rts/RtsStartup.c

   1 /* -----------------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  * (c) The GHC Team, 1998-2002
   4  *
   5  * Main function for a standalone Haskell program.
   6  *
   7  * ---------------------------------------------------------------------------*/
   8
   9 // PAPI uses caddr_t, which is not POSIX
  10 // #include "PosixSource.h"
  11
  12 #include "Rts.h"
  13 #include "RtsAPI.h"
  14 #include "RtsUtils.h"
  15 #include "RtsFlags.h"
  16 #include "OSThreads.h"
  17 #include "Schedule.h"   /* initScheduler */
  18 #include "Stats.h"      /* initStats */
  19 #include "STM.h"        /* initSTM */
  20 #include "Signals.h"
  21 #include "RtsSignals.h"
  22 #include "ThrIOManager.h"
  23 #include "Timer.h"      /* startTimer, stopTimer */
  24 #include "Weak.h"
  25 #include "Ticky.h"
  26 #include "StgRun.h"
  27 #include "Prelude.h"            /* fixupRTStoPreludeRefs */
  28 #include "HsFFI.h"
  29 #include "Linker.h"
  30 #include "ThreadLabels.h"
  31 #include "BlockAlloc.h"
  32 #include "Trace.h"
  33 #include "RtsTypeable.h"
  34 #include "Stable.h"
  35 #include "Hpc.h"
  36
  37 #if defined(RTS_GTK_FRONTPANEL)
  38 #include "FrontPanel.h"
  39 #endif
  40
  41 # include "Profiling.h"
  42
  43 #if defined(PROFILING)
  44 # include "ProfHeap.h"
  45 # include "RetainerProfile.h"
  46 #endif
  47
  48 #if defined(GRAN)
  49 # include "GranSimRts.h"
  50 #endif
  51
  52 #if defined(GRAN) || defined(PAR)
  53 # include "ParallelRts.h"
  54 #endif
  55
  56 #if defined(PAR)
  57 # include "Parallel.h"
  58 # include "LLC.h"
  59 #endif
  60
  61 #if defined(mingw32_HOST_OS) && !defined(THREADED_RTS)
  62 #include "win32/AsyncIO.h"
  63 #endif
  64
  65 #include <stdlib.h>
  66
  67 #ifdef HAVE_TERMIOS_H
  68 #include <termios.h>
  69 #endif
  70 #ifdef HAVE_SIGNAL_H
  71 #include <signal.h>
  72 #endif
  73
  74 #if USE_PAPI
  75 #include "Papi.h"
  76 #endif
  77
  78 // Count of how many outstanding hs_init()s there have been.
  79 static int hs_init_count = 0;
  80
  81 // Here we save the terminal settings on the standard file
  82 // descriptors, if we need to change them (eg. to support NoBuffering
  83 // input).
  84 static void *saved_termios[3] = {NULL,NULL,NULL};
  85
  86 void*
  87 __hscore_get_saved_termios(int fd)
  88 {
  89   return (0 <= fd && fd < (int)(sizeof(saved_termios) / sizeof(*saved_termios))) ?
  90     saved_termios[fd] : NULL;
  91 }
  92
  93 void
  94 __hscore_set_saved_termios(int fd, void* ts)
  95 {
  96   if (0 <= fd && fd < (int)(sizeof(saved_termios) / sizeof(*saved_termios))) {
  97     saved_termios[fd] = ts;
  98   }
  99 }
 100
 101 /* -----------------------------------------------------------------------------
 102    Initialise floating point unit on x86 (currently disabled. why?)
 103    (see comment in ghc/compiler/nativeGen/MachInstrs.lhs).
 104    -------------------------------------------------------------------------- */
 105
 106 #define X86_INIT_FPU 0
 107
 108 #if X86_INIT_FPU
 109 static void
 110 x86_init_fpu ( void )
 111 {
 112   __volatile unsigned short int fpu_cw;
 113
 114   // Grab the control word
 115   __asm __volatile ("fnstcw %0" : "=m" (fpu_cw));
 116
 117 #if 0
 118   printf("fpu_cw: %x\n", fpu_cw);
 119 #endif
 120
 121   // Set bits 8-9 to 10 (64-bit precision).
 122   fpu_cw = (fpu_cw & 0xfcff) | 0x0200;
 123
 124   // Store the new control word back
 125   __asm __volatile ("fldcw %0" : : "m" (fpu_cw));
 126 }
 127 #endif
 128
 129 /* -----------------------------------------------------------------------------
 130    Starting up the RTS
 131    -------------------------------------------------------------------------- */
 132
 133 void
 134 hs_init(int *argc, char **argv[])
 135 {
 136     hs_init_count++;
 137     if (hs_init_count > 1) {
 138         // second and subsequent inits are ignored
 139         return;
 140     }
 141
 142 #if defined(DEBUG)
 143     /* Start off by initialising the allocator debugging so we can
 144      * use it anywhere */
 145     initAllocator();
 146 #endif
 147
 148     /* Next we do is grab the start time...just in case we're
 149      * collecting timing statistics.
