[project @ 2003-09-12 16:32:13 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / rts / Schedule.c
index 3371bad..c58584f 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* ---------------------------------------------------------------------------
- * $Id: Schedule.c,v 1.105 2001/11/08 12:46:31 simonmar Exp $
+ * $Id: Schedule.c,v 1.173 2003/08/15 12:43:57 simonmar 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 "StgRun.h"
 #include "StgStartup.h"
 #include "Hooks.h"
+#define COMPILING_SCHEDULER
 #include "Schedule.h"
 #include "StgMiscClosures.h"
 #include "Storage.h"
 #include "Interpreter.h"
 #include "Exception.h"
 #include "Printer.h"
-#include "Main.h"
 #include "Signals.h"
 #include "Sanity.h"
 #include "Stats.h"
-#include "Itimer.h"
+#include "Timer.h"
 #include "Prelude.h"
+#include "ThreadLabels.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"
+
+#ifdef HAVE_SYS_TYPES_H
+#include <sys/types.h>
+#endif
+#ifdef HAVE_UNISTD_H
+#include <unistd.h>
+#endif
 
+#include <string.h>
+#include <stdlib.h>
 #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 an SMP 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;
-#ifdef SMP
-  pthread_cond_t wakeup;
-#endif
-  struct StgMainThread_ *link;
-} StgMainThread;
-
 /* Main thread queue.
  * Locks required: sched_mutex.
  */
-static StgMainThread *main_threads;
+StgMainThread *main_threads = NULL;
+
+#ifdef THREADED_RTS
+// Pointer to the thread that executes main
+// When this thread is finished, the program terminates
+// by calling shutdownHaskellAndExit.
+// It would be better to add a call to shutdownHaskellAndExit
+// to the Main.main wrapper and to remove this hack.
+StgMainThread *main_main_thread = NULL;
+#endif
 
 /* Thread queues.
  * Locks required: sched_mutex.
@@ -150,7 +152,7 @@ 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).
@@ -166,22 +168,25 @@ StgTSO *ccalling_threadss[MAX_PROC];
 
 #else /* !GRAN */
 
-StgTSO *run_queue_hd, *run_queue_tl;
-StgTSO *blocked_queue_hd, *blocked_queue_tl;
-StgTSO *sleeping_queue;                /* perhaps replace with a hash table? */
+StgTSO *run_queue_hd = NULL;
+StgTSO *run_queue_tl = NULL;
+StgTSO *blocked_queue_hd = NULL;
+StgTSO *blocked_queue_tl = NULL;
+StgTSO *sleeping_queue = NULL;    /* perhaps replace with a hash table? */
 
 #endif
 
 /* Linked list of all threads.
  * Used for detecting garbage collected threads.
  */
-StgTSO *all_threads;
+StgTSO *all_threads = NULL;
 
-/* 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
@@ -191,17 +196,17 @@ static StgTSO *threadStackOverflow(StgTSO *tso);
 
 /* flag set by signal handler to precipitate a context switch */
 //@cindex context_switch
-nat context_switch;
+nat context_switch = 0;
 
 /* if this flag is set as well, give up execution */
 //@cindex interrupted
-rtsBool interrupted;
+rtsBool interrupted = rtsFalse;
 
 /* Next thread ID to allocate.
- * Locks required: sched_mutex
+ * Locks required: thread_id_mutex
  */
 //@cindex next_thread_id
-StgThreadID next_thread_id = 1;
+static StgThreadID next_thread_id = 1;
 
 /*
  * Pointers to the state of the current thread.
@@ -212,24 +217,16 @@ StgThreadID next_thread_id = 1;
 /* The smallest stack size that makes any sense is:
  *    RESERVED_STACK_WORDS    (so we can get back from the stack overflow)
  *  + sizeofW(StgStopFrame)   (the stg_stop_thread_info frame)
- *  + 1                       (the realworld token for an IO thread)
  *  + 1                       (the closure to enter)
+ *  + 1                              (stg_ap_v_ret)
+ *  + 1                              (spare slot req'd by stg_ap_v_ret)
  *
  * A thread with this stack will bomb immediately with a stack
  * overflow, which will increase its stack size.  
  */
 
-#define MIN_STACK_WORDS (RESERVED_STACK_WORDS + sizeofW(StgStopFrame) + 2)
+#define MIN_STACK_WORDS (RESERVED_STACK_WORDS + sizeofW(StgStopFrame) + 3)
 
-/* 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;
@@ -241,24 +238,19 @@ StgTSO *CurrentTSO;
  */
 StgTSO dummy_tso;
 
-rtsBool ready_to_gc;
+static rtsBool ready_to_gc;
 
-/* All our current task ids, saved in case we need to kill them later.
+/*
+ * Set to TRUE when entering a shutdown state (via shutdownHaskellAndExit()) --
+ * in an MT setting, needed to signal that a worker thread shouldn't hang around
+ * in the scheduler when it is out of work.
  */
-#ifdef SMP
-//@cindex task_ids
-task_info *task_ids;
-#endif
+static rtsBool shutting_down_scheduler = rtsFalse;
 
 void            addToBlockedQueue ( StgTSO *tso );
 
 static void     schedule          ( void );
        void     interruptStgRts   ( void );
-#if defined(GRAN)
-static StgTSO * createThread_     ( nat size, rtsBool have_lock, StgInt pri );
-#else
-static StgTSO * createThread_     ( nat size, rtsBool have_lock );
-#endif
 
 static void     detectBlackHoles  ( void );
 
@@ -266,18 +258,26 @@ 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;
+
+/*
+ * A heavyweight solution to the problem of protecting
+ * the thread_id from concurrent update.
+ */
+Mutex     thread_id_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;
@@ -286,24 +286,16 @@ rtsBool emitSchedule = rtsTrue;
 #endif
 
 #if DEBUG
-char *whatNext_strs[] = {
-  "ThreadEnterGHC",
+static char *whatNext_strs[] = {
   "ThreadRunGHC",
-  "ThreadEnterInterp",
+  "ThreadInterpret",
   "ThreadKilled",
+  "ThreadRelocated",
   "ThreadComplete"
 };
-
-char *threadReturnCode_strs[] = {
-  "HeapOverflow",                      /* might also be StackOverflow */
-  "StackOverflow",
-  "ThreadYielding",
-  "ThreadBlocked",
-  "ThreadFinished"
-};
 #endif
 
-#ifdef PAR
+#if defined(PAR)
 StgTSO * createSparkThread(rtsSpark spark);
 StgTSO * activateSpark (rtsSpark spark);  
 #endif
@@ -314,6 +306,23 @@ StgTSO * activateSpark (rtsSpark spark);
 StgTSO   *MainTSO;
  */
 
+#if defined(PAR) || defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+static void taskStart(void);
+static void
+taskStart(void)
+{
+  schedule();
+}
+#endif
+
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+void
+startSchedulerTask(void)
+{
+    startTask(taskStart);
+}
+#endif
+
 //@node Main scheduling loop, Suspend and Resume, Prototypes, Main scheduling code
 //@subsection Main scheduling loop
 
@@ -372,11 +381,19 @@ schedule( void )
 # endif
 #endif
   rtsBool was_interrupted = rtsFalse;
+  StgTSOWhatNext prev_what_next;
   
