Add Coercion.lhs
[ghc-hetmet.git] / includes / TSO.h
1 /* -----------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * (c) The GHC Team, 1998-1999
4  *
5  * The definitions for Thread State Objects.
6  *
7  * ---------------------------------------------------------------------------*/
8
9 #ifndef TSO_H
10 #define TSO_H
11
12 #if DEBUG
13 #define TSO_MAGIC 4321
14 #endif
15
16 typedef struct {
17   StgInt   pri;
18   StgInt   magic;
19   StgInt   sparkname;
20   rtsTime  startedat;
21   rtsBool  exported;
22   StgInt   basicblocks;
23   StgInt   allocs;
24   rtsTime  exectime;
25   rtsTime  fetchtime;
26   rtsTime  fetchcount;
27   rtsTime  blocktime;
28   StgInt   blockcount;
29   rtsTime  blockedat;
30   StgInt   globalsparks;
31   StgInt   localsparks;
32   rtsTime  clock;
33 } StgTSOStatBuf;
34
35 /*
36  * GRAN: We distinguish between the various classes of threads in 
37  * the system.
38  */
39 typedef enum {
40   AdvisoryPriority,
41   MandatoryPriority,
42   RevalPriority
43 } StgThreadPriority;
44
45 /*
46  * PROFILING info in a TSO
47  */
48 typedef struct {
49   CostCentreStack *CCCS;        /* thread's current CCS */
50 } StgTSOProfInfo;
51
52 /*
53  * PAR info in a TSO
54  */
55 typedef StgTSOStatBuf StgTSOParInfo;
56
57 /*
58  * DIST info in a TSO
59  */
60 typedef struct {
61   StgThreadPriority  priority;   
62   StgInt             revalTid;   /* ToDo: merge both into 1 word */
63   StgInt             revalSlot;
64 } StgTSODistInfo;
65
66 /*
67  * GRAN info in a TSO
68  */
69 typedef StgTSOStatBuf StgTSOGranInfo;
70
71 /*
72  * There is no TICKY info in a TSO at this time.
73  */
74
75 /*
76  * Thread IDs are 32 bits.
77  */
78 typedef StgWord32 StgThreadID;
79
80 #define tsoDirty(tso)  ((tso)->flags & TSO_DIRTY)
81 #define tsoLocked(tso) ((tso)->flags & TSO_LOCKED)
82
83 /*
84  * Type returned after running a thread.  Values of this type
85  * include HeapOverflow, StackOverflow etc.  See Constants.h for the
86  * full list.
87  */
88 typedef unsigned int StgThreadReturnCode;
89
90 #if defined(mingw32_HOST_OS)
91 /* results from an async I/O request + its request ID. */
92 typedef struct {
93   unsigned int reqID;
94   int          len;
95   int          errCode;
96 } StgAsyncIOResult;
97 #endif
98
99 typedef union {
100   StgClosure *closure;
101   struct StgTSO_ *tso;
102   StgInt fd;    /* StgInt instead of int, so that it's the same size as the ptrs */
103 #if defined(mingw32_HOST_OS)
104   StgAsyncIOResult *async_result;
105 #endif
106   StgWord target;
107 } StgTSOBlockInfo;
108
109
110 /*
111  * TSOs live on the heap, and therefore look just like heap objects.
112  * Large TSOs will live in their own "block group" allocated by the
113  * storage manager, and won't be copied during garbage collection.
114  */
115
116 /* 
117  * Threads may be blocked for several reasons.  A blocked thread will
118  * have the reason in the why_blocked field of the TSO, and some
119  * further info (such as the closure the thread is blocked on, or the
120  * file descriptor if the thread is waiting on I/O) in the block_info
121  * field.
122  */
123
124 typedef struct StgTSO_ {
125     StgHeader               header;
126
127     struct StgTSO_*         link;       /* Links threads onto blocking queues */
128     struct StgTSO_*         global_link;    /* Links all threads together */
129     
130     StgWord16               what_next;      /* Values defined in Constants.h */
131     StgWord16               why_blocked;    /* Values defined in Constants.h */
132     StgWord32               flags;
133     StgTSOBlockInfo         block_info;
134     StgThreadID             id;
135     int                     saved_errno;
136     struct Task_*           bound;
137     struct Capability_*     cap;
138     struct StgTRecHeader_ * trec;       /* STM transaction record */
139
140     /* 
141        A list of threads blocked on this TSO waiting to throw
142        exceptions.  In order to access this field, the TSO must be
143        locked using lockClosure/unlockClosure (see SMP.h).
