ghc/rts/Schedule.c

   1 /* ---------------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  * (c) The GHC Team, 1998-2004
   4  *
   5  * Scheduler
   6  *
   7  * Different GHC ways use this scheduler quite differently (see comments below)
   8  * Here is the global picture:
   9  *
  10  * WAY  Name     CPP flag  What's it for
  11  * --------------------------------------
  12  * mp   GUM      PARALLEL_HASKELL          Parallel execution on a distrib. memory machine
  13  * s    SMP      SMP          Parallel execution on a shared memory machine
  14  * mg   GranSim  GRAN         Simulation of parallel execution
  15  * md   GUM/GdH  DIST         Distributed execution (based on GUM)
  16  *
  17  * --------------------------------------------------------------------------*/
  18
  19 /*
  20  * Version with support for distributed memory parallelism aka GUM (WAY=mp):
  21
  22    The main scheduling loop in GUM iterates until a finish message is received.
  23    In that case a global flag @receivedFinish@ is set and this instance of
  24    the RTS shuts down. See ghc/rts/parallel/HLComms.c:processMessages()
  25    for the handling of incoming messages, such as PP_FINISH.
  26    Note that in the parallel case we have a system manager that coordinates
  27    different PEs, each of which are running one instance of the RTS.
  28    See ghc/rts/parallel/SysMan.c for the main routine of the parallel program.
  29    From this routine processes executing ghc/rts/Main.c are spawned. -- HWL
  30
  31  * Version with support for simulating parallel execution aka GranSim (WAY=mg):
  32
  33    The main scheduling code in GranSim is quite different from that in std
  34    (concurrent) Haskell: while concurrent Haskell just iterates over the
  35    threads in the runnable queue, GranSim is event driven, i.e. it iterates
  36    over the events in the global event queue.  -- HWL
  37 */
  38
  39 #include "PosixSource.h"
  40 #include "Rts.h"
  41 #include "SchedAPI.h"
  42 #include "RtsUtils.h"
  43 #include "RtsFlags.h"
  44 #include "BlockAlloc.h"
  45 #include "OSThreads.h"
  46 #include "Storage.h"
  47 #include "StgRun.h"
  48 #include "Hooks.h"
  49 #define COMPILING_SCHEDULER
  50 #include "Schedule.h"
  51 #include "StgMiscClosures.h"
  52 #include "Interpreter.h"
  53 #include "Exception.h"
  54 #include "Printer.h"
  55 #include "Signals.h"
  56 #include "Sanity.h"
  57 #include "Stats.h"
  58 #include "STM.h"
  59 #include "Timer.h"
  60 #include "Prelude.h"
  61 #include "ThreadLabels.h"
  62 #include "LdvProfile.h"
  63 #include "Updates.h"
  64 #ifdef PROFILING
  65 #include "Proftimer.h"
  66 #include "ProfHeap.h"
  67 #endif
  68 #if defined(GRAN) || defined(PARALLEL_HASKELL)
  69 # include "GranSimRts.h"
  70 # include "GranSim.h"
  71 # include "ParallelRts.h"
  72 # include "Parallel.h"
  73 # include "ParallelDebug.h"
  74 # include "FetchMe.h"
  75 # include "HLC.h"
  76 #endif
  77 #include "Sparks.h"
  78 #include "Capability.h"
  79 #include  "Task.h"
  80
  81 #ifdef HAVE_SYS_TYPES_H
  82 #include <sys/types.h>
  83 #endif
  84 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  85 #include <unistd.h>
  86 #endif
  87
  88 #include <string.h>
  89 #include <stdlib.h>
  90 #include <stdarg.h>
  91
  92 #ifdef HAVE_ERRNO_H
  93 #include <errno.h>
  94 #endif
  95
  96 // Turn off inlining when debugging - it obfuscates things
  97 #ifdef DEBUG
  98 # undef  STATIC_INLINE
  99 # define STATIC_INLINE static
 100 #endif
 101
 102 #ifdef THREADED_RTS
 103 #define USED_IN_THREADED_RTS
 104 #else
 105 #define USED_IN_THREADED_RTS STG_UNUSED
 106 #endif
 107
 108 #ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
 109 #define USED_WHEN_RTS_SUPPORTS_THREADS
 110 #else
 111 #define USED_WHEN_RTS_SUPPORTS_THREADS STG_UNUSED
 112 #endif
 113
 114 /* Main thread queue.
 115  * Locks required: sched_mutex.
 116  */
 117 StgMainThread *main_threads = NULL;
 118
 119 #if defined(GRAN)
 120
 121 StgTSO* ActiveTSO = NULL; /* for assigning system costs; GranSim-Light only */
 122 /* rtsTime TimeOfNextEvent, EndOfTimeSlice;            now in GranSim.c */
 123
 124 /*
 125    In GranSim we have a runnable and a blocked queue for each processor.
 126    In order to minimise code changes new arrays run_queue_hds/tls
 127    are created. run_queue_hd is then a short cut (macro) for
 128    run_queue_hds[CurrentProc] (see GranSim.h).
 129    -- HWL
 130 */
 131 StgTSO *run_queue_hds[MAX_PROC], *run_queue_tls[MAX_PROC];
 132 StgTSO *blocked_queue_hds[MAX_PROC], *blocked_queue_tls[MAX_PROC];
 133 StgTSO *ccalling_threadss[MAX_PROC];
 134 /* We use the same global list of threads (all_threads) in GranSim as in
 135    the std RTS (i.e. we are cheating). However, we don't use this list in
 136    the GranSim specific code at the moment (so we are only potentially
 137    cheating).  */
 138
 139 #else /* !GRAN */
 140
 141 /* Thread queues.
 142  * Locks required: sched_mutex.
 143  */
 144 StgTSO *run_queue_hd = NULL;
 145 StgTSO *run_queue_tl = NULL;
 146 StgTSO *blocked_queue_hd = NULL;
 147 StgTSO *blocked_queue_tl = NULL;
 148 StgTSO *blackhole_queue = NULL;
 149 StgTSO *sleeping_queue = NULL;    /* perhaps replace with a hash table? */
 150
 151 #endif
 152
 153 /* The blackhole_queue should be checked for threads to wake up.  See
 154  * Schedule.h for more thorough comment.
 155  */
 156 rtsBool blackholes_need_checking = rtsFalse;
 157
 158 /* Linked list of all threads.
 159  * Used for detecting garbage collected threads.
 160  */
 161 StgTSO *all_threads = NULL;
 162
 163 /* When a thread performs a safe C call (_ccall_GC, using old
 164  * terminology), it gets put on the suspended_ccalling_threads
 165  * list. Used by the garbage collector.
 166  */
 167 static StgTSO *suspended_ccalling_threads;
 168
 169 /* KH: The following two flags are shared memory locations.  There is no need
 170        to lock them, since they are only unset at the end of a scheduler
 171        operation.
 172 */
 173
 174 /* flag set by signal handler to precipitate a context switch */
 175 int context_switch = 0;
 176
 177 /* flag that tracks whether we have done any execution in this time slice. */
 178 nat recent_activity = ACTIVITY_YES;
 179
 180 /* if this flag is set as well, give up execution */
 181 rtsBool interrupted = rtsFalse;
 182
 183 /* Next thread ID to allocate.
 184  * Locks required: thread_id_mutex
 185  */
 186 static StgThreadID next_thread_id = 1;
 187
 188 /*
 189  * Pointers to the state of the current thread.
 190  * Rule of thumb: if CurrentTSO != NULL, then we're running a Haskell
 191  * thread.  If CurrentTSO == NULL, then we're at the scheduler level.
 192  */
 193
 194 /* The smallest stack size that makes any sense is:
 195  *    RESERVED_STACK_WORDS    (so we can get back from the stack overflow)
 196  *  + sizeofW(StgStopFrame)   (the stg_stop_thread_info frame)
 197  *  + 1                       (the closure to enter)
 198  *  + 1                       (stg_ap_v_ret)
 199  *  + 1                       (spare slot req'd by stg_ap_v_ret)
 200  *
 201  * A thread with this stack will bomb immediately with a stack
 202  * overflow, which will increase its stack size.
 203  */
 204
 205 #define MIN_STACK_WORDS (RESERVED_STACK_WORDS + sizeofW(StgStopFrame) + 3)
 206
 207
 208 #if defined(GRAN)
 209 StgTSO *CurrentTSO;
 210 #endif
 211
 212 /*  This is used in `TSO.h' and gcc 2.96 insists that this variable actually
 213  *  exists - earlier gccs apparently didn't.
 214  *  -= chak
 215  */
 216 StgTSO dummy_tso;
 217
 218 /*
 219  * Set to TRUE when entering a shutdown state (via shutdownHaskellAndExit()) --
 220  * in an MT setting, needed to signal that a worker thread shouldn't hang around
 221  * in the scheduler when it is out of work.
 222  */
 223 static rtsBool shutting_down_scheduler = rtsFalse;
 224
 225 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 226 /* ToDo: carefully document the invariants that go together
 227  *       with these synchronisation objects.
 228  */
 229 Mutex     sched_mutex       = INIT_MUTEX_VAR;
 230 Mutex     term_mutex        = INIT_MUTEX_VAR;
 231
 232 #endif /* RTS_SUPPORTS_THREADS */
 233
 234 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 235 StgTSO *LastTSO;
 236 rtsTime TimeOfLastYield;
 237 rtsBool emitSchedule = rtsTrue;
 238 #endif
 239
 240 #if DEBUG
 241 static char *whatNext_strs[] = {
 242   "(unknown)",
 243   "ThreadRunGHC",
 244   "ThreadInterpret",
 245   "ThreadKilled",
 246   "ThreadRelocated",
 247   "ThreadComplete"
 248 };
 249 #endif
 250
 251 /* -----------------------------------------------------------------------------
 252  * static function prototypes
 253  * -------------------------------------------------------------------------- */
 254
 255 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 256 static void taskStart(void);
 257 #endif
 258
 259 static void schedule( StgMainThread *mainThread USED_WHEN_RTS_SUPPORTS_THREADS,
 260                       Capability *initialCapability );
 261
 262 //
 263 // These function all encapsulate parts of the scheduler loop, and are
 264 // abstracted only to make the structure and control flow of the
 265 // scheduler clearer.
 266 //
 267 static void schedulePreLoop(void);
 268 static void scheduleStartSignalHandlers(void);
 269 static void scheduleCheckBlockedThreads(void);
 270 static void scheduleCheckBlackHoles(void);
 271 static void scheduleDetectDeadlock(void);
 272 #if defined(GRAN)
 273 static StgTSO *scheduleProcessEvent(rtsEvent *event);
 274 #endif
 275 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 276 static StgTSO *scheduleSendPendingMessages(void);
 277 static void scheduleActivateSpark(void);
 278 static rtsBool scheduleGetRemoteWork(rtsBool *receivedFinish);
 279 #endif
 280 #if defined(PAR) || defined(GRAN)
 281 static void scheduleGranParReport(void);
 282 #endif
 283 static void schedulePostRunThread(void);
 284 static rtsBool scheduleHandleHeapOverflow( Capability *cap, StgTSO *t );
 285 static void scheduleHandleStackOverflow( StgTSO *t);
 286 static rtsBool scheduleHandleYield( StgTSO *t, nat prev_what_next );
 287 static void scheduleHandleThreadBlocked( StgTSO *t );
 288 static rtsBool scheduleHandleThreadFinished( StgMainThread *mainThread,
 289                                              Capability *cap, StgTSO *t );
 290 static rtsBool scheduleDoHeapProfile(rtsBool ready_to_gc);
 291 static void scheduleDoGC(rtsBool force_major);
 292
 293 static void unblockThread(StgTSO *tso);
 294 static rtsBool checkBlackHoles(void);
 295 static SchedulerStatus waitThread_(/*out*/StgMainThread* m,
 296                                    Capability *initialCapability
 297                                    );
 298 static void scheduleThread_ (StgTSO* tso);
 299 static void AllRoots(evac_fn evac);
 300
 301 static StgTSO *threadStackOverflow(StgTSO *tso);
 302
 303 static void raiseAsync_(StgTSO *tso, StgClosure *exception,
 304                         rtsBool stop_at_atomically);
 305
 306 static void printThreadBlockage(StgTSO *tso);
 307 static void printThreadStatus(StgTSO *tso);
 308 void printThreadQueue(StgTSO *tso);
 309
 310 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 311 StgTSO * createSparkThread(rtsSpark spark);
 312 StgTSO * activateSpark (rtsSpark spark);
 313 #endif
 314
 315 /* ----------------------------------------------------------------------------
 316  * Starting Tasks
 317  * ------------------------------------------------------------------------- */
 318
 319 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 320 static nat startingWorkerThread = 0;
 321
 322 static void
 323 taskStart(void)
 324 {
 325   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 326   startingWorkerThread--;
 327   schedule(NULL,NULL);
 328   taskStop();
 329   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 330 }
 331
 332 void
 333 startSchedulerTaskIfNecessary(void)
 334 {
 335     if ( !EMPTY_RUN_QUEUE()
 336          && !shutting_down_scheduler // not if we're shutting down
 337          && startingWorkerThread==0)
 338     {
 339         // we don't want to start another worker thread
 340         // just because the last one hasn't yet reached the
 341         // "waiting for capability" state
 342         startingWorkerThread++;
 343         if (!maybeStartNewWorker(taskStart)) {
 344             startingWorkerThread--;
 345         }
 346     }
 347 }
 348 #endif
 349
 350 /* -----------------------------------------------------------------------------
 351  * Putting a thread on the run queue: different scheduling policies
 352  * -------------------------------------------------------------------------- */
 353
 354 STATIC_INLINE void
 355 addToRunQueue( StgTSO *t )
 356 {
 357 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 358     if (RtsFlags.ParFlags.doFairScheduling) {
 359         // this does round-robin scheduling; good for concurrency
 360         APPEND_TO_RUN_QUEUE(t);
 361     } else {
 362         // this does unfair scheduling; good for parallelism
 363         PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
 364     }
 365 #else
 366     // this does round-robin scheduling; good for concurrency
 367     APPEND_TO_RUN_QUEUE(t);
 368 #endif
 369 }
 370
 371 /* ---------------------------------------------------------------------------
 372    Main scheduling loop.
 373
 374    We use round-robin scheduling, each thread returning to the
 375    scheduler loop when one of these conditions is detected:
 376
 377       * out of heap space
 378       * timer expires (thread yields)
 379       * thread blocks
 380       * thread ends
 381       * stack overflow
 382
 383    Locking notes:  we acquire the scheduler lock once at the beginning
 384    of the scheduler loop, and release it when
 385
 386       * running a thread, or
 387       * waiting for work, or
 388       * waiting for a GC to complete.
 389
 390    GRAN version:
 391      In a GranSim setup this loop iterates over the global event queue.
 392      This revolves around the global event queue, which determines what
 393      to do next. Therefore, it's more complicated than either the
 394      concurrent or the parallel (GUM) setup.
 395
 396    GUM version:
 397      GUM iterates over incoming messages.
 398      It starts with nothing to do (thus CurrentTSO == END_TSO_QUEUE),
 399      and sends out a fish whenever it has nothing to do; in-between
 400      doing the actual reductions (shared code below) it processes the
 401      incoming messages and deals with delayed operations
 402      (see PendingFetches).
 403      This is not the ugliest code you could imagine, but it's bloody close.
 404
 405    ------------------------------------------------------------------------ */
 406
 407 static void
 408 schedule( StgMainThread *mainThread USED_WHEN_RTS_SUPPORTS_THREADS,
 409           Capability *initialCapability )
 410 {
 411   StgTSO *t;
 412   Capability *cap;
 413   StgThreadReturnCode ret;
 414 #if defined(GRAN)
 415   rtsEvent *event;
 416 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
 417   StgTSO *tso;
 418   GlobalTaskId pe;
 419   rtsBool receivedFinish = rtsFalse;
 420 # if defined(DEBUG)
 421   nat tp_size, sp_size; // stats only
 422 # endif
 423 #endif
 424   nat prev_what_next;
 425   rtsBool ready_to_gc;
 426
 427   // Pre-condition: sched_mutex is held.
 428   // We might have a capability, passed in as initialCapability.
 429   cap = initialCapability;
 430
 431 #if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 432   // simply initialise it in the non-threaded case
 433   grabCapability(&cap);
 434 #endif
 435
 436   IF_DEBUG(scheduler,
 437            sched_belch("### NEW SCHEDULER LOOP (main thr: %p, cap: %p)",
 438                        mainThread, initialCapability);
 439       );
 440
 441   schedulePreLoop();
 442
 443   // -----------------------------------------------------------
 444   // Scheduler loop starts here:
 445
 446 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 447 #define TERMINATION_CONDITION        (!receivedFinish)
 448 #elif defined(GRAN)
 449 #define TERMINATION_CONDITION        ((event = get_next_event()) != (rtsEvent*)NULL)
 450 #else
 451 #define TERMINATION_CONDITION        rtsTrue
 452 #endif
 453
 454   while (TERMINATION_CONDITION) {
 455
 456 #if defined(GRAN)
 457       /* Choose the processor with the next event */
 458       CurrentProc = event->proc;
 459       CurrentTSO = event->tso;
 460 #endif
 461
 462 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 463       // Yield the capability to higher-priority tasks if necessary.
 464       //
 465       if (cap != NULL) {
 466           yieldCapability(&cap,
 467                           mainThread ? &mainThread->bound_thread_cond : NULL );
 468       }
 469
 470       // If we do not currently hold a capability, we wait for one
 471       //
 472       if (cap == NULL) {
 473           waitForCapability(&sched_mutex, &cap,
 474                             mainThread ? &mainThread->bound_thread_cond : NULL);
 475       }
 476
 477       // We now have a capability...
 478 #endif
 479
 480 #if 0 /* extra sanity checking */
 481       {
 482           StgMainThread *m;
 483           for (m = main_threads; m != NULL; m = m->link) {
 484               ASSERT(get_itbl(m->tso)->type == TSO);
 485           }
 486       }
 487 #endif
 488
 489     // Check whether we have re-entered the RTS from Haskell without
 490     // going via suspendThread()/resumeThread (i.e. a 'safe' foreign
 491     // call).
 492     if (cap->r.rInHaskell) {
 493           errorBelch("schedule: re-entered unsafely.\n"
 494                      "   Perhaps a 'foreign import unsafe' should be 'safe'?");
 495           stg_exit(1);
 496     }
 497
 498     //
 499     // Test for interruption.  If interrupted==rtsTrue, then either
 500     // we received a keyboard interrupt (^C), or the scheduler is
 501     // trying to shut down all the tasks (shutting_down_scheduler) in
 502     // the threaded RTS.
 503     //
 504     if (interrupted) {
 505         if (shutting_down_scheduler) {
 506             IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("shutting down"));
 507             releaseCapability(cap);
 508             if (mainThread) {
 509                 mainThread->stat = Interrupted;
 510                 mainThread->ret  = NULL;
 511             }
 512             return;
 513         } else {
 514             IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("interrupted"));
 515             deleteAllThreads();
 516         }
 517     }
 518
 519 #if defined(not_yet) && defined(SMP)
 520     //
 521     // Top up the run queue from our spark pool.  We try to make the
 522     // number of threads in the run queue equal to the number of
 523     // free capabilities.
 524     //
 525     {
 526         StgClosure *spark;
 527         if (EMPTY_RUN_QUEUE()) {
 528             spark = findSpark(rtsFalse);
 529             if (spark == NULL) {
 530                 break; /* no more sparks in the pool */
 531             } else {
 532                 createSparkThread(spark);
 533                 IF_DEBUG(scheduler,
 534                          sched_belch("==^^ turning spark of closure %p into a thread",
 535                                      (StgClosure *)spark));
 536             }
 537         }
 538     }
 539 #endif // SMP
 540
 541     scheduleStartSignalHandlers();
 542
 543     // Only check the black holes here if we've nothing else to do.
 544     // During normal execution, the black hole list only gets checked
 545     // at GC time, to avoid repeatedly traversing this possibly long
 546     // list each time around the scheduler.
 547     if (EMPTY_RUN_QUEUE()) { scheduleCheckBlackHoles(); }
 548
 549     scheduleCheckBlockedThreads();
 550
 551     scheduleDetectDeadlock();
 552
 553     // Normally, the only way we can get here with no threads to
 554     // run is if a keyboard interrupt received during
 555     // scheduleCheckBlockedThreads() or scheduleDetectDeadlock().
 556     // Additionally, it is not fatal for the
 557     // threaded RTS to reach here with no threads to run.
 558     //
 559     // win32: might be here due to awaitEvent() being abandoned
 560     // as a result of a console event having been delivered.