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  waitForWorkCapability(&sched_mutex, &cap, rtsFalse);
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker thread (osthread %p): entering RTS", osThreadId()));
+#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],
@@ -411,15 +428,32 @@ 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.
      */
     if (interrupted) {
       IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("interrupted"));
-      deleteAllThreads();
       interrupted = rtsFalse;
       was_interrupted = rtsTrue;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+      // In the threaded RTS, deadlock detection doesn't work,
+      // so just exit right away.
+      prog_belch("interrupted");
+      releaseCapability(cap);
+      startTask(taskStart);    // thread-safe-call to shutdownHaskellAndExit
+      RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+      shutdownHaskellAndExit(EXIT_SUCCESS);
+#else
+      deleteAllThreads();
+#endif
     }
 
     /* Go through the list of main threads and wake up any
@@ -427,19 +461,30 @@ 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;
-      for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
+      for (m = main_threads; m != NULL; prev = &m->link, m = m->link) {
        switch (m->tso->what_next) {
        case ThreadComplete:
          if (m->ret) {
-           *(m->ret) = (StgClosure *)m->tso->sp[0];
+              // NOTE: return val is tso->sp[1] (see StgStartup.hc)
+             *(m->ret) = (StgClosure *)m->tso->sp[1]; 
          }
          *prev = m->link;
          m->stat = Success;
-         pthread_cond_broadcast(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
+#ifdef DEBUG
+         removeThreadLabel((StgWord)m->tso);
+#endif
+          if(m == main_main_thread)
+          {
+              releaseCapability(cap);
+              startTask(taskStart);    // thread-safe-call to shutdownHaskellAndExit
+              RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+              shutdownHaskellAndExit(EXIT_SUCCESS);
+          }
          break;
        case ThreadKilled:
          if (m->ret) *(m->ret) = NULL;
@@ -449,7 +494,17 @@ schedule( void )
          } else {
            m->stat = Killed;
          }
-         pthread_cond_broadcast(&m->wakeup);
+         broadcastCondition(&m->wakeup);
+#ifdef DEBUG
+         removeThreadLabel((StgWord)m->tso);
+#endif
+          if(m == main_main_thread)
+          {
+              releaseCapability(cap);
+              startTask(taskStart);    // thread-safe-call to shutdownHaskellAndExit
+              RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+              shutdownHaskellAndExit(EXIT_SUCCESS);
+          }
          break;
        default:
          break;
@@ -457,7 +512,7 @@ schedule( void )
       }
     }
 
-#else // not SMP
+#else /* not threaded */
 
 # if defined(PAR)
     /* in GUM do this only on the Main PE */
@@ -469,12 +524,16 @@ schedule( void )
       StgMainThread *m = main_threads;
       if (m->tso->what_next == ThreadComplete
          || m->tso->what_next == ThreadKilled) {
+#ifdef DEBUG
+       removeThreadLabel((StgWord)m->tso);
+#endif
        main_threads = main_threads->link;
        if (m->tso->what_next == ThreadComplete) {
-         /* we finished successfully, fill in the return value */
-         if (m->ret) { *(m->ret) = (StgClosure *)m->tso->sp[0]; };
-         m->stat = Success;
-         return;
+           // We finished successfully, fill in the return value
+           // NOTE: return val is tso->sp[1] (see StgStartup.hc)
+           if (m->ret) { *(m->ret) = (StgClosure *)m->tso->sp[1]; };
+           m->stat = Success;
+           return;
        } else {
          if (m->ret) { *(m->ret) = NULL; };
          if (was_interrupted) {
@@ -491,10 +550,13 @@ 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 */
@@ -521,30 +583,34 @@ 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
 
     /* check for signals each time around the scheduler */
-#ifndef mingw32_TARGET_OS
+#if defined(RTS_USER_SIGNALS)
     if (signals_pending()) {
+      RELEASE_LOCK(&sched_mutex); /* ToDo: kill */
       startSignalHandlers();
+      ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
     }
 #endif
 
     /* Check whether any waiting threads need to be woken up.  If the
      * run queue is empty, and there are no other tasks running, we
      * can wait indefinitely for something to happen.
-     * 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) 
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS) && !defined(SMP)
+               || EMPTY_RUN_QUEUE()
+#endif
+        )
+    {
+      awaitEvent( EMPTY_RUN_QUEUE()
+#if defined(SMP)
+       && allFreeCapabilities()
 #endif
        );
     }
@@ -562,67 +628,164 @@ schedule( void )
      * If no threads are black holed, we have a deadlock situation, so
      * 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(PAR) && !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+    if (   EMPTY_THREAD_QUEUES()
+#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
+       // 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();
-           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);
-               }
-               main_threads = NULL;
+
+       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; }
+
+#if defined(RTS_USER_SIGNALS)
+       /* 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)
+       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
-               deleteThread(m->tso);
-               m->ret = NULL;
-               m->stat = Deadlock;
-               main_threads = m->link;
-               return;
+       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);
+                   break;
+               case BlockedOnException:
+               case BlockedOnMVar:
+                   raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)Deadlock_closure);
+                   break;
+               default:
+                   barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
+               }
+           }
+#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."));
+       RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+       shutdownHaskell();
+       return;
+#endif
     }
+  not_deadlocked:
+
+#elif defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+    /* ToDo: add deadlock detection in threaded RTS */
 #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)
+#if defined(SMP)
     /* 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 we're in the process of shutting down (& running the
+       * a batch of finalisers), don't wait around.
+       */
+      if ( shutting_down_scheduler ) {
+       RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+       return;
+      }
+      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()));
+    }
+#else
+    if ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
+      continue; // nothing to do
     }
 #endif
+#endif
 
 #if defined(GRAN)
-
     if (RtsFlags.GranFlags.Light)
       GranSimLight_enter_system(event, &ActiveTSO); // adjust ActiveTSO etc
 
@@ -868,7 +1031,7 @@ 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 && 
@@ -893,28 +1056,15 @@ 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
 
     cap->r.rCurrentTSO = t;
@@ -923,35 +1073,39 @@ schedule( void )
      * 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 ((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;
 
+run_thread:
+
     RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 
-    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("-->> Running TSO %ld (%p) %s ...", 
-                             t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]));
+    IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("-->> running thread %ld %s ...", 
+                             t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
+
+#ifdef PROFILING
+    startHeapProfTimer();
+#endif
 
     /* +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ */
     /* Run the current thread 
      */
-    switch (cap->r.rCurrentTSO->what_next) {
+    prev_what_next = t->what_next;
+    switch (prev_what_next) {
     case ThreadKilled:
     case ThreadComplete:
        /* Thread already finished, return to scheduler. */
        ret = ThreadFinished;
        break;
-    case ThreadEnterGHC:
-       ret = StgRun((StgFunPtr) stg_enterStackTop, &cap->r);
-       break;
     case ThreadRunGHC:
        ret = StgRun((StgFunPtr) stg_returnToStackTop, &cap->r);
        break;
-    case ThreadEnterInterp:
+    case ThreadInterpret:
        ret = interpretBCO(cap);
        break;
     default:
@@ -961,13 +1115,14 @@ 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()););
+    
+#ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
+    IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler (task %ld): ", osThreadId()););
 #elif !defined(GRAN) && !defined(PAR)
     IF_DEBUG(scheduler,fprintf(stderr,"scheduler: "););
 #endif
@@ -998,9 +1153,8 @@ schedule( void )
          
          blocks = (nat)BLOCK_ROUND_UP(cap->r.rHpAlloc * sizeof(W_)) / BLOCK_SIZE;
 