144     */
145     struct StgTSO_ *        blocked_exceptions;
146
147 #ifdef TICKY_TICKY
148     /* TICKY-specific stuff would go here. */
149 #endif
150 #ifdef PROFILING
151     StgTSOProfInfo prof;
152 #endif
153 #ifdef PAR
154     StgTSOParInfo par;
155 #endif
156 #ifdef GRAN
157     StgTSOGranInfo gran;
158 #endif
159 #ifdef DIST
160     StgTSODistInfo dist;
161 #endif
162
163     /* The thread stack... */
164     StgWord32          stack_size;     /* stack size in *words* */
165     StgWord32          max_stack_size; /* maximum stack size in *words* */
166     StgPtr             sp;
167     
168     StgWord            stack[FLEXIBLE_ARRAY];
169 } StgTSO;
170
171 /* -----------------------------------------------------------------------------
172    Invariants:
173
174    An active thread has the following properties:
175
176       tso->stack < tso->sp < tso->stack+tso->stack_size
177       tso->stack_size <= tso->max_stack_size
178       
179       RESERVED_STACK_WORDS is large enough for any heap-check or
180       stack-check failure.
181
182       The size of the TSO struct plus the stack is either
183         (a) smaller than a block, or
184         (b) a multiple of BLOCK_SIZE
185
186         tso->why_blocked       tso->block_info      location
187         ----------------------------------------------------------------------
188         NotBlocked             NULL                 runnable_queue, or running
189         
190         BlockedOnBlackHole     the BLACKHOLE_BQ     the BLACKHOLE_BQ's queue
191         
192         BlockedOnMVar          the MVAR             the MVAR's queue
193
194         BlockedOnSTM           END_TSO_QUEUE        STM wait queue(s)
195         
196         BlockedOnException     the TSO              TSO->blocked_exception
197
198         BlockedOnRead          NULL                 blocked_queue
199         BlockedOnWrite         NULL                 blocked_queue
200         BlockedOnDelay         NULL                 blocked_queue
201         BlockedOnGA            closure TSO blocks on   BQ of that closure
202         BlockedOnGA_NoSend     closure TSO blocks on   BQ of that closure
203
204       tso->link == END_TSO_QUEUE, if the thread is currently running.
205
206    A zombie thread has the following properties:
207       
208       tso->what_next == ThreadComplete or ThreadKilled
209       tso->link     ==  (could be on some queue somewhere)
210       tso->su       ==  tso->stack + tso->stack_size
211       tso->sp       ==  tso->stack + tso->stack_size - 1 (i.e. top stack word)
212       tso->sp[0]    ==  return value of thread, if what_next == ThreadComplete,
213                         exception             , if what_next == ThreadKilled
214
215       (tso->sp is left pointing at the top word on the stack so that
216       the return value or exception will be retained by a GC).
217
218    The 2 cases BlockedOnGA and BlockedOnGA_NoSend are needed in a GUM
219    setup only. They mark a TSO that has entered a FETCH_ME or
220    FETCH_ME_BQ closure, respectively; only the first TSO hitting the 
221    closure will send a Fetch message.
222    Currently we have no separate code for blocking on an RBH; we use the
223    BlockedOnBlackHole case for that.   -- HWL
224
225  ---------------------------------------------------------------------------- */
226
227 /* Workaround for a bug/quirk in gcc on certain architectures.
228  * symptom is that (&tso->stack - &tso->header) /=  sizeof(StgTSO)
229  * in other words, gcc pads the structure at the end.
230  */
231
232 extern StgTSO dummy_tso;
233
234 #define TSO_STRUCT_SIZE \
235    ((char *)&dummy_tso.stack - (char *)&dummy_tso.header)
236
237 #define TSO_STRUCT_SIZEW (TSO_STRUCT_SIZE / sizeof(W_))
238
239
240 /* this is the NIL ptr for a TSO queue (e.g. runnable queue) */
241 #define END_TSO_QUEUE  ((StgTSO *)(void*)&stg_END_TSO_QUEUE_closure)
242
243 #if defined(PAR) || defined(GRAN)
244 /* this is the NIL ptr for a blocking queue */
245 # define END_BQ_QUEUE  ((StgBlockingQueueElement *)(void*)&stg_END_TSO_QUEUE_closure)
246 /* this is the NIL ptr for a blocked fetch queue (as in PendingFetches in GUM) */
247 # define END_BF_QUEUE  ((StgBlockedFetch *)(void*)&stg_END_TSO_QUEUE_closure)
248 #endif
249 /* ToDo?: different name for end of sleeping queue ? -- HWL */
250
251 #endif /* TSO_H */