 561     if ( EMPTY_RUN_QUEUE() ) {
 562 #if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS) && !defined(mingw32_HOST_OS)
 563         ASSERT(interrupted);
 564 #endif
 565         continue; // nothing to do
 566     }
 567
 568 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 569     scheduleSendPendingMessages();
 570     if (EMPTY_RUN_QUEUE() && scheduleActivateSpark())
 571         continue;
 572
 573 #if defined(SPARKS)
 574     ASSERT(next_fish_to_send_at==0);  // i.e. no delayed fishes left!
 575 #endif
 576
 577     /* If we still have no work we need to send a FISH to get a spark
 578        from another PE */
 579     if (EMPTY_RUN_QUEUE()) {
 580         if (!scheduleGetRemoteWork(&receivedFinish)) continue;
 581         ASSERT(rtsFalse); // should not happen at the moment
 582     }
 583     // from here: non-empty run queue.
 584     //  TODO: merge above case with this, only one call processMessages() !
 585     if (PacketsWaiting()) {  /* process incoming messages, if
 586                                 any pending...  only in else
 587                                 because getRemoteWork waits for
 588                                 messages as well */
 589         receivedFinish = processMessages();
 590     }
 591 #endif
 592
 593 #if defined(GRAN)
 594     scheduleProcessEvent(event);
 595 #endif
 596
 597     //
 598     // Get a thread to run
 599     //
 600     ASSERT(run_queue_hd != END_TSO_QUEUE);
 601     POP_RUN_QUEUE(t);
 602
 603 #if defined(GRAN) || defined(PAR)
 604     scheduleGranParReport(); // some kind of debuging output
 605 #else
 606     // Sanity check the thread we're about to run.  This can be
 607     // expensive if there is lots of thread switching going on...
 608     IF_DEBUG(sanity,checkTSO(t));
 609 #endif
 610
 611 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 612     // Check whether we can run this thread in the current task.
 613     // If not, we have to pass our capability to the right task.
 614     {
 615       StgMainThread *m = t->main;
 616
 617       if(m)
 618       {
 619         if(m == mainThread)
 620         {
 621           IF_DEBUG(scheduler,
 622             sched_belch("### Running thread %d in bound thread", t->id));
 623           // yes, the Haskell thread is bound to the current native thread
 624         }
 625         else
 626         {
 627           IF_DEBUG(scheduler,
 628             sched_belch("### thread %d bound to another OS thread", t->id));
 629           // no, bound to a different Haskell thread: pass to that thread
 630           PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
 631           continue;
 632         }
 633       }
 634       else
 635       {
 636         if(mainThread != NULL)
 637         // The thread we want to run is unbound.
 638         {
 639           IF_DEBUG(scheduler,
 640             sched_belch("### this OS thread cannot run thread %d", t->id));
 641           // no, the current native thread is bound to a different
 642           // Haskell thread, so pass it to any worker thread
 643           PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
 644           continue;
 645         }
 646       }
 647     }
 648 #endif
 649
 650     cap->r.rCurrentTSO = t;
 651
 652     /* context switches are now initiated by the timer signal, unless
 653      * the user specified "context switch as often as possible", with
 654      * +RTS -C0
 655      */
 656     if ((RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks == 0
 657          && (run_queue_hd != END_TSO_QUEUE
 658              || blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE
 659              || sleeping_queue != END_TSO_QUEUE)))
 660         context_switch = 1;
 661
 662 run_thread:
 663
 664     RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 665
 666     IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("-->> running thread %ld %s ...",
 667                               (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
 668
 669 #if defined(PROFILING)
 670     startHeapProfTimer();
 671 #endif
 672
 673     // ----------------------------------------------------------------------
 674     // Run the current thread
 675
 676     prev_what_next = t->what_next;
 677
 678     errno = t->saved_errno;
 679     cap->r.rInHaskell = rtsTrue;
 680
 681     recent_activity = ACTIVITY_YES;
 682
 683     switch (prev_what_next) {
 684
 685     case ThreadKilled:
 686     case ThreadComplete:
 687         /* Thread already finished, return to scheduler. */
 688         ret = ThreadFinished;
 689         break;
 690
 691     case ThreadRunGHC:
 692         ret = StgRun((StgFunPtr) stg_returnToStackTop, &cap->r);
 693         break;
 694
 695     case ThreadInterpret:
 696         ret = interpretBCO(cap);
 697         break;
 698
 699     default:
 700       barf("schedule: invalid what_next field");
 701     }
 702
 703 #if defined(SMP)
 704     // in SMP mode, we might return with a different capability than
 705     // we started with, if the Haskell thread made a foreign call.  So
 706     // let's find out what our current Capability is:
 707     cap = myCapability();
 708 #endif
 709
 710     cap->r.rInHaskell = rtsFalse;
 711
 712     // The TSO might have moved, eg. if it re-entered the RTS and a GC
 713     // happened.  So find the new location:
 714     t = cap->r.rCurrentTSO;
 715
 716     // And save the current errno in this thread.
 717     t->saved_errno = errno;
 718
 719     // ----------------------------------------------------------------------
 720
 721     /* Costs for the scheduler are assigned to CCS_SYSTEM */
 722 #if defined(PROFILING)
 723     stopHeapProfTimer();
 724     CCCS = CCS_SYSTEM;
 725 #endif
 726
 727     ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 728
 729     // We have run some Haskell code: there might be blackhole-blocked
 730     // threads to wake up now.
 731     if ( blackhole_queue != END_TSO_QUEUE ) {
 732         blackholes_need_checking = rtsTrue;
 733     }
 734
 735 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 736     IF_DEBUG(scheduler,debugBelch("sched (task %p): ", osThreadId()););
 737 #elif !defined(GRAN) && !defined(PARALLEL_HASKELL)
 738     IF_DEBUG(scheduler,debugBelch("sched: "););
 739 #endif
 740
 741     schedulePostRunThread();
 742
 743     ready_to_gc = rtsFalse;
 744
 745     switch (ret) {
 746     case HeapOverflow:
 747         ready_to_gc = scheduleHandleHeapOverflow(cap,t);
 748         break;
 749
 750     case StackOverflow:
 751         scheduleHandleStackOverflow(t);
 752         break;
 753
 754     case ThreadYielding:
 755         if (scheduleHandleYield(t, prev_what_next)) {
 756             // shortcut for switching between compiler/interpreter:
 757             goto run_thread;
 758         }
 759         break;
 760
 761     case ThreadBlocked:
 762         scheduleHandleThreadBlocked(t);
 763         break;
 764
 765     case ThreadFinished:
 766         if (scheduleHandleThreadFinished(mainThread, cap, t)) return;;
 767         break;
 768
 769     default:
 770       barf("schedule: invalid thread return code %d", (int)ret);
 771     }
 772
 773     if (scheduleDoHeapProfile(ready_to_gc)) { ready_to_gc = rtsFalse; }
 774     if (ready_to_gc) { scheduleDoGC(rtsFalse); }
 775   } /* end of while() */
 776
 777   IF_PAR_DEBUG(verbose,
 778                debugBelch("== Leaving schedule() after having received Finish\n"));
 779 }
 780
 781 /* ----------------------------------------------------------------------------
 782  * Setting up the scheduler loop
 783  * ASSUMES: sched_mutex
 784  * ------------------------------------------------------------------------- */
 785
 786 static void
 787 schedulePreLoop(void)
 788 {
 789 #if defined(GRAN)
 790     /* set up first event to get things going */
 791     /* ToDo: assign costs for system setup and init MainTSO ! */
 792     new_event(CurrentProc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
 793               ContinueThread,
 794               CurrentTSO, (StgClosure*)NULL, (rtsSpark*)NULL);
 795
 796     IF_DEBUG(gran,
 797              debugBelch("GRAN: Init CurrentTSO (in schedule) = %p\n",
 798                         CurrentTSO);
 799              G_TSO(CurrentTSO, 5));
 800
 801     if (RtsFlags.GranFlags.Light) {
 802         /* Save current time; GranSim Light only */
 803         CurrentTSO->gran.clock = CurrentTime[CurrentProc];
 804     }
 805 #endif
 806 }
 807
 808 /* ----------------------------------------------------------------------------
 809  * Start any pending signal handlers
 810  * ASSUMES: sched_mutex
 811  * ------------------------------------------------------------------------- */
 812
 813 static void
 814 scheduleStartSignalHandlers(void)
 815 {
 816 #if defined(RTS_USER_SIGNALS) && !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 817     if (signals_pending()) {
 818       RELEASE_LOCK(&sched_mutex); /* ToDo: kill */
 819       startSignalHandlers();
 820       ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 821     }
 822 #endif
 823 }
 824
 825 /* ----------------------------------------------------------------------------
 826  * Check for blocked threads that can be woken up.
 827  * ASSUMES: sched_mutex
 828  * ------------------------------------------------------------------------- */
 829
 830 static void
 831 scheduleCheckBlockedThreads(void)
 832 {
 833     //
 834     // Check whether any waiting threads need to be woken up.  If the
 835     // run queue is empty, and there are no other tasks running, we
 836     // can wait indefinitely for something to happen.
 837     //
 838     if ( !EMPTY_QUEUE(blocked_queue_hd) || !EMPTY_QUEUE(sleeping_queue) )
 839     {
 840 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 841         // We shouldn't be here...
 842         barf("schedule: awaitEvent() in threaded RTS");
 843 #else
 844         awaitEvent( EMPTY_RUN_QUEUE() && !blackholes_need_checking );
 845 #endif
 846     }
 847 }
 848
 849
 850 /* ----------------------------------------------------------------------------
 851  * Check for threads blocked on BLACKHOLEs that can be woken up
 852  * ASSUMES: sched_mutex
 853  * ------------------------------------------------------------------------- */
 854 static void
 855 scheduleCheckBlackHoles( void )
 856 {
 857     if ( blackholes_need_checking )
 858     {
 859         checkBlackHoles();
 860         blackholes_need_checking = rtsFalse;
 861     }
 862 }
 863
 864 /* ----------------------------------------------------------------------------
 865  * Detect deadlock conditions and attempt to resolve them.
 866  * ASSUMES: sched_mutex
 867  * ------------------------------------------------------------------------- */
 868
 869 static void
 870 scheduleDetectDeadlock()
 871 {
 872
 873 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
 874     // ToDo: add deadlock detection in GUM (similar to SMP) -- HWL
 875     return;
 876 #endif
 877
 878     /*
 879      * Detect deadlock: when we have no threads to run, there are no
 880      * threads blocked, waiting for I/O, or sleeping, and all the
 881      * other tasks are waiting for work, we must have a deadlock of
 882      * some description.
 883      */
 884     if ( EMPTY_THREAD_QUEUES() )
 885     {
 886 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 887         /*
 888          * In the threaded RTS, we only check for deadlock if there
 889          * has been no activity in a complete timeslice.  This means
 890          * we won't eagerly start a full GC just because we don't have
 891          * any threads to run currently.
 892          */
 893         if (recent_activity != ACTIVITY_INACTIVE) return;
 894 #endif
 895
 896         IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("deadlocked, forcing major GC..."));
 897
 898         // Garbage collection can release some new threads due to
 899         // either (a) finalizers or (b) threads resurrected because
 900         // they are unreachable and will therefore be sent an
 901         // exception.  Any threads thus released will be immediately
 902         // runnable.
 903
 904         scheduleDoGC( rtsTrue/*force  major GC*/ );
 905         recent_activity = ACTIVITY_DONE_GC;
 906         if ( !EMPTY_RUN_QUEUE() ) return;
 907
 908 #if defined(RTS_USER_SIGNALS) && !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 909         /* If we have user-installed signal handlers, then wait
 910          * for signals to arrive rather then bombing out with a
 911          * deadlock.
 912          */
 913         if ( anyUserHandlers() ) {
 914             IF_DEBUG(scheduler,
 915                      sched_belch("still deadlocked, waiting for signals..."));
 916
 917             awaitUserSignals();
 918
 919             if (signals_pending()) {
 920                 RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
 921                 startSignalHandlers();
 922                 ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
 923             }
 924
 925             // either we have threads to run, or we were interrupted:
 926             ASSERT(!EMPTY_RUN_QUEUE() || interrupted);
 927         }
 928 #endif
 929
 930 #if !defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
 931         /* Probably a real deadlock.  Send the current main thread the
 932          * Deadlock exception (or in the SMP build, send *all* main
 933          * threads the deadlock exception, since none of them can make
 934          * progress).
 935          */
 936         {
 937             StgMainThread *m;
 938             m = main_threads;
 939             switch (m->tso->why_blocked) {
 940             case BlockedOnSTM:
 941             case BlockedOnBlackHole:
 942             case BlockedOnException:
 943             case BlockedOnMVar:
 944                 raiseAsync(m->tso, (StgClosure *)NonTermination_closure);
 945                 return;
 946             default:
 947                 barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
 948             }
 949         }
 950 #endif
 951     }
 952 }
 953
 954 /* ----------------------------------------------------------------------------
 955  * Process an event (GRAN only)
 956  * ------------------------------------------------------------------------- */
 957
 958 #if defined(GRAN)
 959 static StgTSO *
 960 scheduleProcessEvent(rtsEvent *event)
 961 {
 962     StgTSO *t;
 963
 964     if (RtsFlags.GranFlags.Light)
 965       GranSimLight_enter_system(event, &ActiveTSO); // adjust ActiveTSO etc
 966
 967     /* adjust time based on time-stamp */
 968     if (event->time > CurrentTime[CurrentProc] &&
 969         event->evttype != ContinueThread)
 970       CurrentTime[CurrentProc] = event->time;
 971
 972     /* Deal with the idle PEs (may issue FindWork or MoveSpark events) */
 973     if (!RtsFlags.GranFlags.Light)
 974       handleIdlePEs();
 975
 976     IF_DEBUG(gran, debugBelch("GRAN: switch by event-type\n"));
 977
 978     /* main event dispatcher in GranSim */
 979     switch (event->evttype) {
 980       /* Should just be continuing execution */
 981     case ContinueThread:
 982       IF_DEBUG(gran, debugBelch("GRAN: doing ContinueThread\n"));
 983       /* ToDo: check assertion
 984       ASSERT(run_queue_hd != (StgTSO*)NULL &&
 985              run_queue_hd != END_TSO_QUEUE);
 986       */
 987       /* Ignore ContinueThreads for fetching threads (if synchr comm) */
 988       if (!RtsFlags.GranFlags.DoAsyncFetch &&
 989           procStatus[CurrentProc]==Fetching) {
 990         debugBelch("ghuH: Spurious ContinueThread while Fetching ignored; TSO %d (%p) [PE %d]\n",
 991               CurrentTSO->id, CurrentTSO, CurrentProc);
 992         goto next_thread;
 993       }
 994       /* Ignore ContinueThreads for completed threads */
 995       if (CurrentTSO->what_next == ThreadComplete) {
 996         debugBelch("ghuH: found a ContinueThread event for completed thread %d (%p) [PE %d] (ignoring ContinueThread)\n",
 997               CurrentTSO->id, CurrentTSO, CurrentProc);
 998         goto next_thread;
 999       }
1000       /* Ignore ContinueThreads for threads that are being migrated */
1001       if (PROCS(CurrentTSO)==Nowhere) {
1002         debugBelch("ghuH: trying to run the migrating TSO %d (%p) [PE %d] (ignoring ContinueThread)\n",
1003               CurrentTSO->id, CurrentTSO, CurrentProc);
1004         goto next_thread;
1005       }
1006       /* The thread should be at the beginning of the run queue */
1007       if (CurrentTSO!=run_queue_hds[CurrentProc]) {
1008         debugBelch("ghuH: TSO %d (%p) [PE %d] is not at the start of the run_queue when doing a ContinueThread\n",
1009               CurrentTSO->id, CurrentTSO, CurrentProc);
1010         break; // run the thread anyway
1011       }
1012       /*
1013       new_event(proc, proc, CurrentTime[proc],
1014                 FindWork,
1015                 (StgTSO*)NULL, (StgClosure*)NULL, (rtsSpark*)NULL);
1016       goto next_thread;
1017       */ /* Catches superfluous CONTINUEs -- should be unnecessary */
1018       break; // now actually run the thread; DaH Qu'vam yImuHbej
1019
1020     case FetchNode:
1021       do_the_fetchnode(event);
1022       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1023
1024     case GlobalBlock:
1025       do_the_globalblock(event);
1026       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1027
1028     case FetchReply:
1029       do_the_fetchreply(event);
1030       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1031
1032     case UnblockThread:   /* Move from the blocked queue to the tail of */
1033       do_the_unblock(event);
1034       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1035
1036     case ResumeThread:  /* Move from the blocked queue to the tail of */
1037       /* the runnable queue ( i.e. Qu' SImqa'lu') */
1038       event->tso->gran.blocktime +=
1039         CurrentTime[CurrentProc] - event->tso->gran.blockedat;
1040       do_the_startthread(event);
1041       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1042
1043     case StartThread:
1044       do_the_startthread(event);
1045       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1046
1047     case MoveThread:
1048       do_the_movethread(event);
1049       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1050
1051     case MoveSpark:
1052       do_the_movespark(event);
1053       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1054
1055     case FindWork:
1056       do_the_findwork(event);
1057       goto next_thread;             /* handle next event in event queue  */
1058
1059     default:
1060       barf("Illegal event type %u\n", event->evttype);
1061     }  /* switch */
1062
1063     /* This point was scheduler_loop in the old RTS */
1064
1065     IF_DEBUG(gran, debugBelch("GRAN: after main switch\n"));
1066
1067     TimeOfLastEvent = CurrentTime[CurrentProc];
1068     TimeOfNextEvent = get_time_of_next_event();
1069     IgnoreEvents=(TimeOfNextEvent==0); // HWL HACK
1070     // CurrentTSO = ThreadQueueHd;
1071
1072     IF_DEBUG(gran, debugBelch("GRAN: time of next event is: %ld\n",
1073                          TimeOfNextEvent));
1074
1075     if (RtsFlags.GranFlags.Light)
1076       GranSimLight_leave_system(event, &ActiveTSO);
1077
1078     EndOfTimeSlice = CurrentTime[CurrentProc]+RtsFlags.GranFlags.time_slice;
1079
1080     IF_DEBUG(gran,
1081              debugBelch("GRAN: end of time-slice is %#lx\n", EndOfTimeSlice));
1082
1083     /* in a GranSim setup the TSO stays on the run queue */
1084     t = CurrentTSO;
1085     /* Take a thread from the run queue. */
1086     POP_RUN_QUEUE(t); // take_off_run_queue(t);
1087
1088     IF_DEBUG(gran,
1089              debugBelch("GRAN: About to run current thread, which is\n");
1090              G_TSO(t,5));
1091
1092     context_switch = 0; // turned on via GranYield, checking events and time slice
1093
1094     IF_DEBUG(gran,
1095              DumpGranEvent(GR_SCHEDULE, t));
1096
1097     procStatus[CurrentProc] = Busy;
1098 }
1099 #endif // GRAN
1100
1101 /* ----------------------------------------------------------------------------
1102  * Send pending messages (PARALLEL_HASKELL only)
1103  * ------------------------------------------------------------------------- */
1104
1105 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
1106 static StgTSO *
1107 scheduleSendPendingMessages(void)
1108 {
1109     StgSparkPool *pool;
1110     rtsSpark spark;
1111     StgTSO *t;
1112
1113 # if defined(PAR) // global Mem.Mgmt., omit for now
1114     if (PendingFetches != END_BF_QUEUE) {
1115         processFetches();
1116     }
1117 # endif
1118
1119     if (RtsFlags.ParFlags.BufferTime) {
1120         // if we use message buffering, we must send away all message
1121         // packets which have become too old...
1122         sendOldBuffers();
1123     }
1124 }
1125 #endif
1126
1127 /* ----------------------------------------------------------------------------
1128  * Activate spark threads (PARALLEL_HASKELL only)
1129  * ------------------------------------------------------------------------- */
1130
1131 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
1132 static void
1133 scheduleActivateSpark(void)
1134 {
1135 #if defined(SPARKS)
1136   ASSERT(EMPTY_RUN_QUEUE());
1137 /* We get here if the run queue is empty and want some work.
1138    We try to turn a spark into a thread, and add it to the run queue,
1139    from where it will be picked up in the next iteration of the scheduler
1140    loop.
1141 */
1142
1143       /* :-[  no local threads => look out for local sparks */
1144       /* the spark pool for the current PE */
1145       pool = &(cap.r.rSparks); // JB: cap = (old) MainCap
1146       if (advisory_thread_count < RtsFlags.ParFlags.maxThreads &&
1147           pool->hd < pool->tl) {
1148         /*
1149          * ToDo: add GC code check that we really have enough heap afterwards!!