-         IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped: requesting a large block (size %d)", 
-                                  t->id, t,
-                                  whatNext_strs[t->what_next], blocks));
+         IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%s) stopped: requesting a large block (size %d)", 
+                                  t->id, whatNext_strs[t->what_next], blocks));
 
          // don't do this if it would push us over the
          // alloc_blocks_lim limit; we'll GC first.
@@ -1021,14 +1175,26 @@ schedule( void )
              }           
              cap->r.rCurrentNursery->u.back = bd;
 
-             // initialise it as a nursery block
-             bd->step = g0s0;
-             bd->gen_no = 0;
-             bd->flags = 0;
-             bd->free = bd->start;
+             // initialise it as a nursery block.  We initialise the
+             // step, gen_no, and flags field of *every* sub-block in
+             // this large block, because this is easier than making
+             // sure that we always find the block head of a large
+             // block whenever we call Bdescr() (eg. evacuate() and
+             // isAlive() in the GC would both have to do this, at
+             // least).
+             { 
+                 bdescr *x;
+                 for (x = bd; x < bd + blocks; x++) {
+                     x->step = g0s0;
+                     x->gen_no = 0;
+                     x->flags = 0;
+                 }
+             }
 
              // don't forget to update the block count in g0s0.
              g0s0->n_blocks += blocks;
+             // This assert can be a killer if the app is doing lots
+             // of large block allocations.
              ASSERT(countBlocks(g0s0->blocks) == g0s0->n_blocks);
 
              // now update the nursery to point to the new block
@@ -1047,8 +1213,8 @@ schedule( void )
        * maybe set context_switch and wait till they all pile in,
        * then have them wait on a GC condition variable.
        */
-      IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped: HeapOverflow", 
-                              t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]));
+      IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%s) stopped: HeapOverflow", 
+                              t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
       threadPaused(t);
 #if defined(GRAN)
       ASSERT(!is_on_queue(t,CurrentProc));
@@ -1079,8 +1245,8 @@ schedule( void )
       // DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t);
       globalParStats.tot_stackover++;
 #endif
-      IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped, StackOverflow", 
-                              t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]));
+      IF_DEBUG(scheduler,belch("--<< thread %ld (%s) stopped, StackOverflow", 
+                              t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
       /* just adjust the stack for this thread, then pop it back
        * on the run queue.
        */
@@ -1120,24 +1286,29 @@ schedule( void )
        * GC is finished.
        */
       IF_DEBUG(scheduler,
-               if (t->what_next == ThreadEnterInterp) {
-                  /* ToDo: or maybe a timer expired when we were in Hugs?
-                   * or maybe someone hit ctrl-C
-                    */
-                   belch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped to switch to Hugs", 
-                        t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]);
+               if (t->what_next != prev_what_next) {
+                  belch("--<< thread %ld (%s) stopped to switch evaluators", 
+                        t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
                } else {
-                   belch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped, yielding", 
-                        t->id, t, whatNext_strs[t->what_next]);
+                   belch("--<< thread %ld (%s) stopped, yielding", 
+                        t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
                }
                );
 
-      threadPaused(t);
-
       IF_DEBUG(sanity,
               //belch("&& Doing sanity check on yielding TSO %ld.", t->id);
               checkTSO(t));
       ASSERT(t->link == END_TSO_QUEUE);
+
+      // Shortcut if we're just switching evaluators: don't bother
+      // doing stack squeezing (which can be expensive), just run the
+      // thread.
+      if (t->what_next != prev_what_next) {
+         goto run_thread;
+      }
+
+      threadPaused(t);
+
 #if defined(GRAN)
       ASSERT(!is_on_queue(t,CurrentProc));
 
@@ -1145,6 +1316,7 @@ schedule( void )
               //belch("&& Doing sanity check on all ThreadQueues (and their TSOs).");
               checkThreadQsSanity(rtsTrue));
 #endif
+
 #if defined(PAR)
       if (RtsFlags.ParFlags.doFairScheduling) { 
        /* this does round-robin scheduling; good for concurrency */
@@ -1154,9 +1326,10 @@ schedule( void )
        PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
       }
 #else
-      /* this does round-robin scheduling; good for concurrency */
+      // this does round-robin scheduling; good for concurrency
       APPEND_TO_RUN_QUEUE(t);
 #endif
+
 #if defined(GRAN)
       /* add a ContinueThread event to actually process the thread */
       new_event(CurrentProc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
@@ -1168,7 +1341,7 @@ schedule( void )
               G_CURR_THREADQ(0));
 #endif /* GRAN */
       break;
-      
+
     case ThreadBlocked:
 #if defined(GRAN)
       IF_DEBUG(scheduler,
@@ -1212,7 +1385,8 @@ schedule( void )
        * case it'll be on the relevant queue already.
        */
       IF_DEBUG(scheduler,
-              fprintf(stderr, "--<< thread %d (%p) stopped: ", t->id, t);
+              fprintf(stderr, "--<< thread %d (%s) stopped: ", 
+                      t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
               printThreadBlockage(t);
               fprintf(stderr, "\n"));
 
@@ -1233,7 +1407,8 @@ schedule( void )
       /* We also end up here if the thread kills itself with an
        * uncaught exception, see Exception.hc.
        */
-      IF_DEBUG(scheduler,belch("--++ thread %d (%p) finished", t->id, t));
+      IF_DEBUG(scheduler,belch("--++ thread %d (%s) finished", 
+                              t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
 #if defined(GRAN)
       endThread(t, CurrentProc); // clean-up the thread
 #elif defined(PAR)
@@ -1255,31 +1430,37 @@ schedule( void )
     default:
       barf("schedule: invalid thread return code %d", (int)ret);
     }
-    
-#ifdef SMP
-    cap->link = free_capabilities;
-    free_capabilities = cap;
-    n_free_capabilities++;
+
+#ifdef PROFILING
+    // When we have +RTS -i0 and we're heap profiling, do a census at
+    // every GC.  This lets us get repeatable runs for debugging.
+    if (performHeapProfile ||
+       (RtsFlags.ProfFlags.profileInterval==0 &&
+        RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile && ready_to_gc)) {
+       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 */
@@ -1311,25 +1492,96 @@ schedule( void )
 }
 