 150      */
 151     stat_startInit();
 152
 153 #ifdef PAR
 154     /*
 155      * The parallel system needs to be initialised and synchronised before
 156      * the program is run.
 157      */
 158     startupParallelSystem(argv);
 159
 160     if (*argv[0] == '-') { /* Strip off mainPE flag argument */
 161       argv++;
 162       argc--;
 163     }
 164
 165     argv[1] = argv[0];   /* ignore the nPEs argument */
 166     argv++; argc--;
 167 #endif
 168
 169     /* Initialise the performance tracking library */
 170 #ifdef USE_PAPI
 171     {
 172         int ver;
 173         if ((ver = PAPI_library_init(PAPI_VER_CURRENT)) != PAPI_VER_CURRENT) {
 174             if (ver > 0) {
 175                 errorBelch("PAPI_library_init: wrong version: %x", ver);
 176                 stg_exit(EXIT_FAILURE);
 177             } else {
 178                 sysErrorBelch("PAPI_library_init");
 179                 stg_exit(EXIT_FAILURE);
 180             }
 181         }
 182     }
 183 #ifdef THREADED_RTS
 184     {
 185         int err;
 186         if ((err = PAPI_thread_init(osThreadId)) < 0) {
 187             barf("PAPI_thread_init: %d",err);
 188         }
 189     }
 190 #endif
 191 #endif
 192
 193     /* Set the RTS flags to default values. */
 194
 195     initRtsFlagsDefaults();
 196
 197     /* Call the user hook to reset defaults, if present */
 198     defaultsHook();
 199
 200     /* Parse the flags, separating the RTS flags from the programs args */
 201     if (argc != NULL && argv != NULL) {
 202         setFullProgArgv(*argc,*argv);
 203         setupRtsFlags(argc, *argv, &rts_argc, rts_argv);
 204         setProgArgv(*argc,*argv);
 205     }
 206
 207     /* initTracing must be after setupRtsFlags() */
 208     initTracing();
 209
 210 #if defined(PAR)
 211     /* NB: this really must be done after processing the RTS flags */
 212     IF_PAR_DEBUG(verbose,
 213                  debugBelch("==== Synchronising system (%d PEs)\n", nPEs));
 214     synchroniseSystem();             // calls initParallelSystem etc
 215 #endif  /* PAR */
 216
 217     /* initialise scheduler data structures (needs to be done before
 218      * initStorage()).
 219      */
 220     initScheduler();
 221
 222 #if defined(GRAN)
 223     /* And start GranSim profiling if required: */
 224     if (RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Full)
 225       init_gr_simulation(rts_argc, rts_argv, prog_argc, prog_argv);
 226 #elif defined(PAR)
 227     /* And start GUM profiling if required: */
 228     if (RtsFlags.ParFlags.ParStats.Full)
 229       init_gr_simulation(rts_argc, rts_argv, prog_argc, prog_argv);
 230 #endif  /* PAR || GRAN */
 231
 232     /* initialize the storage manager */
 233     initStorage();
 234
 235     /* initialise the stable pointer table */
 236     initStablePtrTable();
 237
 238     /* initialise the shared Typeable store */
 239     initTypeableStore();
 240
 241 #if defined(DEBUG)
 242     /* initialise thread label table (tso->char*) */
 243     initThreadLabelTable();
 244 #endif
 245
 246     initProfiling1();
 247
 248     /* start the virtual timer 'subsystem'. */
 249     initTimer();
 250     startTimer();
 251
 252     /* Initialise the stats department */
 253     initStats();
 254
 255 #if defined(RTS_USER_SIGNALS)
 256     if (RtsFlags.MiscFlags.install_signal_handlers) {
 257         /* Initialise the user signal handler set */
 258         initUserSignals();
 259         /* Set up handler to run on SIGINT, etc. */
 260         initDefaultHandlers();
 261     }
 262 #endif
 263
 264 #if defined(mingw32_HOST_OS) && !defined(THREADED_RTS)
 265     startupAsyncIO();
 266 #endif
 267
 268 #ifdef RTS_GTK_FRONTPANEL
 269     if (RtsFlags.GcFlags.frontpanel) {
 270         initFrontPanel();
 271     }
 272 #endif
 273
 274 #if X86_INIT_FPU
 275     x86_init_fpu();
 276 #endif
 277
 278 #if defined(THREADED_RTS)
 279     ioManagerStart();
 280 #endif
 281
 282     /* Record initialization times */
 283     stat_endInit();
 284 }
 285
 286 // Compatibility interface
 287 void
 288 startupHaskell(int argc, char *argv[], void (*init_root)(void))
 289 {
 290     hs_init(&argc, &argv);
 291     if(init_root)
 292         hs_add_root(init_root);
 293 }
 294
 295
 296 /* -----------------------------------------------------------------------------
 297    Per-module initialisation
 298
 299    This process traverses all the compiled modules in the program
 300    starting with "Main", and performing per-module initialisation for
 301    each one.