1150          * Old comment:
1151          * If we're here (no runnable threads) and we have pending
1152          * sparks, we must have a space problem.  Get enough space
1153          * to turn one of those pending sparks into a
1154          * thread...
1155          */
1156
1157         spark = findSpark(rtsFalse);            /* get a spark */
1158         if (spark != (rtsSpark) NULL) {
1159           tso = createThreadFromSpark(spark);       /* turn the spark into a thread */
1160           IF_PAR_DEBUG(fish, // schedule,
1161                        debugBelch("==== schedule: Created TSO %d (%p); %d threads active\n",
1162                              tso->id, tso, advisory_thread_count));
1163
1164           if (tso==END_TSO_QUEUE) { /* failed to activate spark->back to loop */
1165             IF_PAR_DEBUG(fish, // schedule,
1166                          debugBelch("==^^ failed to create thread from spark @ %lx\n",
1167                             spark));
1168             return rtsFalse; /* failed to generate a thread */
1169           }                  /* otherwise fall through & pick-up new tso */
1170         } else {
1171           IF_PAR_DEBUG(fish, // schedule,
1172                        debugBelch("==^^ no local sparks (spark pool contains only NFs: %d)\n",
1173                              spark_queue_len(pool)));
1174           return rtsFalse;  /* failed to generate a thread */
1175         }
1176         return rtsTrue;  /* success in generating a thread */
1177   } else { /* no more threads permitted or pool empty */
1178     return rtsFalse;  /* failed to generateThread */
1179   }
1180 #else
1181   tso = NULL; // avoid compiler warning only
1182   return rtsFalse;  /* dummy in non-PAR setup */
1183 #endif // SPARKS
1184 }
1185 #endif // PARALLEL_HASKELL
1186
1187 /* ----------------------------------------------------------------------------
1188  * Get work from a remote node (PARALLEL_HASKELL only)
1189  * ------------------------------------------------------------------------- */
1190
1191 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
1192 static rtsBool
1193 scheduleGetRemoteWork(rtsBool *receivedFinish)
1194 {
1195   ASSERT(EMPTY_RUN_QUEUE());
1196
1197   if (RtsFlags.ParFlags.BufferTime) {
1198         IF_PAR_DEBUG(verbose,
1199                 debugBelch("...send all pending data,"));
1200         {
1201           nat i;
1202           for (i=1; i<=nPEs; i++)
1203             sendImmediately(i); // send all messages away immediately
1204         }
1205   }
1206 # ifndef SPARKS
1207         //++EDEN++ idle() , i.e. send all buffers, wait for work
1208         // suppress fishing in EDEN... just look for incoming messages
1209         // (blocking receive)
1210   IF_PAR_DEBUG(verbose,
1211                debugBelch("...wait for incoming messages...\n"));
1212   *receivedFinish = processMessages(); // blocking receive...
1213
1214         // and reenter scheduling loop after having received something
1215         // (return rtsFalse below)
1216
1217 # else /* activate SPARKS machinery */
1218 /* We get here, if we have no work, tried to activate a local spark, but still
1219    have no work. We try to get a remote spark, by sending a FISH message.
1220    Thread migration should be added here, and triggered when a sequence of
1221    fishes returns without work. */
1222         delay = (RtsFlags.ParFlags.fishDelay!=0ll ? RtsFlags.ParFlags.fishDelay : 0ll);
1223
1224       /* =8-[  no local sparks => look for work on other PEs */
1225         /*
1226          * We really have absolutely no work.  Send out a fish
1227          * (there may be some out there already), and wait for
1228          * something to arrive.  We clearly can't run any threads
1229          * until a SCHEDULE or RESUME arrives, and so that's what
1230          * we're hoping to see.  (Of course, we still have to
1231          * respond to other types of messages.)
1232          */
1233         rtsTime now = msTime() /*CURRENT_TIME*/;
1234         IF_PAR_DEBUG(verbose,
1235                      debugBelch("--  now=%ld\n", now));
1236         IF_PAR_DEBUG(fish, // verbose,
1237              if (outstandingFishes < RtsFlags.ParFlags.maxFishes &&
1238                  (last_fish_arrived_at!=0 &&
1239                   last_fish_arrived_at+delay > now)) {
1240                debugBelch("--$$ <%llu> delaying FISH until %llu (last fish %llu, delay %llu)\n",
1241                      now, last_fish_arrived_at+delay,
1242                      last_fish_arrived_at,
1243                      delay);
1244              });
1245
1246         if (outstandingFishes < RtsFlags.ParFlags.maxFishes &&
1247             advisory_thread_count < RtsFlags.ParFlags.maxThreads) { // send a FISH, but when?
1248           if (last_fish_arrived_at==0 ||
1249               (last_fish_arrived_at+delay <= now)) {           // send FISH now!
1250             /* outstandingFishes is set in sendFish, processFish;
1251                avoid flooding system with fishes via delay */
1252     next_fish_to_send_at = 0;
1253   } else {
1254     /* ToDo: this should be done in the main scheduling loop to avoid the
1255              busy wait here; not so bad if fish delay is very small  */
1256     int iq = 0; // DEBUGGING -- HWL
1257     next_fish_to_send_at = last_fish_arrived_at+delay; // remember when to send
1258     /* send a fish when ready, but process messages that arrive in the meantime */
1259     do {
1260       if (PacketsWaiting()) {
1261         iq++; // DEBUGGING
1262         *receivedFinish = processMessages();
1263       }
1264       now = msTime();
1265     } while (!*receivedFinish || now<next_fish_to_send_at);
1266     // JB: This means the fish could become obsolete, if we receive
1267     // work. Better check for work again?
1268     // last line: while (!receivedFinish || !haveWork || now<...)
1269     // next line: if (receivedFinish || haveWork )
1270
1271     if (*receivedFinish) // no need to send a FISH if we are finishing anyway
1272       return rtsFalse;  // NB: this will leave scheduler loop
1273                         // immediately after return!
1274
1275     IF_PAR_DEBUG(fish, // verbose,
1276                debugBelch("--$$ <%llu> sent delayed fish (%d processMessages); active/total threads=%d/%d\n",now,iq,run_queue_len(),advisory_thread_count));
1277
1278   }
1279
1280     // JB: IMHO, this should all be hidden inside sendFish(...)
1281     /* pe = choosePE();
1282        sendFish(pe, thisPE, NEW_FISH_AGE, NEW_FISH_HISTORY,
1283                 NEW_FISH_HUNGER);
1284
1285     // Global statistics: count no. of fishes
1286     if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Global &&
1287          RtsFlags.GcFlags.giveStats > NO_GC_STATS) {
1288            globalParStats.tot_fish_mess++;
1289            }
1290     */
1291
1292   /* delayed fishes must have been sent by now! */
1293   next_fish_to_send_at = 0;
1294   }
1295
1296   *receivedFinish = processMessages();
1297 # endif /* SPARKS */
1298
1299  return rtsFalse;
1300  /* NB: this function always returns rtsFalse, meaning the scheduler
1301     loop continues with the next iteration;
1302     rationale:
1303       return code means success in finding work; we enter this function
1304       if there is no local work, thus have to send a fish which takes
1305       time until it arrives with work; in the meantime we should process
1306       messages in the main loop;
1307  */
1308 }
1309 #endif // PARALLEL_HASKELL
1310
1311 /* ----------------------------------------------------------------------------
1312  * PAR/GRAN: Report stats & debugging info(?)
1313  * ------------------------------------------------------------------------- */
1314
1315 #if defined(PAR) || defined(GRAN)
1316 static void
1317 scheduleGranParReport(void)
1318 {
1319   ASSERT(run_queue_hd != END_TSO_QUEUE);
1320
1321   /* Take a thread from the run queue, if we have work */
1322   POP_RUN_QUEUE(t);  // take_off_run_queue(END_TSO_QUEUE);
1323
1324     /* If this TSO has got its outport closed in the meantime,
1325      *   it mustn't be run. Instead, we have to clean it up as if it was finished.
1326      * It has to be marked as TH_DEAD for this purpose.
1327      * If it is TH_TERM instead, it is supposed to have finished in the normal way.
1328
1329 JB: TODO: investigate wether state change field could be nuked
1330      entirely and replaced by the normal tso state (whatnext
1331      field). All we want to do is to kill tsos from outside.
1332      */
1333
1334     /* ToDo: write something to the log-file
1335     if (RTSflags.ParFlags.granSimStats && !sameThread)
1336         DumpGranEvent(GR_SCHEDULE, RunnableThreadsHd);
1337
1338     CurrentTSO = t;
1339     */
1340     /* the spark pool for the current PE */
1341     pool = &(cap.r.rSparks); //  cap = (old) MainCap
1342
1343     IF_DEBUG(scheduler,
1344              debugBelch("--=^ %d threads, %d sparks on [%#x]\n",
1345                    run_queue_len(), spark_queue_len(pool), CURRENT_PROC));
1346
1347     IF_PAR_DEBUG(fish,
1348              debugBelch("--=^ %d threads, %d sparks on [%#x]\n",
1349                    run_queue_len(), spark_queue_len(pool), CURRENT_PROC));
1350
1351     if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full &&
1352         (t->par.sparkname != (StgInt)0) && // only log spark generated threads
1353         (emitSchedule || // forced emit
1354          (t && LastTSO && t->id != LastTSO->id))) {
1355       /*
1356          we are running a different TSO, so write a schedule event to log file
1357          NB: If we use fair scheduling we also have to write  a deschedule
1358              event for LastTSO; with unfair scheduling we know that the
1359              previous tso has blocked whenever we switch to another tso, so
1360              we don't need it in GUM for now
1361       */
1362       IF_PAR_DEBUG(fish, // schedule,
1363                    debugBelch("____ scheduling spark generated thread %d (%lx) (%lx) via a forced emit\n",t->id,t,t->par.sparkname));
1364
1365       DumpRawGranEvent(CURRENT_PROC, CURRENT_PROC,
1366                        GR_SCHEDULE, t, (StgClosure *)NULL, 0, 0);
1367       emitSchedule = rtsFalse;
1368     }
1369 }
1370 #endif
1371
1372 /* ----------------------------------------------------------------------------
1373  * After running a thread...
1374  * ASSUMES: sched_mutex
1375  * ------------------------------------------------------------------------- */
1376
1377 static void
1378 schedulePostRunThread(void)
1379 {
1380 #if defined(PAR)
1381     /* HACK 675: if the last thread didn't yield, make sure to print a
1382        SCHEDULE event to the log file when StgRunning the next thread, even
1383        if it is the same one as before */
1384     LastTSO = t;
1385     TimeOfLastYield = CURRENT_TIME;
1386 #endif
1387
1388   /* some statistics gathering in the parallel case */
1389
1390 #if defined(GRAN) || defined(PAR) || defined(EDEN)
1391   switch (ret) {
1392     case HeapOverflow:
1393 # if defined(GRAN)
1394       IF_DEBUG(gran, DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t));
1395       globalGranStats.tot_heapover++;
1396 # elif defined(PAR)
1397       globalParStats.tot_heapover++;
1398 # endif
1399       break;
1400
1401      case StackOverflow:
1402 # if defined(GRAN)
1403       IF_DEBUG(gran,
1404                DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t));
1405       globalGranStats.tot_stackover++;
1406 # elif defined(PAR)
1407       // IF_DEBUG(par,
1408       // DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t);
1409       globalParStats.tot_stackover++;
1410 # endif
1411       break;
1412
1413     case ThreadYielding:
1414 # if defined(GRAN)
1415       IF_DEBUG(gran,
1416                DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t));
1417       globalGranStats.tot_yields++;
1418 # elif defined(PAR)
1419       // IF_DEBUG(par,
1420       // DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t);
1421       globalParStats.tot_yields++;
1422 # endif
1423       break;
1424
1425     case ThreadBlocked:
1426 # if defined(GRAN)
1427       IF_DEBUG(scheduler,
1428                debugBelch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped, blocking on node %p [PE %d] with BQ: ",
1429                           t->id, t, whatNext_strs[t->what_next], t->block_info.closure,
1430                           (t->block_info.closure==(StgClosure*)NULL ? 99 : where_is(t->block_info.closure)));
1431                if (t->block_info.closure!=(StgClosure*)NULL)
1432                  print_bq(t->block_info.closure);
1433                debugBelch("\n"));
1434
1435       // ??? needed; should emit block before
1436       IF_DEBUG(gran,
1437                DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t));
1438       prune_eventq(t, (StgClosure *)NULL); // prune ContinueThreads for t
1439       /*
1440         ngoq Dogh!
1441       ASSERT(procStatus[CurrentProc]==Busy ||
1442               ((procStatus[CurrentProc]==Fetching) &&
1443               (t->block_info.closure!=(StgClosure*)NULL)));
1444       if (run_queue_hds[CurrentProc] == END_TSO_QUEUE &&
1445           !(!RtsFlags.GranFlags.DoAsyncFetch &&
1446             procStatus[CurrentProc]==Fetching))
1447         procStatus[CurrentProc] = Idle;
1448       */
1449 # elif defined(PAR)
1450 //++PAR++  blockThread() writes the event (change?)
1451 # endif
1452     break;
1453
1454   case ThreadFinished:
1455     break;
1456
1457   default:
1458     barf("parGlobalStats: unknown return code");
1459     break;
1460     }
1461 #endif
1462 }
1463
1464 /* -----------------------------------------------------------------------------
1465  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadHeepOverflow
1466  * ASSUMES: sched_mutex
1467  * -------------------------------------------------------------------------- */
1468
1469 static rtsBool
1470 scheduleHandleHeapOverflow( Capability *cap, StgTSO *t )
1471 {
1472     // did the task ask for a large block?
1473     if (cap->r.rHpAlloc > BLOCK_SIZE) {
1474         // if so, get one and push it on the front of the nursery.
1475         bdescr *bd;
1476         lnat blocks;
1477
1478         blocks = (lnat)BLOCK_ROUND_UP(cap->r.rHpAlloc) / BLOCK_SIZE;
1479
1480         IF_DEBUG(scheduler,
1481                  debugBelch("--<< thread %ld (%s) stopped: requesting a large block (size %ld)\n",
1482                             (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next], blocks));
1483
1484         // don't do this if the nursery is (nearly) full, we'll GC first.
1485         if (cap->r.rCurrentNursery->link != NULL ||
1486             cap->r.rNursery->n_blocks == 1) {  // paranoia to prevent infinite loop
1487                                                // if the nursery has only one block.
1488
1489             bd = allocGroup( blocks );
1490             cap->r.rNursery->n_blocks += blocks;
1491
1492             // link the new group into the list
1493             bd->link = cap->r.rCurrentNursery;
1494             bd->u.back = cap->r.rCurrentNursery->u.back;
1495             if (cap->r.rCurrentNursery->u.back != NULL) {
1496                 cap->r.rCurrentNursery->u.back->link = bd;
1497             } else {
1498 #if !defined(SMP)
1499                 ASSERT(g0s0->blocks == cap->r.rCurrentNursery &&
1500                        g0s0 == cap->r.rNursery);
1501 #endif
1502                 cap->r.rNursery->blocks = bd;
1503             }
1504             cap->r.rCurrentNursery->u.back = bd;
1505
1506             // initialise it as a nursery block.  We initialise the
1507             // step, gen_no, and flags field of *every* sub-block in
1508             // this large block, because this is easier than making
1509             // sure that we always find the block head of a large
1510             // block whenever we call Bdescr() (eg. evacuate() and
1511             // isAlive() in the GC would both have to do this, at
1512             // least).
1513             {
1514                 bdescr *x;
1515                 for (x = bd; x < bd + blocks; x++) {
1516                     x->step = cap->r.rNursery;
1517                     x->gen_no = 0;
1518                     x->flags = 0;
1519                 }
1520             }
1521
1522             // This assert can be a killer if the app is doing lots
1523             // of large block allocations.
1524             IF_DEBUG(sanity, checkNurserySanity(cap->r.rNursery));
1525
1526             // now update the nursery to point to the new block
1527             cap->r.rCurrentNursery = bd;
1528
1529             // we might be unlucky and have another thread get on the
1530             // run queue before us and steal the large block, but in that
1531             // case the thread will just end up requesting another large
1532             // block.
1533             PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
1534             return rtsFalse;  /* not actually GC'ing */
1535         }
1536     }
1537
1538     IF_DEBUG(scheduler,
1539              debugBelch("--<< thread %ld (%s) stopped: HeapOverflow\n",
1540                         (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
1541 #if defined(GRAN)
1542     ASSERT(!is_on_queue(t,CurrentProc));
1543 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
1544     /* Currently we emit a DESCHEDULE event before GC in GUM.
1545        ToDo: either add separate event to distinguish SYSTEM time from rest
1546        or just nuke this DESCHEDULE (and the following SCHEDULE) */
1547     if (0 && RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full) {
1548         DumpRawGranEvent(CURRENT_PROC, CURRENT_PROC,
1549                          GR_DESCHEDULE, t, (StgClosure *)NULL, 0, 0);
1550         emitSchedule = rtsTrue;
1551     }
1552 #endif
1553
1554     PUSH_ON_RUN_QUEUE(t);
1555     return rtsTrue;
1556     /* actual GC is done at the end of the while loop in schedule() */
1557 }
1558
1559 /* -----------------------------------------------------------------------------
1560  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadStackOverflow
1561  * ASSUMES: sched_mutex
1562  * -------------------------------------------------------------------------- */
1563
1564 static void
1565 scheduleHandleStackOverflow( StgTSO *t)
1566 {
1567     IF_DEBUG(scheduler,debugBelch("--<< thread %ld (%s) stopped, StackOverflow\n",
1568                                   (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
1569     /* just adjust the stack for this thread, then pop it back
1570      * on the run queue.
1571      */
1572     {
1573         /* enlarge the stack */
1574         StgTSO *new_t = threadStackOverflow(t);
1575
1576         /* This TSO has moved, so update any pointers to it from the
1577          * main thread stack.  It better not be on any other queues...
1578          * (it shouldn't be).
1579          */
1580         if (t->main != NULL) {
1581             t->main->tso = new_t;
1582         }
1583         PUSH_ON_RUN_QUEUE(new_t);
1584     }
1585 }
1586
1587 /* -----------------------------------------------------------------------------
1588  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadYielding
1589  * ASSUMES: sched_mutex
1590  * -------------------------------------------------------------------------- */
1591
1592 static rtsBool
1593 scheduleHandleYield( StgTSO *t, nat prev_what_next )
1594 {
1595     // Reset the context switch flag.  We don't do this just before
1596     // running the thread, because that would mean we would lose ticks
1597     // during GC, which can lead to unfair scheduling (a thread hogs
1598     // the CPU because the tick always arrives during GC).  This way
1599     // penalises threads that do a lot of allocation, but that seems
1600     // better than the alternative.
1601     context_switch = 0;
1602
1603     /* put the thread back on the run queue.  Then, if we're ready to
1604      * GC, check whether this is the last task to stop.  If so, wake
1605      * up the GC thread.  getThread will block during a GC until the
1606      * GC is finished.
1607      */
1608     IF_DEBUG(scheduler,
1609              if (t->what_next != prev_what_next) {
1610                  debugBelch("--<< thread %ld (%s) stopped to switch evaluators\n",
1611                             (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
1612              } else {
1613                  debugBelch("--<< thread %ld (%s) stopped, yielding\n",
1614                             (long)t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
1615              }
1616         );
1617
1618     IF_DEBUG(sanity,
1619              //debugBelch("&& Doing sanity check on yielding TSO %ld.", t->id);
1620              checkTSO(t));
1621     ASSERT(t->link == END_TSO_QUEUE);
1622
1623     // Shortcut if we're just switching evaluators: don't bother
1624     // doing stack squeezing (which can be expensive), just run the
1625     // thread.
