ghc/rts/RtsStartup.c

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  * (c) The GHC Team, 1998-2002
   4  *
   5  * Main function for a standalone Haskell program.
   6  *
   7  * ---------------------------------------------------------------------------*/
   8
   9 #include "PosixSource.h"
  10 #include "Rts.h"
  11 #include "RtsAPI.h"
  12 #include "RtsUtils.h"
  13 #include "RtsFlags.h"
  14 #include "OSThreads.h"
  15 #include "Storage.h"    /* initStorage, exitStorage */
  16 #include "Schedule.h"   /* initScheduler */
  17 #include "Stats.h"      /* initStats */
  18 #include "STM.h"        /* initSTM */
  19 #include "Signals.h"
  20 #include "Timer.h"      /* startTimer, stopTimer */
  21 #include "Weak.h"
  22 #include "Ticky.h"
  23 #include "StgRun.h"
  24 #include "Prelude.h"            /* fixupRTStoPreludeRefs */
  25 #include "HsFFI.h"
  26 #include "Linker.h"
  27 #include "ThreadLabels.h"
  28 #include "BlockAlloc.h"
  29
  30 #if defined(RTS_GTK_FRONTPANEL)
  31 #include "FrontPanel.h"
  32 #endif
  33
  34 #if defined(PROFILING) || defined(DEBUG)
  35 # include "Profiling.h"
  36 # include "ProfHeap.h"
  37 # include "RetainerProfile.h"
  38 #endif
  39
  40 #if defined(GRAN)
  41 # include "GranSimRts.h"
  42 #endif
  43
  44 #if defined(GRAN) || defined(PAR)
  45 # include "ParallelRts.h"
  46 #endif
  47
  48 #if defined(PAR)
  49 # include "Parallel.h"
  50 # include "LLC.h"
  51 #endif
  52
  53 #if defined(mingw32_HOST_OS)
  54 #include "win32/AsyncIO.h"
  55 #endif
  56
  57 #include <stdlib.h>
  58
  59 #ifdef HAVE_TERMIOS_H
  60 #include <termios.h>
  61 #endif
  62 #ifdef HAVE_SIGNAL_H
  63 #include <signal.h>
  64 #endif
  65
  66 // Count of how many outstanding hs_init()s there have been.
  67 static int hs_init_count = 0;
  68
  69 // Here we save the terminal settings on the standard file
  70 // descriptors, if we need to change them (eg. to support NoBuffering
  71 // input).
  72 static void *saved_termios[3] = {NULL,NULL,NULL};
  73
  74 void*
  75 __hscore_get_saved_termios(int fd)
  76 {
  77   return (0 <= fd && fd < (int)(sizeof(saved_termios) / sizeof(*saved_termios))) ?
  78     saved_termios[fd] : NULL;
  79 }
  80
  81 void
  82 __hscore_set_saved_termios(int fd, void* ts)
  83 {
  84   if (0 <= fd && fd < (int)(sizeof(saved_termios) / sizeof(*saved_termios))) {
  85     saved_termios[fd] = ts;
  86   }
  87 }
  88
  89 /* -----------------------------------------------------------------------------
  90    Initialise floating point unit on x86 (currently disabled. why?)
  91    (see comment in ghc/compiler/nativeGen/MachInstrs.lhs).
  92    -------------------------------------------------------------------------- */
  93
  94 #define X86_INIT_FPU 0
  95
  96 #if X86_INIT_FPU
  97 static void
  98 x86_init_fpu ( void )
  99 {
 100   __volatile unsigned short int fpu_cw;
 101
 102   // Grab the control word
 103   __asm __volatile ("fnstcw %0" : "=m" (fpu_cw));
 104
 105 #if 0
 106   printf("fpu_cw: %x\n", fpu_cw);
 107 #endif
 108
 109   // Set bits 8-9 to 10 (64-bit precision).
 110   fpu_cw = (fpu_cw & 0xfcff) | 0x0200;
 111
 112   // Store the new control word back
 113   __asm __volatile ("fldcw %0" : : "m" (fpu_cw));
 114 }
 115 #endif
 116
 117 /* -----------------------------------------------------------------------------
 118    Starting up the RTS
 119    -------------------------------------------------------------------------- */
 120
 121 void
 122 hs_init(int *argc, char **argv[])
 123 {
 124     hs_init_count++;
 125     if (hs_init_count > 1) {
 126         // second and subsequent inits are ignored
 127         return;
 128     }
 129
 130     /* The very first thing we do is grab the start time...just in case we're
 131      * collecting timing statistics.
 132      */
 133     stat_startInit();
 134
 135 #ifdef PAR
 136     /*
 137      * The parallel system needs to be initialised and synchronised before
 138      * the program is run.