 /* ---------------------------------------------------------------------------
+ * Singleton fork(). Do not copy any running threads.
+ * ------------------------------------------------------------------------- */
+
+StgInt
+forkProcess(StgTSO* tso)
+{
+#ifndef mingw32_TARGET_OS
+  pid_t pid;
+  StgTSO* t,*next;
+  StgMainThread *m;
+  rtsBool doKill;
+
+  IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("forking!"));
+
+  pid = fork();
+  if (pid) { /* parent */
+
+  /* just return the pid */
+    
+  } else { /* child */
+  /* wipe all other threads */
+  run_queue_hd = run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
+  tso->link = END_TSO_QUEUE;
+
+  /* When clearing out the threads, we need to ensure
+     that a 'main thread' is left behind; if there isn't,
+     the Scheduler will shutdown next time it is entered.
+     
+     ==> we don't kill a thread that's on the main_threads
+         list (nor the current thread.)
+    
+     [ Attempts at implementing the more ambitious scheme of
+       killing the main_threads also, and then adding the
+       current thread onto the main_threads list if it wasn't
+       there already, failed -- waitThread() (for one) wasn't
+       up to it. If it proves to be desirable to also kill
+       the main threads, then this scheme will have to be
+       revisited (and fully debugged!)
+       
+       -- sof 7/2002
+     ]
+  */
+  /* DO NOT TOUCH THE QUEUES directly because most of the code around
+     us is picky about finding the thread still in its queue when
+     handling the deleteThread() */
+
+  for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+    next = t->link;
+    
+    /* Don't kill the current thread.. */
+    if (t->id == tso->id) continue;
+    doKill=rtsTrue;
+    /* ..or a main thread */
+    for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
+       if (m->tso->id == t->id) {
+         doKill=rtsFalse;
+         break;
+       }
+    }
+    if (doKill) {
+      deleteThread(t);
+    }
+  }
+  }
+  return pid;
+#else /* mingw32 */
+  barf("forkProcess#: primop not implemented for mingw32, sorry! (%u)\n", tso->id);
+  /* pointlessly printing out the TSOs 'id' to avoid CC unused warning. */
+  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 )
+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 = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
+      next = t->global_link;
       deleteThread(t);
-  }
-  for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; t = t->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;
@@ -1337,6 +1589,7 @@ 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
 
@@ -1356,40 +1609,85 @@ void deleteAllThreads ( void )
  * ------------------------------------------------------------------------- */
    
 StgInt
-suspendThread( Capability *cap )
+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.
+   */
+  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));
+
+  // XXX this might not be necessary --SDM
+  cap->r.rCurrentTSO->what_next = ThreadRunGHC;
 
   threadPaused(cap->r.rCurrentTSO);
   cap->r.rCurrentTSO->link = suspended_ccalling_threads;
   suspended_ccalling_threads = cap->r.rCurrentTSO;
 
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  if(cap->r.rCurrentTSO->blocked_exceptions == NULL)
+  {
+      cap->r.rCurrentTSO->why_blocked = BlockedOnCCall;
+      cap->r.rCurrentTSO->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
+  }
+  else
+  {
+      cap->r.rCurrentTSO->why_blocked = BlockedOnCCall_NoUnblockExc;
+  }
+#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)
+  /* Preparing to leave the RTS, so ensure there's a native thread/task
+     waiting to take over.
+  */
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker thread (%d, osthread %p): leaving RTS", tok, osThreadId()));
+  //if (concCall) { // implementing "safe" as opposed to "threadsafe" is more difficult
+      startTask(taskStart);
+  //}
 #endif
 
+  /* Other threads _might_ be available for execution; signal this */
+  THREAD_RUNNABLE();
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   return tok; 
 }
 
-Capability *
-resumeThread( StgInt tok )
+StgRegTable *
+resumeThread( StgInt tok,
+             rtsBool concCall STG_UNUSED )
 {
   StgTSO *tso, **prev;
   Capability *cap;
 
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  /* Wait for permission to re-enter the RTS with the result. */
   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+  grabReturnCapability(&sched_mutex, &cap);
 
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker thread (%d, osthread %p): re-entering RTS", tok, osThreadId()));
+#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 +1701,23 @@ resumeThread( StgInt tok )
     barf("resumeThread: thread not found");
   }
   tso->link = END_TSO_QUEUE;
-
-#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));
+  
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  if(tso->why_blocked == BlockedOnCCall)
+  {
+      awakenBlockedQueueNoLock(tso->blocked_exceptions);
+      tso->blocked_exceptions = NULL;
   }
-  cap = free_capabilities;
-  free_capabilities = cap->link;
-  n_free_capabilities--;
-#else  
-  cap = &MainCapability;
 #endif
+  
+  /* Reset blocking status */
+  tso->why_blocked  = NotBlocked;
 
   cap->r.rCurrentTSO = tso;
-
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
-  return cap;
+#endif
+  return &cap->r;
 }
 
 
@@ -1436,10 +1733,11 @@ static void unblockThread(StgTSO *tso);
  * instances of Eq/Ord for ThreadIds.
  * ------------------------------------------------------------------------ */
 
-int cmp_thread(const StgTSO *tso1, const StgTSO *tso2) 
+int
+cmp_thread(StgPtr tso1, StgPtr tso2) 
 { 
-  StgThreadID id1 = tso1->id; 
-  StgThreadID id2 = tso2->id;
+  StgThreadID id1 = ((StgTSO *)tso1)->id; 
+  StgThreadID id2 = ((StgTSO *)tso2)->id;
  
   if (id1 < id2) return (-1);
   if (id1 > id2) return 1;
@@ -1451,11 +1749,28 @@ int cmp_thread(const StgTSO *tso1, const StgTSO *tso2)
  *
  * This is used in the implementation of Show for ThreadIds.
  * ------------------------------------------------------------------------ */
-int rts_getThreadId(const StgTSO *tso) 
+int
+rts_getThreadId(StgPtr tso) 
 {
-  return tso->id;
+  return ((StgTSO *)tso)->id;
 }
 
+#ifdef DEBUG
+void
+labelThread(StgPtr tso, char *label)
+{
+  int len;
+  void *buf;
+
+  /* Caveat: Once set, you can only set the thread name to "" */
+  len = strlen(label)+1;
+  buf = stgMallocBytes(len * sizeof(char), "Schedule.c:labelThread()");
+  strncpy(buf,label,len);
+  /* Update will free the old memory for us */
+  updateThreadLabel((StgWord)tso,buf);
+}
+#endif /* DEBUG */
+
 /* ---------------------------------------------------------------------------
    Create a new thread.
 
@@ -1473,25 +1788,12 @@ int rts_getThreadId(const StgTSO *tso)
 #if defined(GRAN)
 /*   currently pri (priority) is only used in a GRAN setup -- HWL */
 StgTSO *
-createThread(nat stack_size, StgInt pri)
-{
-  return createThread_(stack_size, rtsFalse, pri);
-}
-
-static StgTSO *
-createThread_(nat size, rtsBool have_lock, StgInt pri)
-{
+createThread(nat size, StgInt pri)
 #else
 StgTSO *
-createThread(nat stack_size)
-{
-  return createThread_(stack_size, rtsFalse);
-}
-
-static StgTSO *
-createThread_(nat size, rtsBool have_lock)
-{
+createThread(nat size)
 #endif
+{
 
     StgTSO *tso;
     nat stack_size;
@@ -1522,21 +1824,23 @@ 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)
   SET_GRAN_HDR(tso, ThisPE);
 #endif
-  tso->what_next     = ThreadEnterGHC;
+
+  // Always start with the compiled code evaluator
+  tso->what_next = ThreadRunGHC;
 
