockedOnMVar:
     ASSERT(get_itbl(tso->block_info.closure)->type == MVAR);
     {
@@ -2943,7 +3115,6 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
   tso->why_blocked = NotBlocked;
   tso->block_info.closure = NULL;
   PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso);
-  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 #endif
 
@@ -2977,6 +3148,8 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
  * CATCH_FRAME on the stack.  In either case, we strip the entire
  * stack and replace the thread with a zombie.
  *
+ * Locks: sched_mutex held upon entry nor exit.
+ *
  * -------------------------------------------------------------------------- */
  
 void 
@@ -2986,6 +3159,16 @@ deleteThread(StgTSO *tso)
 }
 
 void
+raiseAsyncWithLock(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
+{
+  /* When raising async exs from contexts where sched_mutex isn't held;
+     use raiseAsyncWithLock(). */
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+  raiseAsync(tso,exception);
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+}
+
+void
 raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
 {
   StgUpdateFrame* su = tso->su;
@@ -3001,6 +3184,7 @@ raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
   /* Remove it from any blocking queues */
   unblockThread(tso);
 
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("raising exception in thread %ld.", tso->id));
   /* The stack freezing code assumes there's a closure pointer on
    * the top of the stack.  This isn't always the case with compiled
    * code, so we have to push a dummy closure on the top which just
@@ -3016,51 +3200,41 @@ 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) {
+#ifdef PROFILING
       StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)su;
+#endif
+      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;
@@ -3194,6 +3368,8 @@ raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
    up and sent a signal: BlockedOnDeadMVar if the thread was blocked
    on an MVar, or NonTermination if the thread was blocked on a Black
    Hole.
+
+   Locks: sched_mutex isn't held upon entry nor exit.
    -------------------------------------------------------------------------- */
 
 void
@@ -3210,6 +3386,7 @@ resurrectThreads( StgTSO *threads )
     switch (tso->why_blocked) {
     case BlockedOnMVar:
     case BlockedOnException:
+      /* Called by GC - sched_mutex lock is currently held. */
       raiseAsync(tso,(StgClosure *)BlockedOnDeadMVar_closure);
       break;
     case BlockedOnBlackHole:
@@ -3234,6 +3411,8 @@ resurrectThreads( StgTSO *threads )
  *
  * This is only done in a deadlock situation in order to avoid
  * performance overhead in the normal case.
+ *
+ * Locks: sched_mutex is held upon entry and exit.
  * -------------------------------------------------------------------------- */
 
 static void
@@ -3332,6 +3511,11 @@ 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);
@@ -3376,6 +3560,7 @@ printAllThreads(void)
 
   for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = t->global_link) {
     fprintf(stderr, "\tthread %d ", t->id);
+    if (t->label) fprintf(stderr,"[\"%s\"] ",t->label);
     printThreadStatus(t);
     fprintf(stderr,"\n");
   }
@@ -3572,7 +3757,6 @@ 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
@@ -3589,7 +3773,5 @@ 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