 139      */
 140     startupParallelSystem(argv);
 141
 142     if (*argv[0] == '-') { /* Strip off mainPE flag argument */
 143       argv++;
 144       argc--;
 145     }
 146
 147     argv[1] = argv[0];   /* ignore the nPEs argument */
 148     argv++; argc--;
 149 #endif
 150
 151     /* Set the RTS flags to default values. */
 152     initRtsFlagsDefaults();
 153
 154     /* Call the user hook to reset defaults, if present */
 155     defaultsHook();
 156
 157     /* Parse the flags, separating the RTS flags from the programs args */
 158     if (argc != NULL && argv != NULL) {
 159         setupRtsFlags(argc, *argv, &rts_argc, rts_argv);
 160         setProgArgv(*argc,*argv);
 161     }
 162
 163 #if defined(PAR)
 164     /* NB: this really must be done after processing the RTS flags */
 165     IF_PAR_DEBUG(verbose,
 166                  debugBelch("==== Synchronising system (%d PEs)\n", nPEs));
 167     synchroniseSystem();             // calls initParallelSystem etc
 168 #endif  /* PAR */
 169
 170     /* Perform initialisation of adjustor thunk layer. */
 171     initAdjustor();
 172
 173     /* initialise scheduler data structures (needs to be done before
 174      * initStorage()).
 175      */
 176     initScheduler();
 177
 178 #if defined(GRAN)
 179     /* And start GranSim profiling if required: */
 180     if (RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Full)
 181       init_gr_simulation(rts_argc, rts_argv, prog_argc, prog_argv);
 182 #elif defined(PAR)
 183     /* And start GUM profiling if required: */
 184     if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full)
 185       init_gr_simulation(rts_argc, rts_argv, prog_argc, prog_argv);
 186 #endif  /* PAR || GRAN */
 187
 188     /* initialize the storage manager */
 189     initStorage();
 190
 191     /* initialise the stable pointer table */
 192     initStablePtrTable();
 193
 194 #if defined(DEBUG)
 195     /* initialise thread label table (tso->char*) */
 196     initThreadLabelTable();
 197 #endif
 198
 199 #if defined(PROFILING) || defined(DEBUG)
 200     initProfiling1();
 201 #endif
 202
 203     /* start the virtual timer 'subsystem'. */
 204     startTimer(TICK_MILLISECS);
 205
 206     /* Initialise the stats department */
 207     initStats();
 208
 209 #if defined(RTS_USER_SIGNALS)
 210     /* Initialise the user signal handler set */
 211     initUserSignals();
 212     /* Set up handler to run on SIGINT, etc. */
 213     initDefaultHandlers();
 214 #endif
 215
 216 #if defined(mingw32_HOST_OS)
 217     startupAsyncIO();
 218 #endif
 219
 220 #ifdef RTS_GTK_FRONTPANEL
 221     if (RtsFlags.GcFlags.frontpanel) {
 222         initFrontPanel();
 223     }
 224 #endif
 225
 226 #if X86_INIT_FPU
 227     x86_init_fpu();
 228 #endif
 229
 230     /* Record initialization times */
 231     stat_endInit();
 232 }
 233
 234 // Compatibility interface
 235 void
 236 startupHaskell(int argc, char *argv[], void (*init_root)(void))
 237 {
 238     hs_init(&argc, &argv);
 239     if(init_root)
 240         hs_add_root(init_root);
 241 }
 242
 243
 244 /* -----------------------------------------------------------------------------
 245    Per-module initialisation
 246
 247    This process traverses all the compiled modules in the program
 248    starting with "Main", and performing per-module initialisation for
 249    each one.
 250
 251    So far, two things happen at initialisation time:
 252
 253       - we register stable names for each foreign-exported function
 254         in that module.  This prevents foreign-exported entities, and
 255         things they depend on, from being garbage collected.
 256
 257       - we supply a unique integer to each statically declared cost
 258         centre and cost centre stack in the program.
 259
 260    The code generator inserts a small function "__stginit_<module>" in each
 261    module and calls the registration functions in each of the modules it
 262    imports.
 263
 264    The init* functions are compiled in the same way as STG code,
 265    i.e. without normal C call/return conventions.  Hence we must use
 266    StgRun to call this stuff.
 267    -------------------------------------------------------------------------- */
 268
 269 /* The init functions use an explicit stack...
 270  */
 271 #define INIT_STACK_BLOCKS  4
 272 static F_ *init_stack = NULL;
 273
 274 void
 275 hs_add_root(void (*init_root)(void))
 276 {
 277     bdescr *bd;
 278 #ifdef SMP
 279     Capability cap;
 280 #else
 281 #define cap MainCapability
 282 #endif
 283     nat init_sp;
 284
 285     if (hs_init_count <= 0) {
 286         barf("hs_add_root() must be called after hs_init()");
 287     }
 288
 289     /* The initialisation stack grows downward, with sp pointing
 290        to the last occupied word */
 291     init_sp = INIT_STACK_BLOCKS*BLOCK_SIZE_W;
 292     bd = allocGroup_lock(INIT_STACK_BLOCKS);
 293     init_stack = (F_ *)bd->start;
 294     init_stack[--init_sp] = (F_)stg_init_finish;
 295     if (init_root != NULL) {
 296         init_stack[--init_sp] = (F_)init_root;
 297     }
 298
 299     cap.r.rSp = (P_)(init_stack + init_sp);
 300     StgRun((StgFunPtr)stg_init, &cap.r);
 301
 302     freeGroup_lock(bd);
 303
 304 #if defined(PROFILING) || defined(DEBUG)
 305     // This must be done after module initialisation.