   /* 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.
    */
-  if (!have_lock) { ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex); }
+  ACQUIRE_LOCK(&thread_id_mutex);
   tso->id = next_thread_id++; 
-  if (!have_lock) { RELEASE_LOCK(&sched_mutex); }
+  RELEASE_LOCK(&thread_id_mutex);
 
   tso->why_blocked  = NotBlocked;
   tso->blocked_exceptions = NULL;
@@ -1553,8 +1857,6 @@ createThread_(nat size, rtsBool have_lock)
   /* put a stop frame on the stack */
   tso->sp -= sizeofW(StgStopFrame);
   SET_HDR((StgClosure*)tso->sp,(StgInfoTable *)&stg_stop_thread_info,CCS_SYSTEM);
-  tso->su = (StgUpdateFrame*)tso->sp;
-
   // ToDo: check this
 #if defined(GRAN)
   tso->link = END_TSO_QUEUE;
@@ -1673,7 +1975,7 @@ createSparkThread(rtsSpark spark)
   }
   else
   { threadsCreated++;
-    tso = createThread_(RtsFlags.GcFlags.initialStkSize, rtsTrue);
+    tso = createThread(RtsFlags.GcFlags.initialStkSize);
     if (tso==END_TSO_QUEUE)    
       barf("createSparkThread: Cannot create TSO");
 #if defined(DIST)
@@ -1714,6 +2016,13 @@ activateSpark (rtsSpark spark)
 }
 #endif
 
+static SchedulerStatus waitThread_(/*out*/StgMainThread* m
+#if defined(THREADED_RTS)
+                                  , rtsBool blockWaiting
+#endif
+                                  );
+
+
 /* ---------------------------------------------------------------------------
  * scheduleThread()
  *
@@ -1724,15 +2033,12 @@ activateSpark (rtsSpark spark)
  * on this thread's stack before the scheduler is invoked.
  * ------------------------------------------------------------------------ */
 
+static void scheduleThread_ (StgTSO* tso);
+
 void
-scheduleThread(StgTSO *tso)
+scheduleThread_(StgTSO *tso)
 {
-  if (tso==END_TSO_QUEUE){    
-    schedule();
-    return;
-  }
-
-  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+  // Precondition: sched_mutex must be held.
 
   /* Put the new thread on the head of the runnable queue.  The caller
    * better push an appropriate closure on this thread's stack
@@ -1745,24 +2051,49 @@ scheduleThread(StgTSO *tso)
 #if 0
   IF_DEBUG(scheduler,printTSO(tso));
 #endif
-  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
- * ------------------------------------------------------------------------ */
-
-#if defined(PAR) || defined(SMP)
-void
-taskStart(void) /*  ( void *arg STG_UNUSED)  */
+void scheduleThread(StgTSO* tso)
 {
-  scheduleThread(END_TSO_QUEUE);
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+  scheduleThread_(tso);
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
+
+SchedulerStatus
+scheduleWaitThread(StgTSO* tso, /*[out]*/HaskellObj* ret)
+{      // Precondition: sched_mutex must be held
+  StgMainThread *m;
+
+  m = stgMallocBytes(sizeof(StgMainThread), "waitThread");
+  m->tso = tso;
+  m->ret = ret;
+  m->stat = NoStatus;
+#if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
+  initCondition(&m->wakeup);
+#endif
+
+  /* Put the thread on the main-threads list prior to scheduling the TSO.
+     Failure to do so introduces a race condition in the MT case (as
+     identified by Wolfgang Thaller), whereby the new task/OS thread 
+     created by scheduleThread_() would complete prior to the thread
+     that spawned it managed to put 'itself' on the main-threads list.
+     The upshot of it all being that the worker thread wouldn't get to
+     signal the completion of the its work item for the main thread to
+     see (==> it got stuck waiting.)    -- sof 6/02.
+  */
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting for thread (%d)\n", tso->id));
+  
+  m->link = main_threads;
+  main_threads = m;
+
+  scheduleThread_(tso);
+#if defined(THREADED_RTS)
+  return waitThread_(m, rtsTrue);
+#else
+  return waitThread_(m);
 #endif
+}
 
 /* ---------------------------------------------------------------------------
  * initScheduler()
@@ -1771,7 +2102,6 @@ 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 +2112,10 @@ 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 +2148,27 @@ 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);
+  initMutex(&thread_id_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;
 
@@ -1842,96 +2181,38 @@ 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
+  shutting_down_scheduler = rtsTrue;
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -1978,13 +2259,13 @@ 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 || 
@@ -1994,55 +2275,92 @@ finishAllThreads ( void )
 
 SchedulerStatus
 waitThread(StgTSO *tso, /*out*/StgClosure **ret)
-{
+{ 
   StgMainThread *m;
   SchedulerStatus stat;
 
-  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
-  
   m = stgMallocBytes(sizeof(StgMainThread), "waitThread");
-
   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
 
+  /* see scheduleWaitThread() comment */
+  ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
   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("waiting for thread %d", tso->id));
+#if defined(THREADED_RTS)
+  stat = waitThread_(m, rtsFalse);
+#else
+  stat = waitThread_(m);
+#endif
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+  return stat;
+}
 
-#ifdef SMP
-  do {
-    pthread_cond_wait(&m->wakeup, &sched_mutex);
-  } while (m->stat == NoStatus);
+static
+SchedulerStatus
+waitThread_(StgMainThread* m
+#if defined(THREADED_RTS)
+           , rtsBool blockWaiting
+#endif
+          )
+{
+  SchedulerStatus stat;
+
+  // Precondition: sched_mutex must be held.
+  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("== scheduler: new main thread (%d)\n", m->tso->id));
+
+#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.
+     */
+    main_main_thread = m;
+    RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
+    schedule();
+    ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
+    main_main_thread = NULL;
+    ASSERT(m->stat != NoStatus);
+  } else 
+# endif
+  {
+    do {
+      waitCondition(&m->wakeup, &sched_mutex);
+    } while (m->stat == NoStatus);
+  }
 #elif defined(GRAN)
   /* GranSim specific init */
   CurrentTSO = m->tso;                // the TSO to run
   procStatus[MainProc] = Busy;        // status of main PE
   CurrentProc = MainProc;             // PE to run it on
 
+  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
   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);
+  stgFree(m);
 
+  // Postcondition: sched_mutex still held
   return stat;
 }
 
@@ -2166,11 +2484,9 @@ take_off_run_queue(StgTSO *tso) {
        KH @ 25/10/99
 */
 
-static void
+void
 GetRoots(evac_fn evac)
 {
-  StgMainThread *m;
-
 #if defined(GRAN)
   {
     nat i;
@@ -2209,16 +2525,37 @@ 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);
   }
 
-#if defined(SMP) || defined(PAR) || defined(GRAN)
+#if defined(PAR) || defined(GRAN)
   markSparkQueue(evac);
 #endif
+
+#if defined(RTS_USER_SIGNALS)
+  // mark the signal handlers (signals should be already blocked)
+  markSignalHandlers(evac);
+#endif
+
+  // main threads which have completed need to be retained until they
+  // are dealt with in the main scheduler loop.  They won't be
+  // retained any other way: the GC will drop them from the
+  // all_threads list, so we have to be careful to treat them as roots
+  // here.
+  { 
+      StgMainThread *m;
+      for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
+         switch (m->tso->what_next) {
+         case ThreadComplete:
+         case ThreadKilled:
+             evac((StgClosure **)&m->tso);
+             break;
+         default:
+             break;
+         }
+      }
+  }
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -2234,18 +2571,23 @@ GetRoots(evac_fn evac)
    This needs to be protected by the GC condition variable above.  KH.
    -------------------------------------------------------------------------- */
 