1626     if (t->what_next != prev_what_next) {
1627         return rtsTrue;
1628     }
1629
1630 #if defined(GRAN)
1631     ASSERT(!is_on_queue(t,CurrentProc));
1632
1633     IF_DEBUG(sanity,
1634              //debugBelch("&& Doing sanity check on all ThreadQueues (and their TSOs).");
1635              checkThreadQsSanity(rtsTrue));
1636
1637 #endif
1638
1639     addToRunQueue(t);
1640
1641 #if defined(GRAN)
1642     /* add a ContinueThread event to actually process the thread */
1643     new_event(CurrentProc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
1644               ContinueThread,
1645               t, (StgClosure*)NULL, (rtsSpark*)NULL);
1646     IF_GRAN_DEBUG(bq,
1647                   debugBelch("GRAN: eventq and runnableq after adding yielded thread to queue again:\n");
1648                   G_EVENTQ(0);
1649                   G_CURR_THREADQ(0));
1650 #endif
1651     return rtsFalse;
1652 }
1653
1654 /* -----------------------------------------------------------------------------
1655  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadBlocked
1656  * ASSUMES: sched_mutex
1657  * -------------------------------------------------------------------------- */
1658
1659 static void
1660 scheduleHandleThreadBlocked( StgTSO *t
1661 #if !defined(GRAN) && !defined(DEBUG)
1662     STG_UNUSED
1663 #endif
1664     )
1665 {
1666 #if defined(GRAN)
1667     IF_DEBUG(scheduler,
1668              debugBelch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped, blocking on node %p [PE %d] with BQ: \n",
1669                         t->id, t, whatNext_strs[t->what_next], t->block_info.closure, (t->block_info.closure==(StgClosure*)NULL ? 99 : where_is(t->block_info.closure)));
1670              if (t->block_info.closure!=(StgClosure*)NULL) print_bq(t->block_info.closure));
1671
1672     // ??? needed; should emit block before
1673     IF_DEBUG(gran,
1674              DumpGranEvent(GR_DESCHEDULE, t));
1675     prune_eventq(t, (StgClosure *)NULL); // prune ContinueThreads for t
1676     /*
1677       ngoq Dogh!
1678       ASSERT(procStatus[CurrentProc]==Busy ||
1679       ((procStatus[CurrentProc]==Fetching) &&
1680       (t->block_info.closure!=(StgClosure*)NULL)));
1681       if (run_queue_hds[CurrentProc] == END_TSO_QUEUE &&
1682       !(!RtsFlags.GranFlags.DoAsyncFetch &&
1683       procStatus[CurrentProc]==Fetching))
1684       procStatus[CurrentProc] = Idle;
1685     */
1686 #elif defined(PAR)
1687     IF_DEBUG(scheduler,
1688              debugBelch("--<< thread %ld (%p; %s) stopped, blocking on node %p with BQ: \n",
1689                         t->id, t, whatNext_strs[t->what_next], t->block_info.closure));
1690     IF_PAR_DEBUG(bq,
1691
1692                  if (t->block_info.closure!=(StgClosure*)NULL)
1693                  print_bq(t->block_info.closure));
1694
1695     /* Send a fetch (if BlockedOnGA) and dump event to log file */
1696     blockThread(t);
1697
1698     /* whatever we schedule next, we must log that schedule */
1699     emitSchedule = rtsTrue;
1700
1701 #else /* !GRAN */
1702
1703       // We don't need to do anything.  The thread is blocked, and it
1704       // has tidied up its stack and placed itself on whatever queue
1705       // it needs to be on.
1706
1707 #if !defined(SMP)
1708     ASSERT(t->why_blocked != NotBlocked);
1709              // This might not be true under SMP: we don't have
1710              // exclusive access to this TSO, so someone might have
1711              // woken it up by now.  This actually happens: try
1712              // conc023 +RTS -N2.
1713 #endif
1714
1715     IF_DEBUG(scheduler,
1716              debugBelch("--<< thread %d (%s) stopped: ",
1717                         t->id, whatNext_strs[t->what_next]);
1718              printThreadBlockage(t);
1719              debugBelch("\n"));
1720
1721     /* Only for dumping event to log file
1722        ToDo: do I need this in GranSim, too?
1723        blockThread(t);
1724     */
1725 #endif
1726 }
1727
1728 /* -----------------------------------------------------------------------------
1729  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadFinished
1730  * ASSUMES: sched_mutex
1731  * -------------------------------------------------------------------------- */
1732
1733 static rtsBool
1734 scheduleHandleThreadFinished( StgMainThread *mainThread
1735                               USED_WHEN_RTS_SUPPORTS_THREADS,
1736                               Capability *cap,
1737                               StgTSO *t )
1738 {
1739     /* Need to check whether this was a main thread, and if so,
1740      * return with the return value.
1741      *
1742      * We also end up here if the thread kills itself with an
1743      * uncaught exception, see Exception.cmm.
1744      */
1745     IF_DEBUG(scheduler,debugBelch("--++ thread %d (%s) finished\n",
1746                                   t->id, whatNext_strs[t->what_next]));
1747
1748 #if defined(GRAN)
1749       endThread(t, CurrentProc); // clean-up the thread
1750 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
1751       /* For now all are advisory -- HWL */
1752       //if(t->priority==AdvisoryPriority) ??
1753       advisory_thread_count--; // JB: Caution with this counter, buggy!
1754
1755 # if defined(DIST)
1756       if(t->dist.priority==RevalPriority)
1757         FinishReval(t);
1758 # endif
1759
1760 # if defined(EDENOLD)
1761       // the thread could still have an outport... (BUG)
1762       if (t->eden.outport != -1) {
1763       // delete the outport for the tso which has finished...
1764         IF_PAR_DEBUG(eden_ports,
1765                    debugBelch("WARNING: Scheduler removes outport %d for TSO %d.\n",
1766                               t->eden.outport, t->id));
1767         deleteOPT(t);
1768       }
1769       // thread still in the process (HEAVY BUG! since outport has just been closed...)
1770       if (t->eden.epid != -1) {
1771         IF_PAR_DEBUG(eden_ports,
1772                    debugBelch("WARNING: Scheduler removes TSO %d from process %d .\n",
1773                            t->id, t->eden.epid));
1774         removeTSOfromProcess(t);
1775       }
1776 # endif
1777
1778 # if defined(PAR)
1779       if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full &&
1780           !RtsFlags.ParFlags.ParStats.Suppressed)
1781         DumpEndEvent(CURRENT_PROC, t, rtsFalse /* not mandatory */);
1782
1783       //  t->par only contains statistics: left out for now...
1784       IF_PAR_DEBUG(fish,
1785                    debugBelch("**** end thread: ended sparked thread %d (%lx); sparkname: %lx\n",
1786                               t->id,t,t->par.sparkname));
1787 # endif
1788 #endif // PARALLEL_HASKELL
1789
1790       //
1791       // Check whether the thread that just completed was a main
1792       // thread, and if so return with the result.
1793       //
1794       // There is an assumption here that all thread completion goes
1795       // through this point; we need to make sure that if a thread
1796       // ends up in the ThreadKilled state, that it stays on the run
1797       // queue so it can be dealt with here.
1798       //
1799       if (
1800 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
1801           mainThread != NULL
1802 #else
1803           mainThread->tso == t
1804 #endif
1805           )
1806       {
1807           // We are a bound thread: this must be our thread that just
1808           // completed.
1809           ASSERT(mainThread->tso == t);
1810
1811           if (t->what_next == ThreadComplete) {
1812               if (mainThread->ret) {
1813                   // NOTE: return val is tso->sp[1] (see StgStartup.hc)
1814                   *(mainThread->ret) = (StgClosure *)mainThread->tso->sp[1];
1815               }
1816               mainThread->stat = Success;
1817           } else {
1818               if (mainThread->ret) {
1819                   *(mainThread->ret) = NULL;
1820               }
1821               if (interrupted) {
1822                   mainThread->stat = Interrupted;
1823               } else {
1824                   mainThread->stat = Killed;
1825               }
1826           }
1827 #ifdef DEBUG
1828           removeThreadLabel((StgWord)mainThread->tso->id);
1829 #endif
1830           if (mainThread->prev == NULL) {
1831               ASSERT(mainThread == main_threads);
1832               main_threads = mainThread->link;
1833           } else {
1834               mainThread->prev->link = mainThread->link;
1835           }
1836           if (mainThread->link != NULL) {
1837               mainThread->link->prev = mainThread->prev;
1838           }
1839           releaseCapability(cap);
1840           return rtsTrue; // tells schedule() to return
1841       }
1842
1843 #ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
1844       ASSERT(t->main == NULL);
1845 #else
1846       if (t->main != NULL) {
1847           // Must be a main thread that is not the topmost one.  Leave
1848           // it on the run queue until the stack has unwound to the
1849           // point where we can deal with this.  Leaving it on the run
1850           // queue also ensures that the garbage collector knows about
1851           // this thread and its return value (it gets dropped from the
1852           // all_threads list so there's no other way to find it).
1853           APPEND_TO_RUN_QUEUE(t);
1854       }
1855 #endif
1856       return rtsFalse;
1857 }
1858
1859 /* -----------------------------------------------------------------------------
1860  * Perform a heap census, if PROFILING
1861  * -------------------------------------------------------------------------- */
1862
1863 static rtsBool
1864 scheduleDoHeapProfile( rtsBool ready_to_gc STG_UNUSED )
1865 {
1866 #if defined(PROFILING)
1867     // When we have +RTS -i0 and we're heap profiling, do a census at
1868     // every GC.  This lets us get repeatable runs for debugging.
1869     if (performHeapProfile ||
1870         (RtsFlags.ProfFlags.profileInterval==0 &&
1871          RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile && ready_to_gc)) {
1872         GarbageCollect(GetRoots, rtsTrue);
1873         heapCensus();
1874         performHeapProfile = rtsFalse;
1875         return rtsTrue;  // true <=> we already GC'd
1876     }
1877 #endif
1878     return rtsFalse;
1879 }
1880
1881 /* -----------------------------------------------------------------------------
1882  * Perform a garbage collection if necessary
1883  * ASSUMES: sched_mutex
1884  * -------------------------------------------------------------------------- */
1885
1886 static void
1887 scheduleDoGC( rtsBool force_major )
1888 {
1889     StgTSO *t;
1890 #ifdef SMP
1891     Capability *cap;
1892     static rtsBool waiting_for_gc;
1893     int n_capabilities = RtsFlags.ParFlags.nNodes - 1;
1894            // subtract one because we're already holding one.
1895     Capability *caps[n_capabilities];
1896 #endif
1897
1898 #ifdef SMP
1899     // In order to GC, there must be no threads running Haskell code.
1900     // Therefore, the GC thread needs to hold *all* the capabilities,
1901     // and release them after the GC has completed.
1902     //
1903     // This seems to be the simplest way: previous attempts involved
1904     // making all the threads with capabilities give up their
1905     // capabilities and sleep except for the *last* one, which
1906     // actually did the GC.  But it's quite hard to arrange for all
1907     // the other tasks to sleep and stay asleep.
1908     //
1909     // This does mean that there will be multiple entries in the
1910     // thread->capability hash table for the current thread, but
1911     // they will be removed as normal when the capabilities are
1912     // released again.
1913     //
1914
1915     // Someone else is already trying to GC
1916     if (waiting_for_gc) return;
1917     waiting_for_gc = rtsTrue;
1918
1919     while (n_capabilities > 0) {
1920         IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("ready_to_gc, grabbing all the capabilies (%d left)", n_capabilities));
1921         waitForReturnCapability(&sched_mutex, &cap);
1922         n_capabilities--;
1923         caps[n_capabilities] = cap;
1924     }
1925
1926     waiting_for_gc = rtsFalse;
1927 #endif
1928
1929     /* Kick any transactions which are invalid back to their
1930      * atomically frames.  When next scheduled they will try to
1931      * commit, this commit will fail and they will retry.
1932      */
1933     {
1934         StgTSO *next;
1935
1936         for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
1937             if (t->what_next == ThreadRelocated) {
1938                 next = t->link;
1939             } else {
1940                 next = t->global_link;
1941                 if (t -> trec != NO_TREC && t -> why_blocked == NotBlocked) {
1942                     if (!stmValidateNestOfTransactions (t -> trec)) {
1943                         IF_DEBUG(stm, sched_belch("trec %p found wasting its time", t));
1944
1945                         // strip the stack back to the ATOMICALLY_FRAME, aborting
1946                         // the (nested) transaction, and saving the stack of any
1947                         // partially-evaluated thunks on the heap.
1948                         raiseAsync_(t, NULL, rtsTrue);
1949
1950 #ifdef REG_R1
1951                         ASSERT(get_itbl((StgClosure *)t->sp)->type == ATOMICALLY_FRAME);
1952 #endif
1953                     }
1954                 }
1955             }
1956         }
1957     }
1958
1959     // so this happens periodically:
1960     scheduleCheckBlackHoles();
1961
1962     IF_DEBUG(scheduler, printAllThreads());
1963
1964     /* everybody back, start the GC.
1965      * Could do it in this thread, or signal a condition var
1966      * to do it in another thread.  Either way, we need to
1967      * broadcast on gc_pending_cond afterward.
1968      */
1969 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
1970     IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("doing GC"));
1971 #endif
1972     GarbageCollect(GetRoots, force_major);
1973
1974 #if defined(SMP)
1975     {
1976         // release our stash of capabilities.
1977         nat i;
1978         for (i = 0; i < RtsFlags.ParFlags.nNodes-1; i++) {
1979             releaseCapability(caps[i]);
1980         }
1981     }
1982 #endif
1983
1984 #if defined(GRAN)
1985     /* add a ContinueThread event to continue execution of current thread */
1986     new_event(CurrentProc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
1987               ContinueThread,
1988               t, (StgClosure*)NULL, (rtsSpark*)NULL);
1989     IF_GRAN_DEBUG(bq,
1990                   debugBelch("GRAN: eventq and runnableq after Garbage collection:\n\n");
1991                   G_EVENTQ(0);
1992                   G_CURR_THREADQ(0));
1993 #endif /* GRAN */
1994 }
1995
1996 /* ---------------------------------------------------------------------------
1997  * rtsSupportsBoundThreads(): is the RTS built to support bound threads?
1998  * used by Control.Concurrent for error checking.
1999  * ------------------------------------------------------------------------- */
2000
2001 StgBool
2002 rtsSupportsBoundThreads(void)
2003 {
2004 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2005   return rtsTrue;
2006 #else
2007   return rtsFalse;
2008 #endif
2009 }
2010
2011 /* ---------------------------------------------------------------------------
2012  * isThreadBound(tso): check whether tso is bound to an OS thread.
2013  * ------------------------------------------------------------------------- */
2014
2015 StgBool
2016 isThreadBound(StgTSO* tso USED_IN_THREADED_RTS)
2017 {
2018 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2019   return (tso->main != NULL);
2020 #endif
2021   return rtsFalse;
2022 }
2023
2024 /* ---------------------------------------------------------------------------
2025  * Singleton fork(). Do not copy any running threads.
2026  * ------------------------------------------------------------------------- */
2027
2028 #ifndef mingw32_HOST_OS
2029 #define FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
2030 #endif
2031
2032 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
2033 static void
2034 deleteThreadImmediately(StgTSO *tso);
2035 #endif
2036 StgInt
2037 forkProcess(HsStablePtr *entry
2038 #ifndef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
2039             STG_UNUSED
2040 #endif
2041            )
2042 {
2043 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
2044   pid_t pid;
2045   StgTSO* t,*next;
2046   StgMainThread *m;
2047   SchedulerStatus rc;
2048
2049   IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("forking!"));
2050   rts_lock(); // This not only acquires sched_mutex, it also
2051               // makes sure that no other threads are running
2052
2053   pid = fork();
2054
2055   if (pid) { /* parent */
2056
2057   /* just return the pid */
2058     rts_unlock();
2059     return pid;
2060
2061   } else { /* child */
2062
2063
2064       // delete all threads
2065     run_queue_hd = run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
2066
2067     for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
2068       next = t->link;
2069
2070         // don't allow threads to catch the ThreadKilled exception
2071       deleteThreadImmediately(t);
2072     }
2073
2074       // wipe the main thread list
2075     while((m = main_threads) != NULL) {
2076       main_threads = m->link;
2077 # ifdef THREADED_RTS
2078       closeCondition(&m->bound_thread_cond);
2079 # endif
2080       stgFree(m);
2081     }
2082
2083     rc = rts_evalStableIO(entry, NULL);  // run the action
2084     rts_checkSchedStatus("forkProcess",rc);
2085
2086     rts_unlock();
2087
2088     hs_exit();                      // clean up and exit
2089     stg_exit(0);
2090   }
2091 #else /* !FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED */
2092   barf("forkProcess#: primop not supported, sorry!\n");
2093   return -1;
2094 #endif
2095 }
2096
2097 /* ---------------------------------------------------------------------------
2098  * deleteAllThreads():  kill all the live threads.
2099  *
2100  * This is used when we catch a user interrupt (^C), before performing
2101  * any necessary cleanups and running finalizers.
2102  *
2103  * Locks: sched_mutex held.
2104  * ------------------------------------------------------------------------- */
2105
2106 void
2107 deleteAllThreads ( void )
2108 {
2109   StgTSO* t, *next;
2110   IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("deleting all threads"));
2111   for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
2112       if (t->what_next == ThreadRelocated) {
2113           next = t->link;
2114       } else {
2115           next = t->global_link;
2116           deleteThread(t);
2117       }
2118   }
2119
2120   // The run queue now contains a bunch of ThreadKilled threads.  We
2121   // must not throw these away: the main thread(s) will be in there
2122   // somewhere, and the main scheduler loop has to deal with it.
2123   // Also, the run queue is the only thing keeping these threads from
2124   // being GC'd, and we don't want the "main thread has been GC'd" panic.
2125
2126   ASSERT(blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE);
2127   ASSERT(blackhole_queue == END_TSO_QUEUE);
2128   ASSERT(sleeping_queue == END_TSO_QUEUE);
2129 }
2130
2131 /* startThread and  insertThread are now in GranSim.c -- HWL */
2132
2133
2134 /* ---------------------------------------------------------------------------
2135  * Suspending & resuming Haskell threads.
2136  *
2137  * When making a "safe" call to C (aka _ccall_GC), the task gives back
2138  * its capability before calling the C function.  This allows another
2139  * task to pick up the capability and carry on running Haskell
2140  * threads.  It also means that if the C call blocks, it won't lock
2141  * the whole system.
2142  *
2143  * The Haskell thread making the C call is put to sleep for the
2144  * duration of the call, on the susepended_ccalling_threads queue.  We
2145  * give out a token to the task, which it can use to resume the thread
2146  * on return from the C function.
2147  * ------------------------------------------------------------------------- */
2148
2149 StgInt
2150 suspendThread( StgRegTable *reg )
2151 {
2152   nat tok;
2153   Capability *cap;
2154   int saved_errno = errno;
2155
2156   /* assume that *reg is a pointer to the StgRegTable part
2157    * of a Capability.
2158    */
2159   cap = (Capability *)((void *)((unsigned char*)reg - sizeof(StgFunTable)));
2160
2161   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2162
2163   IF_DEBUG(scheduler,
2164            sched_belch("thread %d did a _ccall_gc", cap->r.rCurrentTSO->id));
2165
2166   // XXX this might not be necessary --SDM
2167   cap->r.rCurrentTSO->what_next = ThreadRunGHC;
2168
2169   threadPaused(cap->r.rCurrentTSO);
2170   cap->r.rCurrentTSO->link = suspended_ccalling_threads;
2171   suspended_ccalling_threads = cap->r.rCurrentTSO;
2172
2173   if(cap->r.rCurrentTSO->blocked_exceptions == NULL)  {
2174       cap->r.rCurrentTSO->why_blocked = BlockedOnCCall;
2175       cap->r.rCurrentTSO->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
2176   } else {
2177       cap->r.rCurrentTSO->why_blocked = BlockedOnCCall_NoUnblockExc;
2178   }
2179
2180   /* Use the thread ID as the token; it should be unique */
2181   tok = cap->r.rCurrentTSO->id;
2182
2183   /* Hand back capability */
2184   cap->r.rInHaskell = rtsFalse;
2185   releaseCapability(cap);
2186
2187 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2188   /* Preparing to leave the RTS, so ensure there's a native thread/task
2189      waiting to take over.
2190   */
2191   IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker (token %d): leaving RTS", tok));
2192 #endif
2193
2194   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2195
2196   errno = saved_errno;
2197   return tok;
2198 }
2199
2200 StgRegTable *
2201 resumeThread( StgInt tok )
2202 {
2203   StgTSO *tso, **prev;
2204   Capability *cap;
2205   int saved_errno = errno;
2206
2207 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2208   /* Wait for permission to re-enter the RTS with the result. */
2209   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2210   waitForReturnCapability(&sched_mutex, &cap);
2211
2212   IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("worker (token %d): re-entering RTS", tok));
2213 #else
2214   grabCapability(&cap);
2215 #endif
2216
2217   /* Remove the thread off of the suspended list */
2218   prev = &suspended_ccalling_threads;
2219   for (tso = suspended_ccalling_threads;
2220        tso != END_TSO_QUEUE;
2221        prev = &tso->link, tso = tso->link) {
2222     if (tso->id == (StgThreadID)tok) {
2223       *prev = tso->link;
2224       break;
2225     }
2226   }
2227   if (tso == END_TSO_QUEUE) {
2228     barf("resumeThread: thread not found");
2229   }
2230   tso->link = END_TSO_QUEUE;
2231
2232   if(tso->why_blocked == BlockedOnCCall) {
2233       awakenBlockedQueueNoLock(tso->blocked_exceptions);
2234       tso->blocked_exceptions = NULL;
2235   }
2236
2237   /* Reset blocking status */
2238   tso->why_blocked  = NotBlocked;
2239
2240   cap->r.rCurrentTSO = tso;
2241   cap->r.rInHaskell = rtsTrue;
2242   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2243   errno = saved_errno;
2244   return &cap->r;
2245 }
2246
2247 /* ---------------------------------------------------------------------------
2248  * Comparing Thread ids.