 306     // ToDo: make this work in the presence of multiple hs_add_root()s.
 307     initProfiling2();
 308 #endif
 309 }
 310
 311 /* -----------------------------------------------------------------------------
 312    Shutting down the RTS
 313    -------------------------------------------------------------------------- */
 314
 315 void
 316 hs_exit(void)
 317 {
 318     if (hs_init_count <= 0) {
 319         barf("too many hs_exit()s");
 320     }
 321     hs_init_count--;
 322     if (hs_init_count > 0) {
 323         // ignore until it's the last one
 324         return;
 325     }
 326
 327     /* start timing the shutdown */
 328     stat_startExit();
 329
 330     /* stop all running tasks */
 331     exitScheduler();
 332
 333 #if defined(GRAN)
 334     /* end_gr_simulation prints global stats if requested -- HWL */
 335     if (!RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Suppressed)
 336         end_gr_simulation();
 337 #endif
 338
 339     /* stop the ticker */
 340     stopTimer();
 341
 342     /* reset the standard file descriptors to blocking mode */
 343     resetNonBlockingFd(0);
 344     resetNonBlockingFd(1);
 345     resetNonBlockingFd(2);
 346
 347 #if HAVE_TERMIOS_H
 348     // Reset the terminal settings on the standard file descriptors,
 349     // if we changed them.  See System.Posix.Internals.tcSetAttr for
 350     // more details, including the reason we termporarily disable
 351     // SIGTTOU here.
 352     {
 353         int fd;
 354         sigset_t sigset, old_sigset;
 355         sigemptyset(&sigset);
 356         sigaddset(&sigset, SIGTTOU);
 357         sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, &old_sigset);
 358         for (fd = 0; fd <= 2; fd++) {
 359             struct termios* ts = (struct termios*)__hscore_get_saved_termios(fd);
 360             if (ts != NULL) {
 361                 tcsetattr(fd,TCSANOW,ts);
 362             }
 363         }
 364         sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_sigset, NULL);
 365     }
 366 #endif
 367
 368 #if defined(PAR)
 369     /* controlled exit; good thread! */
 370     shutdownParallelSystem(0);
 371
 372     /* global statistics in parallel system */
 373     PAR_TICKY_PAR_END();
 374 #endif
 375
 376     /* stop timing the shutdown, we're about to print stats */
 377     stat_endExit();
 378
 379     /* clean up things from the storage manager's point of view.
 380      * also outputs the stats (+RTS -s) info.
 381      */
 382     exitStorage();
 383
 384 #ifdef RTS_GTK_FRONTPANEL
 385     if (RtsFlags.GcFlags.frontpanel) {
 386         stopFrontPanel();
 387     }
 388 #endif
 389
 390 #if defined(PROFILING)
 391     reportCCSProfiling();
 392 #endif
 393
 394 #if defined(PROFILING) || defined(DEBUG)
 395     endProfiling();
 396 #endif
 397
 398 #ifdef PROFILING
 399     // Originally, this was in report_ccs_profiling().  Now, retainer
 400     // profiling might tack some extra stuff on to the end of this file
 401     // during endProfiling().
 402     fclose(prof_file);
 403 #endif
 404
 405 #if defined(TICKY_TICKY)
 406     if (RtsFlags.TickyFlags.showTickyStats) PrintTickyInfo();
 407 #endif
 408
 409 #if defined(mingw32_HOST_OS)
 410     shutdownAsyncIO();
 411 #endif
 412 }
 413
 414 // Compatibility interfaces
 415 void
 416 shutdownHaskell(void)
 417 {
 418     hs_exit();
 419 }
 420
 421 void
 422 shutdownHaskellAndExit(int n)
 423 {
 424     if (hs_init_count == 1) {
 425         OnExitHook();
 426         hs_exit();
 427 #if defined(PAR)
 428         /* really exit (stg_exit() would call shutdownParallelSystem() again) */
 429         exit(n);
 430 #else
 431         stg_exit(n);
 432 #endif
 433     }
 434 }
 435
 436 /*
 437  * called from STG-land to exit the program
 438  */
 439
 440 #ifdef PAR
 441 static int exit_started=rtsFalse;
 442 #endif
 443
 444 void
 445 stg_exit(int n)
 446 {
 447 #ifdef PAR
 448   /* HACK: avoid a loop when exiting due to a stupid error */
 449   if (exit_started)
 450     return;
 451   exit_started=rtsTrue;
 452
 453   IF_PAR_DEBUG(verbose, debugBelch("==-- stg_exit %d on [%x]...", n, mytid));
 454   shutdownParallelSystem(n);
 455 #endif
 456   exit(n);
 457 }