-void (*extra_roots)(evac_fn);
+static 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
@@ -2258,8 +2600,10 @@ 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);
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -2274,7 +2618,7 @@ performGCWithRoots(void (*get_roots)(evac_fn))
 static StgTSO *
 threadStackOverflow(StgTSO *tso)
 {
-  nat new_stack_size, new_tso_size, diff, stack_words;
+  nat new_stack_size, new_tso_size, stack_words;
   StgPtr new_sp;
   StgTSO *dest;
 
@@ -2306,7 +2650,7 @@ 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);
@@ -2315,25 +2659,19 @@ threadStackOverflow(StgTSO *tso)
   memcpy(new_sp, tso->sp, stack_words * sizeof(W_));
 
   /* relocate the stack pointers... */
-  diff = (P_)new_sp - (P_)tso->sp; /* In *words* */
-  dest->su    = (StgUpdateFrame *) ((P_)dest->su + diff);
-  dest->sp    = new_sp;
+  dest->sp         = new_sp;
   dest->stack_size = new_stack_size;
        
-  /* and relocate the update frame list */
-  relocate_stack(dest, diff);
-
   /* Mark the old TSO as relocated.  We have to check for relocated
    * TSOs in the garbage collector and any primops that deal with TSOs.
    *
-   * It's important to set the sp and su values to just beyond the end
+   * It's important to set the sp value to just beyond the end
    * of the stack, so we don't attempt to scavenge any part of the
    * dead TSO's stack.
    */
   tso->what_next = ThreadRelocated;
   tso->link = dest;
   tso->sp = (P_)&(tso->stack[tso->stack_size]);
-  tso->su = (StgUpdateFrame *)tso->sp;
   tso->why_blocked = NotBlocked;
   dest->mut_link = NULL;
 
@@ -2635,6 +2973,17 @@ awakenBlockedQueue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node)
 }
 
 #else   /* !GRAN && !PAR */
+
+#ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
+void
+awakenBlockedQueueNoLock(StgTSO *tso)
+{
+  while (tso != END_TSO_QUEUE) {
+    tso = unblockOneLocked(tso);
+  }
+}
+#endif
+
 void
 awakenBlockedQueue(StgTSO *tso)
 {
@@ -2674,13 +3023,15 @@ 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:
@@ -2752,6 +3103,9 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
 
   case BlockedOnRead:
   case BlockedOnWrite:
+#if defined(mingw32_TARGET_OS)
+  case BlockedOnDoProc:
+#endif
     {
       /* take TSO off blocked_queue */
       StgBlockingQueueElement *prev = NULL;
@@ -2790,7 +3144,7 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
          goto done;
        }
       }
-      barf("unblockThread (I/O): TSO not found");
+      barf("unblockThread (delay): TSO not found");
     }
 
   default:
@@ -2802,20 +3156,20 @@ 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);
     {
@@ -2879,6 +3233,9 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
 
   case BlockedOnRead:
   case BlockedOnWrite:
+#if defined(mingw32_TARGET_OS)
+  case BlockedOnDoProc:
+#endif
     {
       StgTSO *prev = NULL;
       for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE; 
@@ -2915,7 +3272,7 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
          goto done;
        }
       }
-      barf("unblockThread (I/O): TSO not found");
+      barf("unblockThread (delay): TSO not found");
     }
 
   default:
@@ -2927,7 +3284,6 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
   tso->why_blocked = NotBlocked;
   tso->block_info.closure = NULL;
   PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso);
-  RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 }
 #endif
 
@@ -2947,12 +3303,12 @@ unblockThread(StgTSO *tso)
  * the top of the stack.
  * 
  * How exactly do we save all the active computations?  We create an
- * AP_UPD for every UpdateFrame on the stack.  Entering one of these
- * AP_UPDs pushes everything from the corresponding update frame
+ * AP_STACK for every UpdateFrame on the stack.  Entering one of these
+ * AP_STACKs pushes everything from the corresponding update frame
  * upwards onto the stack.  (Actually, it pushes everything up to the
- * next update frame plus a pointer to the next AP_UPD object.
- * Entering the next AP_UPD object pushes more onto the stack until we
- * reach the last AP_UPD object - at which point the stack should look
+ * next update frame plus a pointer to the next AP_STACK object.
+ * Entering the next AP_STACK object pushes more onto the stack until we
+ * reach the last AP_STACK object - at which point the stack should look
  * exactly as it did when we killed the TSO and we can continue
  * execution by entering the closure on top of the stack.
  *
@@ -2961,6 +3317,8 @@ 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 
@@ -2970,206 +3328,181 @@ 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;
-  StgPtr          sp = tso->sp;
+    StgRetInfoTable *info;
+    StgPtr sp;
   
-  /* Thread already dead? */
-  if (tso->what_next == ThreadComplete || tso->what_next == ThreadKilled) {
-    return;
-  }
-
-  IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("raising exception in thread %ld.", tso->id));
-
-  /* Remove it from any blocking queues */
-  unblockThread(tso);
-
-  /* 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
-   * returns to the next return address on the stack.
-   */
-  if ( LOOKS_LIKE_GHC_INFO((void*)*sp) ) {
-    *(--sp) = (W_)&stg_dummy_ret_closure;
-  }
-
-  while (1) {
-    nat words = ((P_)su - (P_)sp) - 1;
-    nat i;
-    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.
-     */
-    if (get_itbl(su)->type == CATCH_FRAME && exception != NULL) {
-      StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)su;
-      /* 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.
-       */
-      if (!cf->exceptions_blocked) {
-       *(sp--) = (W_)&stg_unblockAsyncExceptionszh_ret_info;
-      }
-      
-      /* Ensure that async exceptions are blocked when running the handler.
-       */
-      if (tso->blocked_exceptions == NULL) {
-       tso->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
-      }
-      
-      /* Put the newly-built PAP on top of the stack, ready to execute
-       * when the thread restarts.
-       */
-      sp[0] = (W_)ap;
-      tso->sp = sp;
-      tso->what_next = ThreadEnterGHC;
-      IF_DEBUG(sanity, checkTSO(tso));
-      return;
+    // Thread already dead?
+    if (tso->what_next == ThreadComplete || tso->what_next == ThreadKilled) {
+       return;
     }
 
-    /* First build an AP_UPD consisting of the stack chunk above the
-     * current update frame, with the top word on the stack as the
-     * fun field.
-     */
-    ap = (StgAP_UPD *)allocate(AP_sizeW(words));
+    IF_DEBUG(scheduler, 
+            sched_belch("raising exception in thread %ld.", tso->id));
     
-    ASSERT(words >= 0);
+    // Remove it from any blocking queues
+    unblockThread(tso);
+
+    sp = tso->sp;
     