2249  *
2250  * This is used from STG land in the implementation of the
2251  * instances of Eq/Ord for ThreadIds.
2252  * ------------------------------------------------------------------------ */
2253
2254 int
2255 cmp_thread(StgPtr tso1, StgPtr tso2)
2256 {
2257   StgThreadID id1 = ((StgTSO *)tso1)->id;
2258   StgThreadID id2 = ((StgTSO *)tso2)->id;
2259
2260   if (id1 < id2) return (-1);
2261   if (id1 > id2) return 1;
2262   return 0;
2263 }
2264
2265 /* ---------------------------------------------------------------------------
2266  * Fetching the ThreadID from an StgTSO.
2267  *
2268  * This is used in the implementation of Show for ThreadIds.
2269  * ------------------------------------------------------------------------ */
2270 int
2271 rts_getThreadId(StgPtr tso)
2272 {
2273   return ((StgTSO *)tso)->id;
2274 }
2275
2276 #ifdef DEBUG
2277 void
2278 labelThread(StgPtr tso, char *label)
2279 {
2280   int len;
2281   void *buf;
2282
2283   /* Caveat: Once set, you can only set the thread name to "" */
2284   len = strlen(label)+1;
2285   buf = stgMallocBytes(len * sizeof(char), "Schedule.c:labelThread()");
2286   strncpy(buf,label,len);
2287   /* Update will free the old memory for us */
2288   updateThreadLabel(((StgTSO *)tso)->id,buf);
2289 }
2290 #endif /* DEBUG */
2291
2292 /* ---------------------------------------------------------------------------
2293    Create a new thread.
2294
2295    The new thread starts with the given stack size.  Before the
2296    scheduler can run, however, this thread needs to have a closure
2297    (and possibly some arguments) pushed on its stack.  See
2298    pushClosure() in Schedule.h.
2299
2300    createGenThread() and createIOThread() (in SchedAPI.h) are
2301    convenient packaged versions of this function.
2302
2303    currently pri (priority) is only used in a GRAN setup -- HWL
2304    ------------------------------------------------------------------------ */
2305 #if defined(GRAN)
2306 /*   currently pri (priority) is only used in a GRAN setup -- HWL */
2307 StgTSO *
2308 createThread(nat size, StgInt pri)
2309 #else
2310 StgTSO *
2311 createThread(nat size)
2312 #endif
2313 {
2314     StgTSO *tso;
2315     nat stack_size;
2316
2317     /* First check whether we should create a thread at all */
2318 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
2319   /* check that no more than RtsFlags.ParFlags.maxThreads threads are created */
2320   if (advisory_thread_count >= RtsFlags.ParFlags.maxThreads) {
2321     threadsIgnored++;
2322     debugBelch("{createThread}Daq ghuH: refusing to create another thread; no more than %d threads allowed (currently %d)\n",
2323           RtsFlags.ParFlags.maxThreads, advisory_thread_count);
2324     return END_TSO_QUEUE;
2325   }
2326   threadsCreated++;
2327 #endif
2328
2329 #if defined(GRAN)
2330   ASSERT(!RtsFlags.GranFlags.Light || CurrentProc==0);
2331 #endif
2332
2333   // ToDo: check whether size = stack_size - TSO_STRUCT_SIZEW
2334
2335   /* catch ridiculously small stack sizes */
2336   if (size < MIN_STACK_WORDS + TSO_STRUCT_SIZEW) {
2337     size = MIN_STACK_WORDS + TSO_STRUCT_SIZEW;
2338   }
2339
2340   stack_size = size - TSO_STRUCT_SIZEW;
2341
2342   tso = (StgTSO *)allocate(size);
2343   TICK_ALLOC_TSO(stack_size, 0);
2344
2345   SET_HDR(tso, &stg_TSO_info, CCS_SYSTEM);
2346 #if defined(GRAN)
2347   SET_GRAN_HDR(tso, ThisPE);
2348 #endif
2349
2350   // Always start with the compiled code evaluator
2351   tso->what_next = ThreadRunGHC;
2352
2353   tso->id = next_thread_id++;
2354   tso->why_blocked  = NotBlocked;
2355   tso->blocked_exceptions = NULL;
2356
2357   tso->saved_errno = 0;
2358   tso->main = NULL;
2359
2360   tso->stack_size   = stack_size;
2361   tso->max_stack_size = round_to_mblocks(RtsFlags.GcFlags.maxStkSize)
2362                               - TSO_STRUCT_SIZEW;
2363   tso->sp           = (P_)&(tso->stack) + stack_size;
2364
2365   tso->trec = NO_TREC;
2366
2367 #ifdef PROFILING
2368   tso->prof.CCCS = CCS_MAIN;
2369 #endif
2370
2371   /* put a stop frame on the stack */
2372   tso->sp -= sizeofW(StgStopFrame);
2373   SET_HDR((StgClosure*)tso->sp,(StgInfoTable *)&stg_stop_thread_info,CCS_SYSTEM);
2374   tso->link = END_TSO_QUEUE;
2375
2376   // ToDo: check this
2377 #if defined(GRAN)
2378   /* uses more flexible routine in GranSim */
2379   insertThread(tso, CurrentProc);
2380 #else
2381   /* In a non-GranSim setup the pushing of a TSO onto the runq is separated
2382    * from its creation
2383    */
2384 #endif
2385
2386 #if defined(GRAN)
2387   if (RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Full)
2388     DumpGranEvent(GR_START,tso);
2389 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
2390   if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full)
2391     DumpGranEvent(GR_STARTQ,tso);
2392   /* HACk to avoid SCHEDULE
2393      LastTSO = tso; */
2394 #endif
2395
2396   /* Link the new thread on the global thread list.
2397    */
2398   tso->global_link = all_threads;
2399   all_threads = tso;
2400
2401 #if defined(DIST)
2402   tso->dist.priority = MandatoryPriority; //by default that is...
2403 #endif
2404
2405 #if defined(GRAN)
2406   tso->gran.pri = pri;
2407 # if defined(DEBUG)
2408   tso->gran.magic = TSO_MAGIC; // debugging only
2409 # endif
2410   tso->gran.sparkname   = 0;
2411   tso->gran.startedat   = CURRENT_TIME;
2412   tso->gran.exported    = 0;
2413   tso->gran.basicblocks = 0;
2414   tso->gran.allocs      = 0;
2415   tso->gran.exectime    = 0;
2416   tso->gran.fetchtime   = 0;
2417   tso->gran.fetchcount  = 0;
2418   tso->gran.blocktime   = 0;
2419   tso->gran.blockcount  = 0;
2420   tso->gran.blockedat   = 0;
2421   tso->gran.globalsparks = 0;
2422   tso->gran.localsparks  = 0;
2423   if (RtsFlags.GranFlags.Light)
2424     tso->gran.clock  = Now; /* local clock */
2425   else
2426     tso->gran.clock  = 0;
2427
2428   IF_DEBUG(gran,printTSO(tso));
2429 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
2430 # if defined(DEBUG)
2431   tso->par.magic = TSO_MAGIC; // debugging only
2432 # endif
2433   tso->par.sparkname   = 0;
2434   tso->par.startedat   = CURRENT_TIME;
2435   tso->par.exported    = 0;
2436   tso->par.basicblocks = 0;
2437   tso->par.allocs      = 0;
2438   tso->par.exectime    = 0;
2439   tso->par.fetchtime   = 0;
2440   tso->par.fetchcount  = 0;
2441   tso->par.blocktime   = 0;
2442   tso->par.blockcount  = 0;
2443   tso->par.blockedat   = 0;
2444   tso->par.globalsparks = 0;
2445   tso->par.localsparks  = 0;
2446 #endif
2447
2448 #if defined(GRAN)
2449   globalGranStats.tot_threads_created++;
2450   globalGranStats.threads_created_on_PE[CurrentProc]++;
2451   globalGranStats.tot_sq_len += spark_queue_len(CurrentProc);
2452   globalGranStats.tot_sq_probes++;
2453 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
2454   // collect parallel global statistics (currently done together with GC stats)
2455   if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Global &&
2456       RtsFlags.GcFlags.giveStats > NO_GC_STATS) {
2457     //debugBelch("Creating thread %d @ %11.2f\n", tso->id, usertime());
2458     globalParStats.tot_threads_created++;
2459   }
2460 #endif
2461
2462 #if defined(GRAN)
2463   IF_GRAN_DEBUG(pri,
2464                 sched_belch("==__ schedule: Created TSO %d (%p);",
2465                       CurrentProc, tso, tso->id));
2466 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
2467   IF_PAR_DEBUG(verbose,
2468                sched_belch("==__ schedule: Created TSO %d (%p); %d threads active",
2469                            (long)tso->id, tso, advisory_thread_count));
2470 #else
2471   IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("created thread %ld, stack size = %lx words",
2472                                  (long)tso->id, (long)tso->stack_size));
2473 #endif
2474   return tso;
2475 }
2476
2477 #if defined(PAR)
2478 /* RFP:
2479    all parallel thread creation calls should fall through the following routine.
2480 */
2481 StgTSO *
2482 createThreadFromSpark(rtsSpark spark)
2483 { StgTSO *tso;
2484   ASSERT(spark != (rtsSpark)NULL);
2485 // JB: TAKE CARE OF THIS COUNTER! BUGGY
2486   if (advisory_thread_count >= RtsFlags.ParFlags.maxThreads)
2487   { threadsIgnored++;
2488     barf("{createSparkThread}Daq ghuH: refusing to create another thread; no more than %d threads allowed (currently %d)",
2489           RtsFlags.ParFlags.maxThreads, advisory_thread_count);
2490     return END_TSO_QUEUE;
2491   }
2492   else
2493   { threadsCreated++;
2494     tso = createThread(RtsFlags.GcFlags.initialStkSize);
2495     if (tso==END_TSO_QUEUE)
2496       barf("createSparkThread: Cannot create TSO");
2497 #if defined(DIST)
2498     tso->priority = AdvisoryPriority;
2499 #endif
2500     pushClosure(tso,spark);
2501     addToRunQueue(tso);
2502     advisory_thread_count++;  // JB: TAKE CARE OF THIS COUNTER! BUGGY
2503   }
2504   return tso;
2505 }
2506 #endif
2507
2508 /*
2509   Turn a spark into a thread.
2510   ToDo: fix for SMP (needs to acquire SCHED_MUTEX!)
2511 */
2512 #if 0
2513 StgTSO *
2514 activateSpark (rtsSpark spark)
2515 {
2516   StgTSO *tso;
2517
2518   tso = createSparkThread(spark);
2519   if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full) {
2520     //ASSERT(run_queue_hd == END_TSO_QUEUE); // I think ...
2521       IF_PAR_DEBUG(verbose,
2522                    debugBelch("==^^ activateSpark: turning spark of closure %p (%s) into a thread\n",
2523                               (StgClosure *)spark, info_type((StgClosure *)spark)));
2524   }
2525   // ToDo: fwd info on local/global spark to thread -- HWL
2526   // tso->gran.exported =  spark->exported;
2527   // tso->gran.locked =   !spark->global;
2528   // tso->gran.sparkname = spark->name;
2529
2530   return tso;
2531 }
2532 #endif
2533
2534 /* ---------------------------------------------------------------------------
2535  * scheduleThread()
2536  *
2537  * scheduleThread puts a thread on the head of the runnable queue.
2538  * This will usually be done immediately after a thread is created.
2539  * The caller of scheduleThread must create the thread using e.g.
2540  * createThread and push an appropriate closure
2541  * on this thread's stack before the scheduler is invoked.
2542  * ------------------------------------------------------------------------ */
2543
2544 void
2545 scheduleThreadLocked(StgTSO *tso)
2546 {
2547   // The thread goes at the *end* of the run-queue, to avoid possible
2548   // starvation of any threads already on the queue.
2549   APPEND_TO_RUN_QUEUE(tso);
2550   threadRunnable();
2551 }
2552
2553 void
2554 scheduleThread(StgTSO* tso)
2555 {
2556   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2557   scheduleThreadLocked(tso);
2558   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2559 }
2560
2561 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2562 static Condition bound_cond_cache;
2563 static int bound_cond_cache_full = 0;
2564 #endif
2565
2566
2567 SchedulerStatus
2568 scheduleWaitThread(StgTSO* tso, /*[out]*/HaskellObj* ret,
2569                    Capability *initialCapability)
2570 {
2571     // Precondition: sched_mutex must be held
2572     StgMainThread *m;
2573
2574     m = stgMallocBytes(sizeof(StgMainThread), "waitThread");
2575     m->tso = tso;
2576     tso->main = m;
2577     m->ret = ret;
2578     m->stat = NoStatus;
2579     m->link = main_threads;
2580     m->prev = NULL;
2581     if (main_threads != NULL) {
2582         main_threads->prev = m;
2583     }
2584     main_threads = m;
2585
2586 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2587     // Allocating a new condition for each thread is expensive, so we
2588     // cache one.  This is a pretty feeble hack, but it helps speed up
2589     // consecutive call-ins quite a bit.
2590     if (bound_cond_cache_full) {
2591         m->bound_thread_cond = bound_cond_cache;
2592         bound_cond_cache_full = 0;
2593     } else {
2594         initCondition(&m->bound_thread_cond);
2595     }
2596 #endif
2597
2598     /* Put the thread on the main-threads list prior to scheduling the TSO.
2599        Failure to do so introduces a race condition in the MT case (as
2600        identified by Wolfgang Thaller), whereby the new task/OS thread
2601        created by scheduleThread_() would complete prior to the thread
2602        that spawned it managed to put 'itself' on the main-threads list.
2603        The upshot of it all being that the worker thread wouldn't get to
2604        signal the completion of the its work item for the main thread to
2605        see (==> it got stuck waiting.)    -- sof 6/02.
2606     */
2607     IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("waiting for thread (%d)", tso->id));
2608
2609     APPEND_TO_RUN_QUEUE(tso);
2610     // NB. Don't call threadRunnable() here, because the thread is
2611     // bound and only runnable by *this* OS thread, so waking up other
2612     // workers will just slow things down.
2613
2614     return waitThread_(m, initialCapability);
2615 }
2616
2617 /* ---------------------------------------------------------------------------
2618  * initScheduler()
2619  *
2620  * Initialise the scheduler.  This resets all the queues - if the
2621  * queues contained any threads, they'll be garbage collected at the
2622  * next pass.
2623  *
2624  * ------------------------------------------------------------------------ */
2625
2626 void
2627 initScheduler(void)
2628 {
2629 #if defined(GRAN)
2630   nat i;
2631
2632   for (i=0; i<=MAX_PROC; i++) {
2633     run_queue_hds[i]      = END_TSO_QUEUE;
2634     run_queue_tls[i]      = END_TSO_QUEUE;
2635     blocked_queue_hds[i]  = END_TSO_QUEUE;
2636     blocked_queue_tls[i]  = END_TSO_QUEUE;
2637     ccalling_threadss[i]  = END_TSO_QUEUE;
2638     blackhole_queue[i]    = END_TSO_QUEUE;
2639     sleeping_queue        = END_TSO_QUEUE;
2640   }
2641 #else
2642   run_queue_hd      = END_TSO_QUEUE;
2643   run_queue_tl      = END_TSO_QUEUE;
2644   blocked_queue_hd  = END_TSO_QUEUE;
2645   blocked_queue_tl  = END_TSO_QUEUE;
2646   blackhole_queue   = END_TSO_QUEUE;
2647   sleeping_queue    = END_TSO_QUEUE;
2648 #endif
2649
2650   suspended_ccalling_threads  = END_TSO_QUEUE;
2651
2652   main_threads = NULL;
2653   all_threads  = END_TSO_QUEUE;
2654
2655   context_switch = 0;
2656   interrupted    = 0;
2657
2658   RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks =
2659       RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTime / TICK_MILLISECS;
2660
2661 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2662   /* Initialise the mutex and condition variables used by
2663    * the scheduler. */
2664   initMutex(&sched_mutex);
2665   initMutex(&term_mutex);
2666 #endif
2667
2668   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2669
2670   /* A capability holds the state a native thread needs in
2671    * order to execute STG code. At least one capability is
2672    * floating around (only SMP builds have more than one).
2673    */
2674   initCapabilities();
2675
2676 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2677   initTaskManager();
2678 #endif
2679
2680 #if defined(SMP)
2681   /* eagerly start some extra workers */
2682   startingWorkerThread = RtsFlags.ParFlags.nNodes;
2683   startTasks(RtsFlags.ParFlags.nNodes, taskStart);
2684 #endif
2685
2686 #if /* defined(SMP) ||*/ defined(PARALLEL_HASKELL)
2687   initSparkPools();
2688 #endif
2689
2690   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2691 }
2692
2693 void
2694 exitScheduler( void )
2695 {
2696     interrupted = rtsTrue;
2697     shutting_down_scheduler = rtsTrue;
2698 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2699     if (threadIsTask(osThreadId())) { taskStop(); }
2700     stopTaskManager();
2701 #endif
2702 }
2703
2704 /* ----------------------------------------------------------------------------
2705    Managing the per-task allocation areas.
2706
2707    Each capability comes with an allocation area.  These are
2708    fixed-length block lists into which allocation can be done.
2709
2710    ToDo: no support for two-space collection at the moment???
2711    ------------------------------------------------------------------------- */
2712
2713 static SchedulerStatus
2714 waitThread_(StgMainThread* m, Capability *initialCapability)
2715 {
2716   SchedulerStatus stat;
2717
2718   // Precondition: sched_mutex must be held.
2719   IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("new main thread (%d)", m->tso->id));
2720
2721 #if defined(GRAN)
2722   /* GranSim specific init */
2723   CurrentTSO = m->tso;                // the TSO to run
2724   procStatus[MainProc] = Busy;        // status of main PE
2725   CurrentProc = MainProc;             // PE to run it on
2726   schedule(m,initialCapability);
2727 #else
2728   schedule(m,initialCapability);
2729   ASSERT(m->stat != NoStatus);
2730 #endif
2731
2732   stat = m->stat;
2733
2734 #if defined(RTS_SUPPORTS_THREADS)
2735   // Free the condition variable, returning it to the cache if possible.
2736   if (!bound_cond_cache_full) {
2737       bound_cond_cache = m->bound_thread_cond;
2738       bound_cond_cache_full = 1;
2739   } else {
2740       closeCondition(&m->bound_thread_cond);
2741   }
2742 #endif
2743
2744   IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("main thread (%d) finished", m->tso->id));
2745   stgFree(m);
2746
2747   // Postcondition: sched_mutex still held
2748   return stat;
2749 }
2750
2751 /* ---------------------------------------------------------------------------
2752    Where are the roots that we know about?
2753
2754         - all the threads on the runnable queue
2755         - all the threads on the blocked queue
2756         - all the threads on the sleeping queue
2757         - all the thread currently executing a _ccall_GC
2758         - all the "main threads"
2759
2760    ------------------------------------------------------------------------ */
2761
2762 /* This has to be protected either by the scheduler monitor, or by the
2763         garbage collection monitor (probably the latter).