 302
 303    So far, two things happen at initialisation time:
 304
 305       - we register stable names for each foreign-exported function
 306         in that module.  This prevents foreign-exported entities, and
 307         things they depend on, from being garbage collected.
 308
 309       - we supply a unique integer to each statically declared cost
 310         centre and cost centre stack in the program.
 311
 312    The code generator inserts a small function "__stginit_<module>" in each
 313    module and calls the registration functions in each of the modules it
 314    imports.
 315
 316    The init* functions are compiled in the same way as STG code,
 317    i.e. without normal C call/return conventions.  Hence we must use
 318    StgRun to call this stuff.
 319    -------------------------------------------------------------------------- */
 320
 321 /* The init functions use an explicit stack...
 322  */
 323 #define INIT_STACK_BLOCKS  4
 324 static F_ *init_stack = NULL;
 325
 326 void
 327 hs_add_root(void (*init_root)(void))
 328 {
 329     bdescr *bd;
 330     nat init_sp;
 331     Capability *cap = &MainCapability;
 332
 333     if (hs_init_count <= 0) {
 334         barf("hs_add_root() must be called after hs_init()");
 335     }
 336
 337     /* The initialisation stack grows downward, with sp pointing
 338        to the last occupied word */
 339     init_sp = INIT_STACK_BLOCKS*BLOCK_SIZE_W;
 340     bd = allocGroup_lock(INIT_STACK_BLOCKS);
 341     init_stack = (F_ *)bd->start;
 342     init_stack[--init_sp] = (F_)stg_init_finish;
 343     if (init_root != NULL) {
 344         init_stack[--init_sp] = (F_)init_root;
 345     }
 346
 347     cap->r.rSp = (P_)(init_stack + init_sp);
 348     StgRun((StgFunPtr)stg_init, &cap->r);
 349
 350     freeGroup_lock(bd);
 351
 352     startupHpc();
 353
 354     // This must be done after module initialisation.
 355     // ToDo: make this work in the presence of multiple hs_add_root()s.
 356     initProfiling2();
 357 }
 358
 359 /* ----------------------------------------------------------------------------
 360  * Shutting down the RTS
 361  *
 362  * The wait_foreign parameter means:
 363  *       True  ==> wait for any threads doing foreign calls now.
 364  *       False ==> threads doing foreign calls may return in the
 365  *                 future, but will immediately block on a mutex.
 366  *                 (capability->lock).
 367  *
 368  * If this RTS is a DLL that we're about to unload, then you want
 369  * safe=True, otherwise the thread might return to code that has been
 370  * unloaded.  If this is a standalone program that is about to exit,
 371  * then you can get away with safe=False, which is better because we
 372  * won't hang on exit if there is a blocked foreign call outstanding.
 373  *
 374  ------------------------------------------------------------------------- */
 375
 376 static void
 377 hs_exit_(rtsBool wait_foreign)
 378 {
 379     if (hs_init_count <= 0) {
 380         errorBelch("warning: too many hs_exit()s");
 381         return;
 382     }
 383     hs_init_count--;
 384     if (hs_init_count > 0) {
 385         // ignore until it's the last one
 386         return;
 387     }
 388
 389     /* start timing the shutdown */
 390     stat_startExit();
 391
 392 #if defined(RTS_USER_SIGNALS)
 393     if (RtsFlags.MiscFlags.install_signal_handlers) {
 394         freeSignalHandlers();
 395     }
 396 #endif
 397
 398 #if defined(THREADED_RTS)
 399     ioManagerDie();
 400 #endif
 401
 402     /* stop all running tasks */
 403     exitScheduler(wait_foreign);
 404
 405 #if defined(GRAN)
 406     /* end_gr_simulation prints global stats if requested -- HWL */
 407     if (!RtsFlags.GranFlags.GranSimStats.Suppressed)
 408         end_gr_simulation();
 409 #endif
 410
 411     /* stop the ticker */
 412     stopTimer();
 413     exitTimer();
 414
 415     /* reset the standard file descriptors to blocking mode */
 416     resetNonBlockingFd(0);
 417     resetNonBlockingFd(1);
 418     resetNonBlockingFd(2);
 419
 420 #if HAVE_TERMIOS_H
 421     // Reset the terminal settings on the standard file descriptors,
 422     // if we changed them.  See System.Posix.Internals.tcSetAttr for
 423     // more details, including the reason we termporarily disable
 424     // SIGTTOU here.