-    ap->n_args = words;
-    ap->fun    = (StgClosure *)sp[0];
-    sp++;
-    for(i=0; i < (nat)words; ++i) {
-      ap->payload[i] = (StgClosure *)*sp++;
+    // The stack freezing code assumes there's a closure pointer on
+    // the top of the stack, so we have to arrange that this is the case...
+    //
+    if (sp[0] == (W_)&stg_enter_info) {
+       sp++;
+    } else {
+       sp--;
+       sp[0] = (W_)&stg_dummy_ret_closure;
     }
-    
-    switch (get_itbl(su)->type) {
-      
-    case UPDATE_FRAME:
-      {
-       SET_HDR(ap,&stg_AP_UPD_info,su->header.prof.ccs /* ToDo */); 
-       TICK_ALLOC_UP_THK(words+1,0);
-       
-       IF_DEBUG(scheduler,
-                fprintf(stderr,  "scheduler: Updating ");
-                printPtr((P_)su->updatee); 
-                fprintf(stderr,  " with ");
-                printObj((StgClosure *)ap);
-                );
-       
-       /* Replace the updatee with an indirection - happily
-        * this will also wake up any threads currently
-        * waiting on the result.
-        *
-        * Warning: if we're in a loop, more than one update frame on
-        * the stack may point to the same object.  Be careful not to
-        * overwrite an IND_OLDGEN in this case, because we'll screw
-        * up the mutable lists.  To be on the safe side, don't
-        * overwrite any kind of indirection at all.  See also
-        * threadSqueezeStack in GC.c, where we have to make a similar
-        * check.
-        */
-       if (!closure_IND(su->updatee)) {
-           UPD_IND_NOLOCK(su->updatee,ap);  /* revert the black hole */
-       }
-       su = su->link;
-       sp += sizeofW(StgUpdateFrame) -1;
-       sp[0] = (W_)ap; /* push onto stack */
-       break;
-      }
 
-    case CATCH_FRAME:
-      {
-       StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)su;
-       StgClosure* o;
+    while (1) {
+       nat i;
+
+       // 1. Let the top of the stack be the "current closure"
+       //
+       // 2. Walk up the stack until we find either an UPDATE_FRAME or a
+       // CATCH_FRAME.
+       //
+       // 3. If it's an UPDATE_FRAME, then make an AP_STACK containing the
+       // current closure applied to the chunk of stack up to (but not
+       // including) the update frame.  This closure becomes the "current
+       // closure".  Go back to step 2.
+       //
+       // 4. If it's a CATCH_FRAME, then leave the exception handler on
+       // top of the stack applied to the exception.
+       // 
+       // 5. If it's a STOP_FRAME, then kill the thread.
        
-       /* We want a PAP, not an AP_UPD.  Fortunately, the
-        * layout's the same.
-        */
-       SET_HDR(ap,&stg_PAP_info,su->header.prof.ccs /* ToDo */);
-       TICK_ALLOC_UPD_PAP(words+1,0);
-       
-       /* now build o = FUN(catch,ap,handler) */
-       o = (StgClosure *)allocate(sizeofW(StgClosure)+2);
-       TICK_ALLOC_FUN(2,0);
-       SET_HDR(o,&stg_catch_info,su->header.prof.ccs /* ToDo */);
-       o->payload[0] = (StgClosure *)ap;
-       o->payload[1] = cf->handler;
+       StgPtr frame;
        
-       IF_DEBUG(scheduler,
-                fprintf(stderr,  "scheduler: Built ");
-                printObj((StgClosure *)o);
-                );
-       
-       /* pop the old handler and put o on the stack */
-       su = cf->link;
-       sp += sizeofW(StgCatchFrame) - 1;
-       sp[0] = (W_)o;
-       break;
-      }
-      
-    case SEQ_FRAME:
-      {
-       StgSeqFrame *sf = (StgSeqFrame *)su;
-       StgClosure* o;
+       frame = sp + 1;
+       info = get_ret_itbl((StgClosure *)frame);
        
-       SET_HDR(ap,&stg_PAP_info,su->header.prof.ccs /* ToDo */);
-       TICK_ALLOC_UPD_PAP(words+1,0);
+       while (info->i.type != UPDATE_FRAME
+              && (info->i.type != CATCH_FRAME || exception == NULL)
+              && info->i.type != STOP_FRAME) {
+           frame += stack_frame_sizeW((StgClosure *)frame);
+           info = get_ret_itbl((StgClosure *)frame);
+       }
        
-       /* now build o = FUN(seq,ap) */
-       o = (StgClosure *)allocate(sizeofW(StgClosure)+1);
-       TICK_ALLOC_SE_THK(1,0);
-       SET_HDR(o,&stg_seq_info,su->header.prof.ccs /* ToDo */);
-       o->payload[0] = (StgClosure *)ap;
+       switch (info->i.type) {
+           
+       case CATCH_FRAME:
+           // If we find a CATCH_FRAME, and we've got an exception to raise,
+           // then build the THUNK raise(exception), and leave it on
+           // top of the CATCH_FRAME ready to enter.
+           //
+       {
+#ifdef PROFILING
+           StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)frame;
+#endif
+           StgClosure *raise;
+           
+           // we've got an exception to raise, so let's pass it to the
+           // handler in this 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.
+           //
+           sp = frame - 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;
+           }
+           
+           /* Put the newly-built THUNK on top of the stack, ready to execute
+            * when the thread restarts.
+            */
+           sp[0] = (W_)raise;
+           sp[-1] = (W_)&stg_enter_info;
+           tso->sp = sp-1;
+           tso->what_next = ThreadRunGHC;
+           IF_DEBUG(sanity, checkTSO(tso));
+           return;
+       }
        
-       IF_DEBUG(scheduler,
-                fprintf(stderr,  "scheduler: Built ");
-                printObj((StgClosure *)o);
-                );
+       case UPDATE_FRAME:
+       {
+           StgAP_STACK * ap;
+           nat words;
+           
+           // First build an AP_STACK consisting of the stack chunk above the
+           // current update frame, with the top word on the stack as the
+           // fun field.
+           //
+           words = frame - sp - 1;
+           ap = (StgAP_STACK *)allocate(PAP_sizeW(words));
+           
+           ap->size = words;
+           ap->fun  = (StgClosure *)sp[0];
+           sp++;
+           for(i=0; i < (nat)words; ++i) {
+               ap->payload[i] = (StgClosure *)*sp++;
+           }
+           
+           SET_HDR(ap,&stg_AP_STACK_info,
+                   ((StgClosure *)frame)->header.prof.ccs /* ToDo */); 
+           TICK_ALLOC_UP_THK(words+1,0);
+           
+           IF_DEBUG(scheduler,
+                    fprintf(stderr,  "scheduler: Updating ");
+                    printPtr((P_)((StgUpdateFrame *)frame)->updatee); 
+                    fprintf(stderr,  " with ");
+                    printObj((StgClosure *)ap);
+               );
+
+           // Replace the updatee with an indirection - happily
+           // this will also wake up any threads currently
+           // waiting on the result.
+           //
+           // Warning: if we're in a loop, more than one update frame on
+           // the stack may point to the same object.  Be careful not to
+           // overwrite an IND_OLDGEN in this case, because we'll screw
+           // up the mutable lists.  To be on the safe side, don't
+           // overwrite any kind of indirection at all.  See also
+           // threadSqueezeStack in GC.c, where we have to make a similar
+           // check.
+           //
+           if (!closure_IND(((StgUpdateFrame *)frame)->updatee)) {
+               // revert the black hole
+               UPD_IND_NOLOCK(((StgUpdateFrame *)frame)->updatee,ap);
+           }
+           sp += sizeofW(StgUpdateFrame) - 1;
+           sp[0] = (W_)ap; // push onto stack
+           break;
+       }
        