2764         KH @ 25/10/99
2765 */
2766
2767 void
2768 GetRoots( evac_fn evac )
2769 {
2770 #if defined(GRAN)
2771   {
2772     nat i;
2773     for (i=0; i<=RtsFlags.GranFlags.proc; i++) {
2774       if ((run_queue_hds[i] != END_TSO_QUEUE) && ((run_queue_hds[i] != NULL)))
2775           evac((StgClosure **)&run_queue_hds[i]);
2776       if ((run_queue_tls[i] != END_TSO_QUEUE) && ((run_queue_tls[i] != NULL)))
2777           evac((StgClosure **)&run_queue_tls[i]);
2778
2779       if ((blocked_queue_hds[i] != END_TSO_QUEUE) && ((blocked_queue_hds[i] != NULL)))
2780           evac((StgClosure **)&blocked_queue_hds[i]);
2781       if ((blocked_queue_tls[i] != END_TSO_QUEUE) && ((blocked_queue_tls[i] != NULL)))
2782           evac((StgClosure **)&blocked_queue_tls[i]);
2783       if ((ccalling_threadss[i] != END_TSO_QUEUE) && ((ccalling_threadss[i] != NULL)))
2784           evac((StgClosure **)&ccalling_threads[i]);
2785     }
2786   }
2787
2788   markEventQueue();
2789
2790 #else /* !GRAN */
2791   if (run_queue_hd != END_TSO_QUEUE) {
2792       ASSERT(run_queue_tl != END_TSO_QUEUE);
2793       evac((StgClosure **)&run_queue_hd);
2794       evac((StgClosure **)&run_queue_tl);
2795   }
2796
2797   if (blocked_queue_hd != END_TSO_QUEUE) {
2798       ASSERT(blocked_queue_tl != END_TSO_QUEUE);
2799       evac((StgClosure **)&blocked_queue_hd);
2800       evac((StgClosure **)&blocked_queue_tl);
2801   }
2802
2803   if (sleeping_queue != END_TSO_QUEUE) {
2804       evac((StgClosure **)&sleeping_queue);
2805   }
2806 #endif
2807
2808   if (blackhole_queue != END_TSO_QUEUE) {
2809       evac((StgClosure **)&blackhole_queue);
2810   }
2811
2812   if (suspended_ccalling_threads != END_TSO_QUEUE) {
2813       evac((StgClosure **)&suspended_ccalling_threads);
2814   }
2815
2816 #if defined(PARALLEL_HASKELL) || defined(GRAN)
2817   markSparkQueue(evac);
2818 #endif
2819
2820 #if defined(RTS_USER_SIGNALS)
2821   // mark the signal handlers (signals should be already blocked)
2822   markSignalHandlers(evac);
2823 #endif
2824 }
2825
2826 /* -----------------------------------------------------------------------------
2827    performGC
2828
2829    This is the interface to the garbage collector from Haskell land.
2830    We provide this so that external C code can allocate and garbage
2831    collect when called from Haskell via _ccall_GC.
2832
2833    It might be useful to provide an interface whereby the programmer
2834    can specify more roots (ToDo).
2835
2836    This needs to be protected by the GC condition variable above.  KH.
2837    -------------------------------------------------------------------------- */
2838
2839 static void (*extra_roots)(evac_fn);
2840
2841 void
2842 performGC(void)
2843 {
2844   /* Obligated to hold this lock upon entry */
2845   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2846   GarbageCollect(GetRoots,rtsFalse);
2847   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2848 }
2849
2850 void
2851 performMajorGC(void)
2852 {
2853   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2854   GarbageCollect(GetRoots,rtsTrue);
2855   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2856 }
2857
2858 static void
2859 AllRoots(evac_fn evac)
2860 {
2861     GetRoots(evac);             // the scheduler's roots
2862     extra_roots(evac);          // the user's roots
2863 }
2864
2865 void
2866 performGCWithRoots(void (*get_roots)(evac_fn))
2867 {
2868   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2869   extra_roots = get_roots;
2870   GarbageCollect(AllRoots,rtsFalse);
2871   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2872 }
2873
2874 /* -----------------------------------------------------------------------------
2875    Stack overflow
2876
2877    If the thread has reached its maximum stack size, then raise the
2878    StackOverflow exception in the offending thread.  Otherwise
2879    relocate the TSO into a larger chunk of memory and adjust its stack
2880    size appropriately.
2881    -------------------------------------------------------------------------- */
2882
2883 static StgTSO *
2884 threadStackOverflow(StgTSO *tso)
2885 {
2886   nat new_stack_size, stack_words;
2887   lnat new_tso_size;
2888   StgPtr new_sp;
2889   StgTSO *dest;
2890
2891   IF_DEBUG(sanity,checkTSO(tso));
2892   if (tso->stack_size >= tso->max_stack_size) {
2893
2894     IF_DEBUG(gc,
2895              debugBelch("@@ threadStackOverflow of TSO %ld (%p): stack too large (now %ld; max is %ld)\n",
2896                    (long)tso->id, tso, (long)tso->stack_size, (long)tso->max_stack_size);
2897              /* If we're debugging, just print out the top of the stack */
2898              printStackChunk(tso->sp, stg_min(tso->stack+tso->stack_size,
2899                                               tso->sp+64)));
2900
2901     /* Send this thread the StackOverflow exception */
2902     raiseAsync(tso, (StgClosure *)stackOverflow_closure);
2903     return tso;
2904   }
2905
2906   /* Try to double the current stack size.  If that takes us over the
2907    * maximum stack size for this thread, then use the maximum instead.
2908    * Finally round up so the TSO ends up as a whole number of blocks.
2909    */
2910   new_stack_size = stg_min(tso->stack_size * 2, tso->max_stack_size);
2911   new_tso_size   = (lnat)BLOCK_ROUND_UP(new_stack_size * sizeof(W_) +
2912                                        TSO_STRUCT_SIZE)/sizeof(W_);
2913   new_tso_size = round_to_mblocks(new_tso_size);  /* Be MBLOCK-friendly */
2914   new_stack_size = new_tso_size - TSO_STRUCT_SIZEW;
2915
2916   IF_DEBUG(scheduler, debugBelch("== sched: increasing stack size from %d words to %d.\n", tso->stack_size, new_stack_size));
2917
2918   dest = (StgTSO *)allocate(new_tso_size);
2919   TICK_ALLOC_TSO(new_stack_size,0);
2920
2921   /* copy the TSO block and the old stack into the new area */
2922   memcpy(dest,tso,TSO_STRUCT_SIZE);
2923   stack_words = tso->stack + tso->stack_size - tso->sp;
2924   new_sp = (P_)dest + new_tso_size - stack_words;
2925   memcpy(new_sp, tso->sp, stack_words * sizeof(W_));
2926
2927   /* relocate the stack pointers... */
2928   dest->sp         = new_sp;
2929   dest->stack_size = new_stack_size;
2930
2931   /* Mark the old TSO as relocated.  We have to check for relocated
2932    * TSOs in the garbage collector and any primops that deal with TSOs.
2933    *
2934    * It's important to set the sp value to just beyond the end
2935    * of the stack, so we don't attempt to scavenge any part of the
2936    * dead TSO's stack.
2937    */
2938   tso->what_next = ThreadRelocated;
2939   tso->link = dest;
2940   tso->sp = (P_)&(tso->stack[tso->stack_size]);
2941   tso->why_blocked = NotBlocked;
2942
2943   IF_PAR_DEBUG(verbose,
2944                debugBelch("@@ threadStackOverflow of TSO %d (now at %p): stack size increased to %ld\n",
2945                      tso->id, tso, tso->stack_size);
2946                /* If we're debugging, just print out the top of the stack */
2947                printStackChunk(tso->sp, stg_min(tso->stack+tso->stack_size,
2948                                                 tso->sp+64)));
2949
2950   IF_DEBUG(sanity,checkTSO(tso));
2951 #if 0
2952   IF_DEBUG(scheduler,printTSO(dest));
2953 #endif
2954
2955   return dest;
2956 }
2957
2958 /* ---------------------------------------------------------------------------
2959    Wake up a queue that was blocked on some resource.
2960    ------------------------------------------------------------------------ */
2961
2962 #if defined(GRAN)
2963 STATIC_INLINE void
2964 unblockCount ( StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node )
2965 {
2966 }
2967 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
2968 STATIC_INLINE void
2969 unblockCount ( StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node )
2970 {
2971   /* write RESUME events to log file and
2972      update blocked and fetch time (depending on type of the orig closure) */
2973   if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full) {
2974     DumpRawGranEvent(CURRENT_PROC, CURRENT_PROC,
2975                      GR_RESUMEQ, ((StgTSO *)bqe), ((StgTSO *)bqe)->block_info.closure,
2976                      0, 0 /* spark_queue_len(ADVISORY_POOL) */);
2977     if (EMPTY_RUN_QUEUE())
2978       emitSchedule = rtsTrue;
2979
2980     switch (get_itbl(node)->type) {
2981         case FETCH_ME_BQ:
2982           ((StgTSO *)bqe)->par.fetchtime += CURRENT_TIME-((StgTSO *)bqe)->par.blockedat;
2983           break;
2984         case RBH:
2985         case FETCH_ME:
2986         case BLACKHOLE_BQ:
2987           ((StgTSO *)bqe)->par.blocktime += CURRENT_TIME-((StgTSO *)bqe)->par.blockedat;
2988           break;
2989 #ifdef DIST
2990         case MVAR:
2991           break;
2992 #endif
2993         default:
2994           barf("{unblockOneLocked}Daq Qagh: unexpected closure in blocking queue");
2995         }
2996       }
2997 }
2998 #endif
2999
3000 #if defined(GRAN)
3001 StgBlockingQueueElement *
3002 unblockOneLocked(StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node)
3003 {
3004     StgTSO *tso;
3005     PEs node_loc, tso_loc;
3006
3007     node_loc = where_is(node); // should be lifted out of loop
3008     tso = (StgTSO *)bqe;  // wastes an assignment to get the type right
3009     tso_loc = where_is((StgClosure *)tso);
3010     if (IS_LOCAL_TO(PROCS(node),tso_loc)) { // TSO is local
3011       /* !fake_fetch => TSO is on CurrentProc is same as IS_LOCAL_TO */
3012       ASSERT(CurrentProc!=node_loc || tso_loc==CurrentProc);
3013       CurrentTime[CurrentProc] += RtsFlags.GranFlags.Costs.lunblocktime;
3014       // insertThread(tso, node_loc);
3015       new_event(tso_loc, tso_loc, CurrentTime[CurrentProc],
3016                 ResumeThread,
3017                 tso, node, (rtsSpark*)NULL);
3018       tso->link = END_TSO_QUEUE; // overwrite link just to be sure
3019       // len_local++;
3020       // len++;
3021     } else { // TSO is remote (actually should be FMBQ)
3022       CurrentTime[CurrentProc] += RtsFlags.GranFlags.Costs.mpacktime +
3023                                   RtsFlags.GranFlags.Costs.gunblocktime +
3024                                   RtsFlags.GranFlags.Costs.latency;
3025       new_event(tso_loc, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
3026                 UnblockThread,
3027                 tso, node, (rtsSpark*)NULL);
3028       tso->link = END_TSO_QUEUE; // overwrite link just to be sure
3029       // len++;
3030     }
3031     /* the thread-queue-overhead is accounted for in either Resume or UnblockThread */
3032     IF_GRAN_DEBUG(bq,
3033                   debugBelch(" %s TSO %d (%p) [PE %d] (block_info.closure=%p) (next=%p) ,",
3034                           (node_loc==tso_loc ? "Local" : "Global"),
3035                           tso->id, tso, CurrentProc, tso->block_info.closure, tso->link));
3036     tso->block_info.closure = NULL;
3037     IF_DEBUG(scheduler,debugBelch("-- Waking up thread %ld (%p)\n",
3038                              tso->id, tso));
3039 }
3040 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
3041 StgBlockingQueueElement *
3042 unblockOneLocked(StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node)
3043 {
3044     StgBlockingQueueElement *next;
3045
3046     switch (get_itbl(bqe)->type) {
3047     case TSO:
3048       ASSERT(((StgTSO *)bqe)->why_blocked != NotBlocked);
3049       /* if it's a TSO just push it onto the run_queue */
3050       next = bqe->link;
3051       ((StgTSO *)bqe)->link = END_TSO_QUEUE; // debugging?
3052       APPEND_TO_RUN_QUEUE((StgTSO *)bqe);
3053       threadRunnable();
3054       unblockCount(bqe, node);
3055       /* reset blocking status after dumping event */
3056       ((StgTSO *)bqe)->why_blocked = NotBlocked;
3057       break;
3058
3059     case BLOCKED_FETCH:
3060       /* if it's a BLOCKED_FETCH put it on the PendingFetches list */
3061       next = bqe->link;
3062       bqe->link = (StgBlockingQueueElement *)PendingFetches;
3063       PendingFetches = (StgBlockedFetch *)bqe;
3064       break;
3065
3066 # if defined(DEBUG)
3067       /* can ignore this case in a non-debugging setup;
3068          see comments on RBHSave closures above */
3069     case CONSTR:
3070       /* check that the closure is an RBHSave closure */
3071       ASSERT(get_itbl((StgClosure *)bqe) == &stg_RBH_Save_0_info ||
3072              get_itbl((StgClosure *)bqe) == &stg_RBH_Save_1_info ||
3073              get_itbl((StgClosure *)bqe) == &stg_RBH_Save_2_info);
3074       break;
3075
3076     default:
3077       barf("{unblockOneLocked}Daq Qagh: Unexpected IP (%#lx; %s) in blocking queue at %#lx\n",
3078            get_itbl((StgClosure *)bqe), info_type((StgClosure *)bqe),
3079            (StgClosure *)bqe);
3080 # endif
3081     }
3082   IF_PAR_DEBUG(bq, debugBelch(", %p (%s)\n", bqe, info_type((StgClosure*)bqe)));
3083   return next;
3084 }
3085
3086 #else /* !GRAN && !PARALLEL_HASKELL */
3087 StgTSO *
3088 unblockOneLocked(StgTSO *tso)
3089 {
3090   StgTSO *next;
3091
3092   ASSERT(get_itbl(tso)->type == TSO);
3093   ASSERT(tso->why_blocked != NotBlocked);
3094   tso->why_blocked = NotBlocked;
3095   next = tso->link;
3096   tso->link = END_TSO_QUEUE;
3097   APPEND_TO_RUN_QUEUE(tso);
3098   threadRunnable();
3099   IF_DEBUG(scheduler,sched_belch("waking up thread %ld", (long)tso->id));
3100   return next;
3101 }
3102 #endif
3103
3104 #if defined(GRAN) || defined(PARALLEL_HASKELL)
3105 INLINE_ME StgBlockingQueueElement *
3106 unblockOne(StgBlockingQueueElement *bqe, StgClosure *node)
3107 {
3108   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
3109   bqe = unblockOneLocked(bqe, node);
3110   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
3111   return bqe;
3112 }
3113 #else
3114 INLINE_ME StgTSO *
3115 unblockOne(StgTSO *tso)
3116 {
3117   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
3118   tso = unblockOneLocked(tso);
3119   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
3120   return tso;
3121 }
3122 #endif
3123
3124 #if defined(GRAN)
3125 void
3126 awakenBlockedQueue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node)
3127 {
3128   StgBlockingQueueElement *bqe;
3129   PEs node_loc;
3130   nat len = 0;
3131
3132   IF_GRAN_DEBUG(bq,
3133                 debugBelch("##-_ AwBQ for node %p on PE %d @ %ld by TSO %d (%p): \n", \
3134                       node, CurrentProc, CurrentTime[CurrentProc],
3135                       CurrentTSO->id, CurrentTSO));
3136
3137   node_loc = where_is(node);
3138
3139   ASSERT(q == END_BQ_QUEUE ||
3140          get_itbl(q)->type == TSO ||   // q is either a TSO or an RBHSave
3141          get_itbl(q)->type == CONSTR); // closure (type constructor)
3142   ASSERT(is_unique(node));
3143
3144   /* FAKE FETCH: magically copy the node to the tso's proc;
3145      no Fetch necessary because in reality the node should not have been
3146      moved to the other PE in the first place
3147   */
3148   if (CurrentProc!=node_loc) {
3149     IF_GRAN_DEBUG(bq,
3150                   debugBelch("## node %p is on PE %d but CurrentProc is %d (TSO %d); assuming fake fetch and adjusting bitmask (old: %#x)\n",
3151                         node, node_loc, CurrentProc, CurrentTSO->id,
3152                         // CurrentTSO, where_is(CurrentTSO),
3153                         node->header.gran.procs));
3154     node->header.gran.procs = (node->header.gran.procs) | PE_NUMBER(CurrentProc);
3155     IF_GRAN_DEBUG(bq,
3156                   debugBelch("## new bitmask of node %p is %#x\n",
3157                         node, node->header.gran.procs));
3158     if (RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Global) {
3159       globalGranStats.tot_fake_fetches++;
3160     }
3161   }
3162
3163   bqe = q;
3164   // ToDo: check: ASSERT(CurrentProc==node_loc);
3165   while (get_itbl(bqe)->type==TSO) { // q != END_TSO_QUEUE) {
3166     //next = bqe->link;
3167     /*
3168        bqe points to the current element in the queue
3169        next points to the next element in the queue
3170     */
3171     //tso = (StgTSO *)bqe;  // wastes an assignment to get the type right
3172     //tso_loc = where_is(tso);
3173     len++;
3174     bqe = unblockOneLocked(bqe, node);
3175   }
3176
3177   /* if this is the BQ of an RBH, we have to put back the info ripped out of
3178      the closure to make room for the anchor of the BQ */
3179   if (bqe!=END_BQ_QUEUE) {
3180     ASSERT(get_itbl(node)->type == RBH && get_itbl(bqe)->type == CONSTR);
3181     /*
3182     ASSERT((info_ptr==&RBH_Save_0_info) ||
3183            (info_ptr==&RBH_Save_1_info) ||
3184            (info_ptr==&RBH_Save_2_info));
3185     */
3186     /* cf. convertToRBH in RBH.c for writing the RBHSave closure */
3187     ((StgRBH *)node)->blocking_queue = (StgBlockingQueueElement *)((StgRBHSave *)bqe)->payload[0];
3188     ((StgRBH *)node)->mut_link       = (StgMutClosure *)((StgRBHSave *)bqe)->payload[1];
3189
3190     IF_GRAN_DEBUG(bq,
3191                   debugBelch("## Filled in RBH_Save for %p (%s) at end of AwBQ\n",
3192                         node, info_type(node)));
3193   }
3194
3195   /* statistics gathering */
3196   if (RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Global) {
3197     // globalGranStats.tot_bq_processing_time += bq_processing_time;
3198     globalGranStats.tot_bq_len += len;      // total length of all bqs awakened
3199     // globalGranStats.tot_bq_len_local += len_local;  // same for local TSOs only
3200     globalGranStats.tot_awbq++;             // total no. of bqs awakened
3201   }
3202   IF_GRAN_DEBUG(bq,
3203                 debugBelch("## BQ Stats of %p: [%d entries] %s\n",
3204                         node, len, (bqe!=END_BQ_QUEUE) ? "RBH" : ""));
3205 }
3206 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
3207 void
3208 awakenBlockedQueue(StgBlockingQueueElement *q, StgClosure *node)
3209 {
3210   StgBlockingQueueElement *bqe;
3211
3212   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
3213
3214   IF_PAR_DEBUG(verbose,
3215                debugBelch("##-_ AwBQ for node %p on [%x]: \n",
3216                      node, mytid));
3217 #ifdef DIST
3218   //RFP
3219   if(get_itbl(q)->type == CONSTR || q==END_BQ_QUEUE) {
3220     IF_PAR_DEBUG(verbose, debugBelch("## ... nothing to unblock so lets just return. RFP (BUG?)\n"));
3221     return;
3222   }
3223 #endif
3224
3225   ASSERT(q == END_BQ_QUEUE ||
3226          get_itbl(q)->type == TSO ||
3227          get_itbl(q)->type == BLOCKED_FETCH ||
3228          get_itbl(q)->type == CONSTR);
3229
3230   bqe = q;
3231   while (get_itbl(bqe)->type==TSO ||
3232          get_itbl(bqe)->type==BLOCKED_FETCH) {
3233     bqe = unblockOneLocked(bqe, node);
3234   }
3235   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
3236 }
3237
3238 #else   /* !GRAN && !PARALLEL_HASKELL */
3239
3240 void
3241 awakenBlockedQueueNoLock(StgTSO *tso)
3242 {
3243   if (tso == NULL) return; // hack; see bug #1235728, and comments in
3244                            // Exception.cmm
3245   while (tso != END_TSO_QUEUE) {
3246     tso = unblockOneLocked(tso);
3247   }
3248 }
3249
3250 void
3251 awakenBlockedQueue(StgTSO *tso)
3252 {
3253   if (tso == NULL) return; // hack; see bug #1235728, and comments in
3254                            // Exception.cmm
3255   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
3256   while (tso != END_TSO_QUEUE) {
3257     tso = unblockOneLocked(tso);
3258   }
3259   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
3260 }
3261 #endif
3262
3263 /* ---------------------------------------------------------------------------
3264    Interrupt execution
3265    - usually called inside a signal handler so it mustn't do anything fancy.
3266    ------------------------------------------------------------------------ */
3267
3268 void
3269 interruptStgRts(void)
3270 {
3271     interrupted    = 1;
3272     context_switch = 1;
3273     threadRunnable();
3274     /* ToDo: if invoked from a signal handler, this threadRunnable
3275      * only works if there's another thread (not this one) waiting to
3276      * be woken up.
3277      */
3278 }
3279
3280 /* -----------------------------------------------------------------------------
3281    Unblock a thread
3282
3283    This is for use when we raise an exception in another thread, which
3284    may be blocked.