 425     {
 426         int fd;
 427         sigset_t sigset, old_sigset;
 428         sigemptyset(&sigset);
 429         sigaddset(&sigset, SIGTTOU);
 430         sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, &old_sigset);
 431         for (fd = 0; fd <= 2; fd++) {
 432             struct termios* ts = (struct termios*)__hscore_get_saved_termios(fd);
 433             if (ts != NULL) {
 434                 tcsetattr(fd,TCSANOW,ts);
 435             }
 436         }
 437         sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_sigset, NULL);
 438     }
 439 #endif
 440
 441 #if defined(PAR)
 442     /* controlled exit; good thread! */
 443     shutdownParallelSystem(0);
 444
 445     /* global statistics in parallel system */
 446     PAR_TICKY_PAR_END();
 447 #endif
 448
 449     /* stop timing the shutdown, we're about to print stats */
 450     stat_endExit();
 451
 452     /* shutdown the hpc support (if needed) */
 453     exitHpc();
 454
 455     // clean up things from the storage manager's point of view.
 456     // also outputs the stats (+RTS -s) info.
 457     exitStorage();
 458
 459     /* free the tasks */
 460     freeScheduler();
 461
 462     /* free shared Typeable store */
 463     exitTypeableStore();
 464
 465     /* free the stable pointer table */
 466     exitStablePtrTable();
 467
 468 #if defined(DEBUG)
 469     /* free the thread label table */
 470     freeThreadLabelTable();
 471 #endif
 472
 473 #ifdef RTS_GTK_FRONTPANEL
 474     if (RtsFlags.GcFlags.frontpanel) {
 475         stopFrontPanel();
 476     }
 477 #endif
 478
 479 #if defined(PROFILING)
 480     reportCCSProfiling();
 481 #endif
 482
 483     endProfiling();
 484     freeProfiling1();
 485
 486 #ifdef PROFILING
 487     // Originally, this was in report_ccs_profiling().  Now, retainer
 488     // profiling might tack some extra stuff on to the end of this file
 489     // during endProfiling().
 490     fclose(prof_file);
 491 #endif
 492
 493 #if defined(TICKY_TICKY)
 494     if (RtsFlags.TickyFlags.showTickyStats) PrintTickyInfo();
 495 #endif
 496
 497 #if defined(mingw32_HOST_OS) && !defined(THREADED_RTS)
 498     shutdownAsyncIO(wait_foreign);
 499 #endif
 500
 501     /* free hash table storage */
 502     exitHashTable();
 503
 504     // Finally, free all our storage
 505     freeStorage();
 506
 507 #if defined(DEBUG)
 508     /* and shut down the allocator debugging */
 509     shutdownAllocator();
 510 #endif
 511
 512 }
 513
 514 // The real hs_exit():
 515 void
 516 hs_exit(void)
 517 {
 518     hs_exit_(rtsTrue);
 519     // be safe; this might be a DLL
 520 }
 521
 522 // Compatibility interfaces
 523 void
 524 shutdownHaskell(void)
 525 {
 526     hs_exit();
 527 }
 528
 529 void
 530 shutdownHaskellAndExit(int n)
 531 {
 532     if (hs_init_count == 1) {
 533         OnExitHook();
 534         hs_exit_(rtsFalse);
 535         // we're about to exit(), no need to wait for foreign calls to return.
 536 #if defined(PAR)
 537         /* really exit (stg_exit() would call shutdownParallelSystem() again) */
 538         exit(n);
 539 #else
 540         stg_exit(n);
 541 #endif
 542     }
 543 }
 544
 545 /*
 546  * called from STG-land to exit the program
 547  */
 548
 549 #ifdef PAR
 550 static int exit_started=rtsFalse;
 551 #endif
 552
 553 void (*exitFn)(int) = 0;
 554
 555 void
 556 stg_exit(int n)
 557 {
 558 #ifdef PAR
 559   /* HACK: avoid a loop when exiting due to a stupid error */
 560   if (exit_started)
 561     return;
 562   exit_started=rtsTrue;
 563
 564   IF_PAR_DEBUG(verbose, debugBelch("==-- stg_exit %d on [%x]...", n, mytid));
 565   shutdownParallelSystem(n);
 566 #endif
 567   if (exitFn)
 568     (*exitFn)(n);
 569   exit(n);
 570 }