-       /* pop the old handler and put o on the stack */
-       su = sf->link;
-       sp += sizeofW(StgSeqFrame) - 1;
-       sp[0] = (W_)o;
-       break;
-      }
-      
-    case STOP_FRAME:
-      /* We've stripped the entire stack, the thread is now dead. */
-      sp += sizeofW(StgStopFrame) - 1;
-      sp[0] = (W_)exception;   /* save the exception */
-      tso->what_next = ThreadKilled;
-      tso->su = (StgUpdateFrame *)(sp+1);
-      tso->sp = sp;
-      return;
-
-    default:
-      barf("raiseAsync");
+       case STOP_FRAME:
+           // We've stripped the entire stack, the thread is now dead.
+           sp += sizeofW(StgStopFrame);
+           tso->what_next = ThreadKilled;
+           tso->sp = sp;
+           return;
+           
+       default:
+           barf("raiseAsync");
+       }
     }
-  }
-  barf("raiseAsync");
+    barf("raiseAsync");
 }
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
@@ -3178,6 +3511,8 @@ 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
@@ -3194,6 +3529,7 @@ 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:
@@ -3218,68 +3554,71 @@ 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
 detectBlackHoles( void )
 {
-    StgTSO *t = all_threads;
-    StgUpdateFrame *frame;
+    StgTSO *tso = all_threads;
+    StgClosure *frame;
     StgClosure *blocked_on;
+    StgRetInfoTable *info;
 
-    for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = t->global_link) {
+    for (tso = all_threads; tso != END_TSO_QUEUE; tso = tso->global_link) {
 
-       while (t->what_next == ThreadRelocated) {
-           t = t->link;
-           ASSERT(get_itbl(t)->type == TSO);
+       while (tso->what_next == ThreadRelocated) {
+           tso = tso->link;
+           ASSERT(get_itbl(tso)->type == TSO);
        }
       
-       if (t->why_blocked != BlockedOnBlackHole) {
+       if (tso->why_blocked != BlockedOnBlackHole) {
            continue;
        }
+       blocked_on = tso->block_info.closure;
 
-       blocked_on = t->block_info.closure;
-
-       for (frame = t->su; ; frame = frame->link) {
-           switch (get_itbl(frame)->type) {
+       frame = (StgClosure *)tso->sp;
 
+       while(1) {
+           info = get_ret_itbl(frame);
+           switch (info->i.type) {
            case UPDATE_FRAME:
-               if (frame->updatee == blocked_on) {
+               if (((StgUpdateFrame *)frame)->updatee == blocked_on) {
                    /* We are blocking on one of our own computations, so
                     * send this thread the NonTermination exception.  
                     */
                    IF_DEBUG(scheduler, 
-                            sched_belch("thread %d is blocked on itself", t->id));
-                   raiseAsync(t, (StgClosure *)NonTermination_closure);
+                            sched_belch("thread %d is blocked on itself", tso->id));
+                   raiseAsync(tso, (StgClosure *)NonTermination_closure);
                    goto done;
                }
-               else {
-                   continue;
-               }
-
-           case CATCH_FRAME:
-           case SEQ_FRAME:
-               continue;
                
+               frame = (StgClosure *) ((StgUpdateFrame *)frame + 1);
+               continue;
+
            case STOP_FRAME:
-               break;
-           }
-           break;
-       }
+               goto done;
 
-    done: ;
-    }   
+               // normal stack frames; do nothing except advance the pointer
+           default:
+               (StgPtr)frame += stack_frame_sizeW(frame);
+           }
+       }   
+       done: ;
+    }
 }
 
 //@node Debugging Routines, Index, Exception Handling Routines, Main scheduling code
 //@subsection Debugging Routines
 
 /* -----------------------------------------------------------------------------
-   Debugging: why is a thread blocked
+ * Debugging: why is a thread blocked
+ * [Also provides useful information when debugging threaded programs
+ *  at the Haskell source code level, so enable outside of DEBUG. --sof 7/02]
    -------------------------------------------------------------------------- */
 
-#ifdef DEBUG
-
+static
 void
 printThreadBlockage(StgTSO *tso)
 {
@@ -3290,6 +3629,11 @@ printThreadBlockage(StgTSO *tso)
   case BlockedOnWrite:
     fprintf(stderr,"is blocked on write to fd %d", tso->block_info.fd);
     break;
+#if defined(mingw32_TARGET_OS)
+    case BlockedOnDoProc:
+    fprintf(stderr,"is blocked on proc (request: %d)", tso->block_info.async_result->reqID);
+    break;
+#endif
   case BlockedOnDelay:
     fprintf(stderr,"is blocked until %d", tso->block_info.target);
     break;
@@ -3316,12 +3660,21 @@ 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;
+  case BlockedOnCCall_NoUnblockExc:
+    fprintf(stderr,"is blocked on an external call (exceptions were already blocked)");
+    break;
+#endif
   default:
     barf("printThreadBlockage: strange tso->why_blocked: %d for TSO %d (%d)",
         tso->why_blocked, tso->id, tso);
   }
 }
 
+static
 void
 printThreadStatus(StgTSO *tso)
 {
@@ -3341,30 +3694,35 @@ void
 printAllThreads(void)
 {
   StgTSO *t;
+  void *label;
 
 # if defined(GRAN)
   char time_string[TIME_STR_LEN], node_str[NODE_STR_LEN];
   ullong_format_string(TIME_ON_PROC(CurrentProc), 
                       time_string, rtsFalse/*no commas!*/);
 
-  sched_belch("all threads at [%s]:", time_string);
+  fprintf(stderr, "all threads at [%s]:\n", time_string);
 # elif defined(PAR)
   char time_string[TIME_STR_LEN], node_str[NODE_STR_LEN];
   ullong_format_string(CURRENT_TIME,
                       time_string, rtsFalse/*no commas!*/);
 
-  sched_belch("all threads at [%s]:", time_string);
+  fprintf(stderr,"all threads at [%s]:\n", time_string);
 # else
-  sched_belch("all threads:");
+  fprintf(stderr,"all threads:\n");
 # endif
 
   for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = t->global_link) {
-    fprintf(stderr, "\tthread %d ", t->id);
+    fprintf(stderr, "\tthread %d @ %p ", t->id, (void *)t);
+    label = lookupThreadLabel((StgWord)t);
+    if (label) fprintf(stderr,"[\"%s\"] ",(char *)label);
     printThreadStatus(t);
     fprintf(stderr,"\n");
   }
 }
     
+#ifdef DEBUG
+
 /* 
    Print a whole blocking queue attached to node (debugging only).
 */
@@ -3539,7 +3897,7 @@ 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
@@ -3547,6 +3905,7 @@ sched_belch(char *s, ...)
 #endif
   vfprintf(stderr, s, ap);
   fprintf(stderr, "\n");
+  va_end(ap);
 }
 
 #endif /* DEBUG */
@@ -3556,18 +3915,15 @@ 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 +3931,5 @@ 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