3285    This has nothing to do with the UnblockThread event in GranSim. -- HWL
3286    -------------------------------------------------------------------------- */
3287
3288 #if defined(GRAN) || defined(PARALLEL_HASKELL)
3289 /*
3290   NB: only the type of the blocking queue is different in GranSim and GUM
3291       the operations on the queue-elements are the same
3292       long live polymorphism!
3293
3294   Locks: sched_mutex is held upon entry and exit.
3295
3296 */
3297 static void
3298 unblockThread(StgTSO *tso)
3299 {
3300   StgBlockingQueueElement *t, **last;
3301
3302   switch (tso->why_blocked) {
3303
3304   case NotBlocked:
3305     return;  /* not blocked */
3306
3307   case BlockedOnSTM:
3308     // Be careful: nothing to do here!  We tell the scheduler that the thread
3309     // is runnable and we leave it to the stack-walking code to abort the
3310     // transaction while unwinding the stack.  We should perhaps have a debugging
3311     // test to make sure that this really happens and that the 'zombie' transaction
3312     // does not get committed.
3313     goto done;
3314
3315   case BlockedOnMVar:
3316     ASSERT(get_itbl(tso->block_info.closure)->type == MVAR);
3317     {
3318       StgBlockingQueueElement *last_tso = END_BQ_QUEUE;
3319       StgMVar *mvar = (StgMVar *)(tso->block_info.closure);
3320
3321       last = (StgBlockingQueueElement **)&mvar->head;
3322       for (t = (StgBlockingQueueElement *)mvar->head;
3323            t != END_BQ_QUEUE;
3324            last = &t->link, last_tso = t, t = t->link) {
3325         if (t == (StgBlockingQueueElement *)tso) {
3326           *last = (StgBlockingQueueElement *)tso->link;
3327           if (mvar->tail == tso) {
3328             mvar->tail = (StgTSO *)last_tso;
3329           }
3330           goto done;
3331         }
3332       }
3333       barf("unblockThread (MVAR): TSO not found");
3334     }
3335
3336   case BlockedOnBlackHole:
3337     ASSERT(get_itbl(tso->block_info.closure)->type == BLACKHOLE_BQ);
3338     {
3339       StgBlockingQueue *bq = (StgBlockingQueue *)(tso->block_info.closure);
3340
3341       last = &bq->blocking_queue;
3342       for (t = bq->blocking_queue;
3343            t != END_BQ_QUEUE;
3344            last = &t->link, t = t->link) {
3345         if (t == (StgBlockingQueueElement *)tso) {
3346           *last = (StgBlockingQueueElement *)tso->link;
3347           goto done;
3348         }
3349       }
3350       barf("unblockThread (BLACKHOLE): TSO not found");
3351     }
3352
3353   case BlockedOnException:
3354     {
3355       StgTSO *target  = tso->block_info.tso;
3356
3357       ASSERT(get_itbl(target)->type == TSO);
3358
3359       if (target->what_next == ThreadRelocated) {
3360           target = target->link;
3361           ASSERT(get_itbl(target)->type == TSO);
3362       }
3363
3364       ASSERT(target->blocked_exceptions != NULL);
3365
3366       last = (StgBlockingQueueElement **)&target->blocked_exceptions;
3367       for (t = (StgBlockingQueueElement *)target->blocked_exceptions;
3368            t != END_BQ_QUEUE;
3369            last = &t->link, t = t->link) {
3370         ASSERT(get_itbl(t)->type == TSO);
3371         if (t == (StgBlockingQueueElement *)tso) {
3372           *last = (StgBlockingQueueElement *)tso->link;
3373           goto done;
3374         }
3375       }
3376       barf("unblockThread (Exception): TSO not found");
3377     }
3378
3379   case BlockedOnRead:
3380   case BlockedOnWrite:
3381 #if defined(mingw32_HOST_OS)
3382   case BlockedOnDoProc:
3383 #endif
3384     {
3385       /* take TSO off blocked_queue */
3386       StgBlockingQueueElement *prev = NULL;
3387       for (t = (StgBlockingQueueElement *)blocked_queue_hd; t != END_BQ_QUEUE;
3388            prev = t, t = t->link) {
3389         if (t == (StgBlockingQueueElement *)tso) {
3390           if (prev == NULL) {
3391             blocked_queue_hd = (StgTSO *)t->link;
3392             if ((StgBlockingQueueElement *)blocked_queue_tl == t) {
3393               blocked_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
3394             }
3395           } else {
3396             prev->link = t->link;
3397             if ((StgBlockingQueueElement *)blocked_queue_tl == t) {
3398               blocked_queue_tl = (StgTSO *)prev;
3399             }
3400           }
3401 #if defined(mingw32_HOST_OS)
3402           /* (Cooperatively) signal that the worker thread should abort
3403            * the request.
3404            */
3405           abandonWorkRequest(tso->block_info.async_result->reqID);
3406 #endif
3407           goto done;
3408         }
3409       }
3410       barf("unblockThread (I/O): TSO not found");
3411     }
3412
3413   case BlockedOnDelay:
3414     {
3415       /* take TSO off sleeping_queue */
3416       StgBlockingQueueElement *prev = NULL;
3417       for (t = (StgBlockingQueueElement *)sleeping_queue; t != END_BQ_QUEUE;
3418            prev = t, t = t->link) {
3419         if (t == (StgBlockingQueueElement *)tso) {
3420           if (prev == NULL) {
3421             sleeping_queue = (StgTSO *)t->link;
3422           } else {
3423             prev->link = t->link;
3424           }
3425           goto done;
3426         }
3427       }
3428       barf("unblockThread (delay): TSO not found");
3429     }
3430
3431   default:
3432     barf("unblockThread");
3433   }
3434
3435  done:
3436   tso->link = END_TSO_QUEUE;
3437   tso->why_blocked = NotBlocked;
3438   tso->block_info.closure = NULL;
3439   PUSH_ON_RUN_QUEUE(tso);
3440 }
3441 #else
3442 static void
3443 unblockThread(StgTSO *tso)
3444 {
3445   StgTSO *t, **last;
3446
3447   /* To avoid locking unnecessarily. */
3448   if (tso->why_blocked == NotBlocked) {
3449     return;
3450   }
3451
3452   switch (tso->why_blocked) {
3453
3454   case BlockedOnSTM:
3455     // Be careful: nothing to do here!  We tell the scheduler that the thread
3456     // is runnable and we leave it to the stack-walking code to abort the
3457     // transaction while unwinding the stack.  We should perhaps have a debugging
3458     // test to make sure that this really happens and that the 'zombie' transaction
3459     // does not get committed.
3460     goto done;
3461
3462   case BlockedOnMVar:
3463     ASSERT(get_itbl(tso->block_info.closure)->type == MVAR);
3464     {
3465       StgTSO *last_tso = END_TSO_QUEUE;
3466       StgMVar *mvar = (StgMVar *)(tso->block_info.closure);
3467
3468       last = &mvar->head;
3469       for (t = mvar->head; t != END_TSO_QUEUE;
3470            last = &t->link, last_tso = t, t = t->link) {
3471         if (t == tso) {
3472           *last = tso->link;
3473           if (mvar->tail == tso) {
3474             mvar->tail = last_tso;
3475           }
3476           goto done;
3477         }
3478       }
3479       barf("unblockThread (MVAR): TSO not found");
3480     }
3481
3482   case BlockedOnBlackHole:
3483     {
3484       last = &blackhole_queue;
3485       for (t = blackhole_queue; t != END_TSO_QUEUE;
3486            last = &t->link, t = t->link) {
3487         if (t == tso) {
3488           *last = tso->link;
3489           goto done;
3490         }
3491       }
3492       barf("unblockThread (BLACKHOLE): TSO not found");
3493     }
3494
3495   case BlockedOnException:
3496     {
3497       StgTSO *target  = tso->block_info.tso;
3498
3499       ASSERT(get_itbl(target)->type == TSO);
3500
3501       while (target->what_next == ThreadRelocated) {
3502           target = target->link;
3503           ASSERT(get_itbl(target)->type == TSO);
3504       }
3505
3506       ASSERT(target->blocked_exceptions != NULL);
3507
3508       last = &target->blocked_exceptions;
3509       for (t = target->blocked_exceptions; t != END_TSO_QUEUE;
3510            last = &t->link, t = t->link) {
3511         ASSERT(get_itbl(t)->type == TSO);
3512         if (t == tso) {
3513           *last = tso->link;
3514           goto done;
3515         }
3516       }
3517       barf("unblockThread (Exception): TSO not found");
3518     }
3519
3520   case BlockedOnRead:
3521   case BlockedOnWrite:
3522 #if defined(mingw32_HOST_OS)
3523   case BlockedOnDoProc:
3524 #endif
3525     {
3526       StgTSO *prev = NULL;
3527       for (t = blocked_queue_hd; t != END_TSO_QUEUE;
3528            prev = t, t = t->link) {
3529         if (t == tso) {
3530           if (prev == NULL) {
3531             blocked_queue_hd = t->link;
3532             if (blocked_queue_tl == t) {
3533               blocked_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
3534             }
3535           } else {
3536             prev->link = t->link;
3537             if (blocked_queue_tl == t) {
3538               blocked_queue_tl = prev;
3539             }
3540           }
3541 #if defined(mingw32_HOST_OS)
3542           /* (Cooperatively) signal that the worker thread should abort
3543            * the request.
3544            */
3545           abandonWorkRequest(tso->block_info.async_result->reqID);
3546 #endif
3547           goto done;
3548         }
3549       }
3550       barf("unblockThread (I/O): TSO not found");
3551     }
3552
3553   case BlockedOnDelay:
3554     {
3555       StgTSO *prev = NULL;
3556       for (t = sleeping_queue; t != END_TSO_QUEUE;
3557            prev = t, t = t->link) {
3558         if (t == tso) {
3559           if (prev == NULL) {
3560             sleeping_queue = t->link;
3561           } else {
3562             prev->link = t->link;
3563           }
3564           goto done;
3565         }
3566       }
3567       barf("unblockThread (delay): TSO not found");
3568     }
3569
3570   default:
3571     barf("unblockThread");
3572   }
3573
3574  done:
3575   tso->link = END_TSO_QUEUE;
3576   tso->why_blocked = NotBlocked;
3577   tso->block_info.closure = NULL;
3578   APPEND_TO_RUN_QUEUE(tso);
3579 }
3580 #endif
3581
3582 /* -----------------------------------------------------------------------------
3583  * checkBlackHoles()
3584  *
3585  * Check the blackhole_queue for threads that can be woken up.  We do
3586  * this periodically: before every GC, and whenever the run queue is
3587  * empty.
3588  *
3589  * An elegant solution might be to just wake up all the blocked
3590  * threads with awakenBlockedQueue occasionally: they'll go back to
3591  * sleep again if the object is still a BLACKHOLE.  Unfortunately this
3592  * doesn't give us a way to tell whether we've actually managed to
3593  * wake up any threads, so we would be busy-waiting.
3594  *
3595  * -------------------------------------------------------------------------- */
3596
3597 static rtsBool
3598 checkBlackHoles( void )
3599 {
3600     StgTSO **prev, *t;
3601     rtsBool any_woke_up = rtsFalse;
3602     StgHalfWord type;
3603
3604     IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("checking threads blocked on black holes"));
3605
3606     // ASSUMES: sched_mutex
3607     prev = &blackhole_queue;
3608     t = blackhole_queue;
3609     while (t != END_TSO_QUEUE) {
3610         ASSERT(t->why_blocked == BlockedOnBlackHole);
3611         type = get_itbl(t->block_info.closure)->type;
3612         if (type != BLACKHOLE && type != CAF_BLACKHOLE) {
3613             t = unblockOneLocked(t);
3614             *prev = t;
3615             any_woke_up = rtsTrue;
3616         } else {
3617             prev = &t->link;
3618             t = t->link;
3619         }
3620     }
3621
3622     return any_woke_up;
3623 }
3624
3625 /* -----------------------------------------------------------------------------
3626  * raiseAsync()
3627  *
3628  * The following function implements the magic for raising an
3629  * asynchronous exception in an existing thread.
3630  *
3631  * We first remove the thread from any queue on which it might be
3632  * blocked.  The possible blockages are MVARs and BLACKHOLE_BQs.
3633  *
3634  * We strip the stack down to the innermost CATCH_FRAME, building
3635  * thunks in the heap for all the active computations, so they can
3636  * be restarted if necessary.  When we reach a CATCH_FRAME, we build
3637  * an application of the handler to the exception, and push it on
3638  * the top of the stack.
3639  *
3640  * How exactly do we save all the active computations?  We create an
3641  * AP_STACK for every UpdateFrame on the stack.  Entering one of these
3642  * AP_STACKs pushes everything from the corresponding update frame
3643  * upwards onto the stack.  (Actually, it pushes everything up to the
3644  * next update frame plus a pointer to the next AP_STACK object.
3645  * Entering the next AP_STACK object pushes more onto the stack until we
3646  * reach the last AP_STACK object - at which point the stack should look
3647  * exactly as it did when we killed the TSO and we can continue
3648  * execution by entering the closure on top of the stack.
3649  *
3650  * We can also kill a thread entirely - this happens if either (a) the
3651  * exception passed to raiseAsync is NULL, or (b) there's no
3652  * CATCH_FRAME on the stack.  In either case, we strip the entire
3653  * stack and replace the thread with a zombie.
3654  *
3655  * Locks: sched_mutex held upon entry nor exit.
3656  *
3657  * -------------------------------------------------------------------------- */
3658
3659 void
3660 deleteThread(StgTSO *tso)
3661 {
3662   if (tso->why_blocked != BlockedOnCCall &&
3663       tso->why_blocked != BlockedOnCCall_NoUnblockExc) {
3664       raiseAsync(tso,NULL);
3665   }
3666 }
3667
3668 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
3669 static void
3670 deleteThreadImmediately(StgTSO *tso)
3671 { // for forkProcess only:
3672   // delete thread without giving it a chance to catch the KillThread exception
3673
3674   if (tso->what_next == ThreadComplete || tso->what_next == ThreadKilled) {
3675       return;
3676   }
3677
3678   if (tso->why_blocked != BlockedOnCCall &&
3679       tso->why_blocked != BlockedOnCCall_NoUnblockExc) {
3680     unblockThread(tso);
3681   }
3682
3683   tso->what_next = ThreadKilled;
3684 }
3685 #endif
3686
3687 void
3688 raiseAsyncWithLock(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
3689 {
3690   /* When raising async exs from contexts where sched_mutex isn't held;
3691      use raiseAsyncWithLock(). */
3692   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
3693   raiseAsync(tso,exception);
3694   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
3695 }
3696
3697 void
3698 raiseAsync(StgTSO *tso, StgClosure *exception)
3699 {
3700     raiseAsync_(tso, exception, rtsFalse);
3701 }
3702
3703 static void
3704 raiseAsync_(StgTSO *tso, StgClosure *exception, rtsBool stop_at_atomically)
3705 {
3706     StgRetInfoTable *info;
3707     StgPtr sp;
3708
3709     // Thread already dead?
3710     if (tso->what_next == ThreadComplete || tso->what_next == ThreadKilled) {
3711         return;
3712     }
3713
3714     IF_DEBUG(scheduler,
3715              sched_belch("raising exception in thread %ld.", (long)tso->id));
3716
3717     // Remove it from any blocking queues
3718     unblockThread(tso);
3719
3720     sp = tso->sp;
3721
3722     // The stack freezing code assumes there's a closure pointer on
3723     // the top of the stack, so we have to arrange that this is the case...
3724     //
3725     if (sp[0] == (W_)&stg_enter_info) {
3726         sp++;
3727     } else {
3728         sp--;
3729         sp[0] = (W_)&stg_dummy_ret_closure;
3730     }
3731
3732     while (1) {
3733         nat i;
3734
3735         // 1. Let the top of the stack be the "current closure"
3736         //
3737         // 2. Walk up the stack until we find either an UPDATE_FRAME or a
3738         // CATCH_FRAME.
3739         //
3740         // 3. If it's an UPDATE_FRAME, then make an AP_STACK containing the
3741         // current closure applied to the chunk of stack up to (but not
3742         // including) the update frame.  This closure becomes the "current
3743         // closure".  Go back to step 2.
3744         //
3745         // 4. If it's a CATCH_FRAME, then leave the exception handler on
3746         // top of the stack applied to the exception.
3747         //
3748         // 5. If it's a STOP_FRAME, then kill the thread.
3749         //
3750         // NB: if we pass an ATOMICALLY_FRAME then abort the associated
3751         // transaction
3752
3753
3754         StgPtr frame;
3755
3756         frame = sp + 1;
3757         info = get_ret_itbl((StgClosure *)frame);
3758
3759         while (info->i.type != UPDATE_FRAME
3760                && (info->i.type != CATCH_FRAME || exception == NULL)
3761                && info->i.type != STOP_FRAME
3762                && (info->i.type != ATOMICALLY_FRAME || stop_at_atomically == rtsFalse))
3763         {
3764             if (info->i.type == CATCH_RETRY_FRAME || info->i.type == ATOMICALLY_FRAME) {
3765               // IF we find an ATOMICALLY_FRAME then we abort the
3766               // current transaction and propagate the exception.  In
3767               // this case (unlike ordinary exceptions) we do not care
3768               // whether the transaction is valid or not because its
3769               // possible validity cannot have caused the exception
3770               // and will not be visible after the abort.
3771               IF_DEBUG(stm,
3772                        debugBelch("Found atomically block delivering async exception\n"));
3773               stmAbortTransaction(tso -> trec);
3774               tso -> trec = stmGetEnclosingTRec(tso -> trec);
3775             }
3776             frame += stack_frame_sizeW((StgClosure *)frame);
3777             info = get_ret_itbl((StgClosure *)frame);
3778         }
3779
3780         switch (info->i.type) {
3781
3782         case ATOMICALLY_FRAME:
3783             ASSERT(stop_at_atomically);
3784             ASSERT(stmGetEnclosingTRec(tso->trec) == NO_TREC);
3785             stmCondemnTransaction(tso -> trec);
3786 #ifdef REG_R1
3787             tso->sp = frame;
3788 #else
3789             // R1 is not a register: the return convention for IO in
3790             // this case puts the return value on the stack, so we
3791             // need to set up the stack to return to the atomically
3792             // frame properly...
3793             tso->sp = frame - 2;
3794             tso->sp[1] = (StgWord) &stg_NO_FINALIZER_closure; // why not?
3795             tso->sp[0] = (StgWord) &stg_ut_1_0_unreg_info;
3796 #endif
3797             tso->what_next = ThreadRunGHC;
3798             return;
3799
3800         case CATCH_FRAME:
3801             // If we find a CATCH_FRAME, and we've got an exception to raise,
3802             // then build the THUNK raise(exception), and leave it on
3803             // top of the CATCH_FRAME ready to enter.
3804             //
3805         {
3806 #ifdef PROFILING
3807             StgCatchFrame *cf = (StgCatchFrame *)frame;
3808 #endif
3809             StgThunk *raise;
3810
3811             // we've got an exception to raise, so let's pass it to the
3812             // handler in this frame.
3813             //
3814             raise = (StgThunk *)allocate(sizeofW(StgThunk)+MIN_UPD_SIZE);
3815             TICK_ALLOC_SE_THK(1,0);
3816             SET_HDR(raise,&stg_raise_info,cf->header.prof.ccs);
3817             raise->payload[0] = exception;
3818
3819             // throw away the stack from Sp up to the CATCH_FRAME.
3820             //
3821             sp = frame - 1;
3822
3823             /* Ensure that async excpetions are blocked now, so we don't get
3824              * a surprise exception before we get around to executing the
3825              * handler.
3826              */
3827             if (tso->blocked_exceptions == NULL) {
3828                 tso->blocked_exceptions = END_TSO_QUEUE;
3829             }
3830
3831             /* Put the newly-built THUNK on top of the stack, ready to execute
3832              * when the thread restarts.
3833              */
3834             sp[0] = (W_)raise;
3835             sp[-1] = (W_)&stg_enter_info;
3836             tso->sp = sp-1;
3837             tso->what_next = ThreadRunGHC;
3838             IF_DEBUG(sanity, checkTSO(tso));
3839             return;
3840         }
3841
3842         case UPDATE_FRAME:
3843         {
3844             StgAP_STACK * ap;
3845             nat words;
3846
3847             // First build an AP_STACK consisting of the stack chunk above the
3848             // current update frame, with the top word on the stack as the
3849             // fun field.
3850             //
3851             words = frame - sp - 1;
3852             ap = (StgAP_STACK *)allocate(AP_STACK_sizeW(words));
3853
3854             ap->size = words;
3855             ap->fun  = (StgClosure *)sp[0];
3856             sp++;
3857             for(i=0; i < (nat)words; ++i) {
3858                 ap->payload[i] = (StgClosure *)*sp++;
3859             }
3860
3861             SET_HDR(ap,&stg_AP_STACK_info,
3862                     ((StgClosure *)frame)->header.prof.ccs /* ToDo */);
3863             TICK_ALLOC_UP_THK(words+1,0);
3864
3865             IF_DEBUG(scheduler,
3866                      debugBelch("sched: Updating ");
3867                      printPtr((P_)((StgUpdateFrame *)frame)->updatee);
3868                      debugBelch(" with ");
3869                      printObj((StgClosure *)ap);
3870                 );
3871
3872             // Replace the updatee with an indirection - happily
3873             // this will also wake up any threads currently
3874             // waiting on the result.
3875             //
3876             // Warning: if we're in a loop, more than one update frame on
3877             // the stack may point to the same object.  Be careful not to
3878             // overwrite an IND_OLDGEN in this case, because we'll screw
3879             // up the mutable lists.  To be on the safe side, don't
3880             // overwrite any kind of indirection at all.  See also
3881             // threadSqueezeStack in GC.c, where we have to make a similar
3882             // check.
3883             //
3884             if (!closure_IND(((StgUpdateFrame *)frame)->updatee)) {
3885                 // revert the black hole
3886                 UPD_IND_NOLOCK(((StgUpdateFrame *)frame)->updatee,
3887                                (StgClosure *)ap);
3888             }
3889             sp += sizeofW(StgUpdateFrame) - 1;
3890             sp[0] = (W_)ap; // push onto stack
3891             break;
3892         }
3893
3894         case STOP_FRAME:
3895             // We've stripped the entire stack, the thread is now dead.
3896             sp += sizeofW(StgStopFrame);
3897             tso->what_next = ThreadKilled;
3898             tso->sp = sp;
3899             return;
3900
3901         default:
3902             barf("raiseAsync");
3903         }
3904     }
3905     barf("raiseAsync");
3906 }
3907
3908 /* -----------------------------------------------------------------------------
3909    raiseExceptionHelper
3910
3911    This function is called by the raise# primitve, just so that we can
3912    move some of the tricky bits of raising an exception from C-- into
3913    C.  Who knows, it might be a useful re-useable thing here too.
3914    -------------------------------------------------------------------------- */
3915
3916 StgWord
3917 raiseExceptionHelper (StgTSO *tso, StgClosure *exception)
3918 {
3919     StgThunk *raise_closure = NULL;
3920     StgPtr p, next;
3921     StgRetInfoTable *info;
3922     //
3923     // This closure represents the expression 'raise# E' where E
3924     // is the exception raise.  It is used to overwrite all the
3925     // thunks which are currently under evaluataion.
3926     //
3927
3928     //
3929     // LDV profiling: stg_raise_info has THUNK as its closure
3930     // type. Since a THUNK takes at least MIN_UPD_SIZE words in its
3931     // payload, MIN_UPD_SIZE is more approprate than 1.  It seems that
3932     // 1 does not cause any problem unless profiling is performed.
3933     // However, when LDV profiling goes on, we need to linearly scan
3934     // small object pool, where raise_closure is stored, so we should
3935     // use MIN_UPD_SIZE.
3936     //
3937     // raise_closure = (StgClosure *)RET_STGCALL1(P_,allocate,
3938     //                                 sizeofW(StgClosure)+1);
3939     //
3940
3941     //
3942     // Walk up the stack, looking for the catch frame.  On the way,
3943     // we update any closures pointed to from update frames with the
3944     // raise closure that we just built.
3945     //
3946     p = tso->sp;
3947     while(1) {
3948         info = get_ret_itbl((StgClosure *)p);
3949         next = p + stack_frame_sizeW((StgClosure *)p);
3950         switch (info->i.type) {
3951
3952         case UPDATE_FRAME:
3953             // Only create raise_closure if we need to.
3954             if (raise_closure == NULL) {
3955                 raise_closure =
3956                     (StgThunk *)allocate(sizeofW(StgThunk)+MIN_UPD_SIZE);
3957                 SET_HDR(raise_closure, &stg_raise_info, CCCS);
3958                 raise_closure->payload[0] = exception;
3959             }
3960             UPD_IND(((StgUpdateFrame *)p)->updatee,(StgClosure *)raise_closure);
3961             p = next;
3962             continue;
3963
3964         case ATOMICALLY_FRAME:
3965             IF_DEBUG(stm, debugBelch("Found ATOMICALLY_FRAME at %p\n", p));
3966             tso->sp = p;
3967             return ATOMICALLY_FRAME;
3968
3969         case CATCH_FRAME:
3970             tso->sp = p;
3971             return CATCH_FRAME;
3972
3973         case CATCH_STM_FRAME:
3974             IF_DEBUG(stm, debugBelch("Found CATCH_STM_FRAME at %p\n", p));
3975             tso->sp = p;
3976             return CATCH_STM_FRAME;
3977
3978         case STOP_FRAME:
3979             tso->sp = p;
3980             return STOP_FRAME;
3981
3982         case CATCH_RETRY_FRAME:
3983         default:
3984             p = next;
3985             continue;
3986         }
3987     }
3988 }
3989
3990
3991 /* -----------------------------------------------------------------------------
3992    findRetryFrameHelper
3993
3994    This function is called by the retry# primitive.  It traverses the stack
3995    leaving tso->sp referring to the frame which should handle the retry.
3996
3997    This should either be a CATCH_RETRY_FRAME (if the retry# is within an orElse#)
3998    or should be a ATOMICALLY_FRAME (if the retry# reaches the top level).
3999
4000    We skip CATCH_STM_FRAMEs because retries are not considered to be exceptions,
4001    despite the similar implementation.
4002
4003    We should not expect to see CATCH_FRAME or STOP_FRAME because those should
4004    not be created within memory transactions.
4005    -------------------------------------------------------------------------- */
4006
4007 StgWord
4008 findRetryFrameHelper (StgTSO *tso)
4009 {
4010   StgPtr           p, next;
4011   StgRetInfoTable *info;
4012
4013   p = tso -> sp;
4014   while (1) {
4015     info = get_ret_itbl((StgClosure *)p);
4016     next = p + stack_frame_sizeW((StgClosure *)p);
4017     switch (info->i.type) {
4018
4019     case ATOMICALLY_FRAME:
4020       IF_DEBUG(stm, debugBelch("Found ATOMICALLY_FRAME at %p during retrry\n", p));
4021       tso->sp = p;
4022       return ATOMICALLY_FRAME;
4023
4024     case CATCH_RETRY_FRAME:
4025       IF_DEBUG(stm, debugBelch("Found CATCH_RETRY_FRAME at %p during retrry\n", p));
4026       tso->sp = p;
4027       return CATCH_RETRY_FRAME;
4028
4029     case CATCH_STM_FRAME:
4030     default:
4031       ASSERT(info->i.type != CATCH_FRAME);
4032       ASSERT(info->i.type != STOP_FRAME);
4033       p = next;
4034       continue;
4035     }
4036   }
4037 }
4038
4039 /* -----------------------------------------------------------------------------
4040    resurrectThreads is called after garbage collection on the list of
4041    threads found to be garbage.  Each of these threads will be woken
4042    up and sent a signal: BlockedOnDeadMVar if the thread was blocked
4043    on an MVar, or NonTermination if the thread was blocked on a Black
4044    Hole.
4045
4046    Locks: sched_mutex isn't held upon entry nor exit.
4047    -------------------------------------------------------------------------- */
4048
4049 void
4050 resurrectThreads( StgTSO *threads )
4051 {
4052   StgTSO *tso, *next;
4053
4054   for (tso = threads; tso != END_TSO_QUEUE; tso = next) {
4055     next = tso->global_link;
4056     tso->global_link = all_threads;
4057     all_threads = tso;
4058     IF_DEBUG(scheduler, sched_belch("resurrecting thread %d", tso->id));
4059
4060     switch (tso->why_blocked) {
4061     case BlockedOnMVar:
4062     case BlockedOnException:
4063       /* Called by GC - sched_mutex lock is currently held. */
4064       raiseAsync(tso,(StgClosure *)BlockedOnDeadMVar_closure);
4065       break;
4066     case BlockedOnBlackHole:
4067       raiseAsync(tso,(StgClosure *)NonTermination_closure);
4068       break;
4069     case BlockedOnSTM:
4070       raiseAsync(tso,(StgClosure *)BlockedIndefinitely_closure);
4071       break;
4072     case NotBlocked:
4073       /* This might happen if the thread was blocked on a black hole
4074        * belonging to a thread that we've just woken up (raiseAsync
4075        * can wake up threads, remember...).
4076        */
4077       continue;
4078     default:
4079       barf("resurrectThreads: thread blocked in a strange way");
4080     }
4081   }
4082 }
4083
4084 /* ----------------------------------------------------------------------------
4085  * Debugging: why is a thread blocked
4086  * [Also provides useful information when debugging threaded programs
4087  *  at the Haskell source code level, so enable outside of DEBUG. --sof 7/02]
4088    ------------------------------------------------------------------------- */
4089
4090 static void
4091 printThreadBlockage(StgTSO *tso)
4092 {
4093   switch (tso->why_blocked) {
4094   case BlockedOnRead:
4095     debugBelch("is blocked on read from fd %d", (int)(tso->block_info.fd));
4096     break;
4097   case BlockedOnWrite:
4098     debugBelch("is blocked on write to fd %d", (int)(tso->block_info.fd));
4099     break;
4100 #if defined(mingw32_HOST_OS)
4101     case BlockedOnDoProc:
4102     debugBelch("is blocked on proc (request: %ld)", tso->block_info.async_result->reqID);
4103     break;
4104 #endif
4105   case BlockedOnDelay:
4106     debugBelch("is blocked until %ld", (long)(tso->block_info.target));
4107     break;
4108   case BlockedOnMVar:
4109     debugBelch("is blocked on an MVar @ %p", tso->block_info.closure);
4110     break;
4111   case BlockedOnException:
4112     debugBelch("is blocked on delivering an exception to thread %d",
4113             tso->block_info.tso->id);
4114     break;
4115   case BlockedOnBlackHole:
4116     debugBelch("is blocked on a black hole");
4117     break;
4118   case NotBlocked:
4119     debugBelch("is not blocked");
4120     break;
4121 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
4122   case BlockedOnGA:
4123     debugBelch("is blocked on global address; local FM_BQ is %p (%s)",
4124             tso->block_info.closure, info_type(tso->block_info.closure));
4125     break;
4126   case BlockedOnGA_NoSend:
4127     debugBelch("is blocked on global address (no send); local FM_BQ is %p (%s)",
4128             tso->block_info.closure, info_type(tso->block_info.closure));
4129     break;
4130 #endif
4131   case BlockedOnCCall:
4132     debugBelch("is blocked on an external call");
4133     break;
4134   case BlockedOnCCall_NoUnblockExc:
4135     debugBelch("is blocked on an external call (exceptions were already blocked)");
4136     break;
4137   case BlockedOnSTM:
4138     debugBelch("is blocked on an STM operation");
4139     break;
4140   default:
4141     barf("printThreadBlockage: strange tso->why_blocked: %d for TSO %d (%d)",
4142          tso->why_blocked, tso->id, tso);
4143   }
4144 }
4145
4146 static void
4147 printThreadStatus(StgTSO *tso)
4148 {
4149   switch (tso->what_next) {
4150   case ThreadKilled:
4151     debugBelch("has been killed");
4152     break;
4153   case ThreadComplete:
4154     debugBelch("has completed");
4155     break;
4156   default:
4157     printThreadBlockage(tso);
4158   }
4159 }
4160
4161 void
4162 printAllThreads(void)
4163 {
4164   StgTSO *t;
4165
4166 # if defined(GRAN)
4167   char time_string[TIME_STR_LEN], node_str[NODE_STR_LEN];
4168   ullong_format_string(TIME_ON_PROC(CurrentProc),
4169                        time_string, rtsFalse/*no commas!*/);
4170
4171   debugBelch("all threads at [%s]:\n", time_string);
4172 # elif defined(PARALLEL_HASKELL)
4173   char time_string[TIME_STR_LEN], node_str[NODE_STR_LEN];
4174   ullong_format_string(CURRENT_TIME,
4175                        time_string, rtsFalse/*no commas!*/);
4176
4177   debugBelch("all threads at [%s]:\n", time_string);
4178 # else
4179   debugBelch("all threads:\n");
4180 # endif
4181
4182   for (t = all_threads; t != END_TSO_QUEUE; ) {
4183     debugBelch("\tthread %4d @ %p ", t->id, (void *)t);
4184 #if defined(DEBUG)
4185     {
4186       void *label = lookupThreadLabel(t->id);
4187       if (label) debugBelch("[\"%s\"] ",(char *)label);
4188     }
4189 #endif
4190     if (t->what_next == ThreadRelocated) {
4191         debugBelch("has been relocated...\n");
4192         t = t->link;
4193     } else {
4194         printThreadStatus(t);
4195         debugBelch("\n");
4196         t = t->global_link;
4197     }
4198   }
4199 }
4200
4201 #ifdef DEBUG
4202
4203 // useful from gdb
4204 void
4205 printThreadQueue(StgTSO *t)
4206 {
4207     nat i = 0;
4208     for (; t != END_TSO_QUEUE; t = t->link) {
4209         debugBelch("\tthread %d @ %p ", t->id, (void *)t);
4210         if (t->what_next == ThreadRelocated) {
4211             debugBelch("has been relocated...\n");
4212         } else {
4213             printThreadStatus(t);
4214             debugBelch("\n");
4215         }
4216         i++;
4217     }
4218     debugBelch("%d threads on queue\n", i);
4219 }
4220
4221 /*
4222    Print a whole blocking queue attached to node (debugging only).
4223 */
4224 # if defined(PARALLEL_HASKELL)
4225 void
4226 print_bq (StgClosure *node)
4227 {
4228   StgBlockingQueueElement *bqe;
4229   StgTSO *tso;
4230   rtsBool end;
4231
4232   debugBelch("## BQ of closure %p (%s): ",
4233           node, info_type(node));
4234
4235   /* should cover all closures that may have a blocking queue */
4236   ASSERT(get_itbl(node)->type == BLACKHOLE_BQ ||
4237          get_itbl(node)->type == FETCH_ME_BQ ||
4238          get_itbl(node)->type == RBH ||
4239          get_itbl(node)->type == MVAR);
4240
4241   ASSERT(node!=(StgClosure*)NULL);         // sanity check
4242
4243   print_bqe(((StgBlockingQueue*)node)->blocking_queue);
4244 }
4245
4246 /*
4247    Print a whole blocking queue starting with the element bqe.
4248 */
4249 void
4250 print_bqe (StgBlockingQueueElement *bqe)
4251 {
4252   rtsBool end;
4253
4254   /*
4255      NB: In a parallel setup a BQ of an RBH must end with an RBH_Save closure;
4256   */
4257   for (end = (bqe==END_BQ_QUEUE);
4258        !end; // iterate until bqe points to a CONSTR
4259        end = (get_itbl(bqe)->type == CONSTR) || (bqe->link==END_BQ_QUEUE),
4260        bqe = end ? END_BQ_QUEUE : bqe->link) {
4261     ASSERT(bqe != END_BQ_QUEUE);                               // sanity check
4262     ASSERT(bqe != (StgBlockingQueueElement *)NULL);            // sanity check
4263     /* types of closures that may appear in a blocking queue */
4264     ASSERT(get_itbl(bqe)->type == TSO ||
4265            get_itbl(bqe)->type == BLOCKED_FETCH ||
4266            get_itbl(bqe)->type == CONSTR);
4267     /* only BQs of an RBH end with an RBH_Save closure */
4268     //ASSERT(get_itbl(bqe)->type != CONSTR || get_itbl(node)->type == RBH);
4269
4270     switch (get_itbl(bqe)->type) {
4271     case TSO:
4272       debugBelch(" TSO %u (%x),",
4273               ((StgTSO *)bqe)->id, ((StgTSO *)bqe));
4274       break;
4275     case BLOCKED_FETCH:
4276       debugBelch(" BF (node=%p, ga=((%x, %d, %x)),",
4277               ((StgBlockedFetch *)bqe)->node,
4278               ((StgBlockedFetch *)bqe)->ga.payload.gc.gtid,
4279               ((StgBlockedFetch *)bqe)->ga.payload.gc.slot,
4280               ((StgBlockedFetch *)bqe)->ga.weight);
4281       break;
4282     case CONSTR:
4283       debugBelch(" %s (IP %p),",
4284               (get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_0_info ? "RBH_Save_0" :
4285                get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_1_info ? "RBH_Save_1" :
4286                get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_2_info ? "RBH_Save_2" :
4287                "RBH_Save_?"), get_itbl(bqe));
4288       break;
4289     default:
4290       barf("Unexpected closure type %s in blocking queue", // of %p (%s)",
4291            info_type((StgClosure *)bqe)); // , node, info_type(node));
4292       break;
4293     }
4294   } /* for */
4295   debugBelch("\n");
4296 }
4297 # elif defined(GRAN)
4298 void
4299 print_bq (StgClosure *node)
4300 {
4301   StgBlockingQueueElement *bqe;
4302   PEs node_loc, tso_loc;
4303   rtsBool end;
4304
4305   /* should cover all closures that may have a blocking queue */
4306   ASSERT(get_itbl(node)->type == BLACKHOLE_BQ ||
4307          get_itbl(node)->type == FETCH_ME_BQ ||
4308          get_itbl(node)->type == RBH);
4309
4310   ASSERT(node!=(StgClosure*)NULL);         // sanity check
4311   node_loc = where_is(node);
4312
4313   debugBelch("## BQ of closure %p (%s) on [PE %d]: ",
4314           node, info_type(node), node_loc);
4315
4316   /*
4317      NB: In a parallel setup a BQ of an RBH must end with an RBH_Save closure;
4318   */
4319   for (bqe = ((StgBlockingQueue*)node)->blocking_queue, end = (bqe==END_BQ_QUEUE);
4320        !end; // iterate until bqe points to a CONSTR
4321        end = (get_itbl(bqe)->type == CONSTR) || (bqe->link==END_BQ_QUEUE), bqe = end ? END_BQ_QUEUE : bqe->link) {
4322     ASSERT(bqe != END_BQ_QUEUE);             // sanity check
4323     ASSERT(bqe != (StgBlockingQueueElement *)NULL);  // sanity check
4324     /* types of closures that may appear in a blocking queue */
4325     ASSERT(get_itbl(bqe)->type == TSO ||
4326            get_itbl(bqe)->type == CONSTR);
4327     /* only BQs of an RBH end with an RBH_Save closure */
4328     ASSERT(get_itbl(bqe)->type != CONSTR || get_itbl(node)->type == RBH);
4329
4330     tso_loc = where_is((StgClosure *)bqe);
4331     switch (get_itbl(bqe)->type) {
4332     case TSO:
4333       debugBelch(" TSO %d (%p) on [PE %d],",
4334               ((StgTSO *)bqe)->id, (StgTSO *)bqe, tso_loc);
4335       break;
4336     case CONSTR:
4337       debugBelch(" %s (IP %p),",
4338               (get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_0_info ? "RBH_Save_0" :
4339                get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_1_info ? "RBH_Save_1" :
4340                get_itbl(bqe) == &stg_RBH_Save_2_info ? "RBH_Save_2" :
4341                "RBH_Save_?"), get_itbl(bqe));
4342       break;
4343     default:
4344       barf("Unexpected closure type %s in blocking queue of %p (%s)",
4345            info_type((StgClosure *)bqe), node, info_type(node));
4346       break;
4347     }
4348   } /* for */
4349   debugBelch("\n");
4350 }
4351 # endif
4352
4353 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
4354 static nat
4355 run_queue_len(void)
4356 {
4357   nat i;
4358   StgTSO *tso;
4359
4360   for (i=0, tso=run_queue_hd;
4361        tso != END_TSO_QUEUE;
4362        i++, tso=tso->link)
4363     /* nothing */
4364
4365   return i;
4366 }
4367 #endif
4368
4369 void
4370 sched_belch(char *s, ...)
4371 {
4372   va_list ap;
4373   va_start(ap,s);
4374 #ifdef RTS_SUPPORTS_THREADS
4375   debugBelch("sched (task %p): ", osThreadId());
4376 #elif defined(PARALLEL_HASKELL)
4377   debugBelch("== ");
4378 #else
4379   debugBelch("sched: ");
4380 #endif
4381   vdebugBelch(s, ap);
4382   debugBelch("\n");
4383   va_end(ap);
4384 }
4385
4386 #endif /* DEBUG */