fix lost context switches in GHCi (fixes test 3429(ghci))
[ghc-hetmet.git] / rts / Schedule.c
1 /* ---------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * (c) The GHC Team, 1998-2006
4  *
5  * The scheduler and thread-related functionality
6  *
7  * --------------------------------------------------------------------------*/
8
9 #include "PosixSource.h"
10 #define KEEP_LOCKCLOSURE
11 #include "Rts.h"
12
13 #include "sm/Storage.h"
14 #include "RtsUtils.h"
15 #include "StgRun.h"
16 #include "Schedule.h"
17 #include "Interpreter.h"
18 #include "Printer.h"
19 #include "RtsSignals.h"
20 #include "sm/Sanity.h"
21 #include "Stats.h"
22 #include "STM.h"
23 #include "Prelude.h"
24 #include "ThreadLabels.h"
25 #include "Updates.h"
26 #include "Proftimer.h"
27 #include "ProfHeap.h"
28 #include "Weak.h"
29 #include "sm/GC.h" // waitForGcThreads, releaseGCThreads, N
30 #include "Sparks.h"
31 #include "Capability.h"
32 #include "Task.h"
33 #include "AwaitEvent.h"
34 #if defined(mingw32_HOST_OS)
35 #include "win32/IOManager.h"
36 #endif
37 #include "Trace.h"
38 #include "RaiseAsync.h"
39 #include "Threads.h"
40 #include "Timer.h"
41 #include "ThreadPaused.h"
42
43 #ifdef HAVE_SYS_TYPES_H
44 #include <sys/types.h>
45 #endif
46 #ifdef HAVE_UNISTD_H
47 #include <unistd.h>
48 #endif
49
50 #include <string.h>
51 #include <stdlib.h>
52 #include <stdarg.h>
53
54 #ifdef HAVE_ERRNO_H
55 #include <errno.h>
56 #endif
57
58 /* -----------------------------------------------------------------------------
59  * Global variables
60  * -------------------------------------------------------------------------- */
61
62 #if !defined(THREADED_RTS)
63 // Blocked/sleeping thrads
64 StgTSO *blocked_queue_hd = NULL;
65 StgTSO *blocked_queue_tl = NULL;
66 StgTSO *sleeping_queue = NULL;    // perhaps replace with a hash table?
67 #endif
68
69 /* Threads blocked on blackholes.
70  * LOCK: sched_mutex+capability, or all capabilities
71  */
72 StgTSO *blackhole_queue = NULL;
73
74 /* The blackhole_queue should be checked for threads to wake up.  See
75  * Schedule.h for more thorough comment.
76  * LOCK: none (doesn't matter if we miss an update)
77  */
78 rtsBool blackholes_need_checking = rtsFalse;
79
80 /* Set to true when the latest garbage collection failed to reclaim
81  * enough space, and the runtime should proceed to shut itself down in
82  * an orderly fashion (emitting profiling info etc.)
83  */
84 rtsBool heap_overflow = rtsFalse;
85
86 /* flag that tracks whether we have done any execution in this time slice.
87  * LOCK: currently none, perhaps we should lock (but needs to be
88  * updated in the fast path of the scheduler).
89  *
90  * NB. must be StgWord, we do xchg() on it.
91  */
92 volatile StgWord recent_activity = ACTIVITY_YES;
93
94 /* if this flag is set as well, give up execution
95  * LOCK: none (changes monotonically)
96  */
97 volatile StgWord sched_state = SCHED_RUNNING;
98
99 /*  This is used in `TSO.h' and gcc 2.96 insists that this variable actually 
100  *  exists - earlier gccs apparently didn't.
101  *  -= chak
102  */
103 StgTSO dummy_tso;
104
105 /*
106  * Set to TRUE when entering a shutdown state (via shutdownHaskellAndExit()) --
107  * in an MT setting, needed to signal that a worker thread shouldn't hang around
108  * in the scheduler when it is out of work.
109  */
110 rtsBool shutting_down_scheduler = rtsFalse;
111
112 /*
113  * This mutex protects most of the global scheduler data in
114  * the THREADED_RTS runtime.
115  */
116 #if defined(THREADED_RTS)
117 Mutex sched_mutex;
118 #endif
119
120 #if !defined(mingw32_HOST_OS)
121 #define FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
122 #endif
123
124 /* -----------------------------------------------------------------------------
125  * static function prototypes
126  * -------------------------------------------------------------------------- */
127
128 static Capability *schedule (Capability *initialCapability, Task *task);
129
130 //
131 // These function all encapsulate parts of the scheduler loop, and are
132 // abstracted only to make the structure and control flow of the
133 // scheduler clearer.
134 //
135 static void schedulePreLoop (void);
136 static void scheduleFindWork (Capability *cap);
137 #if defined(THREADED_RTS)
138 static void scheduleYield (Capability **pcap, Task *task, rtsBool);
139 #endif
140 static void scheduleStartSignalHandlers (Capability *cap);
141 static void scheduleCheckBlockedThreads (Capability *cap);
142 static void scheduleCheckWakeupThreads(Capability *cap USED_IF_NOT_THREADS);
143 static void scheduleCheckBlackHoles (Capability *cap);
144 static void scheduleDetectDeadlock (Capability *cap, Task *task);
145 static void schedulePushWork(Capability *cap, Task *task);
146 #if defined(THREADED_RTS)
147 static void scheduleActivateSpark(Capability *cap);
148 #endif
149 static void schedulePostRunThread(Capability *cap, StgTSO *t);
150 static rtsBool scheduleHandleHeapOverflow( Capability *cap, StgTSO *t );
151 static void scheduleHandleStackOverflow( Capability *cap, Task *task, 
152                                          StgTSO *t);
153 static rtsBool scheduleHandleYield( Capability *cap, StgTSO *t, 
154                                     nat prev_what_next );
155 static void scheduleHandleThreadBlocked( StgTSO *t );
156 static rtsBool scheduleHandleThreadFinished( Capability *cap, Task *task,
157                                              StgTSO *t );
158 static rtsBool scheduleNeedHeapProfile(rtsBool ready_to_gc);
159 static Capability *scheduleDoGC(Capability *cap, Task *task,
160                                 rtsBool force_major);
161
162 static rtsBool checkBlackHoles(Capability *cap);
163
164 static StgTSO *threadStackOverflow(Capability *cap, StgTSO *tso);
165 static StgTSO *threadStackUnderflow(Capability *cap, Task *task, StgTSO *tso);
166
167 static void deleteThread (Capability *cap, StgTSO *tso);
168 static void deleteAllThreads (Capability *cap);
169
170 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
171 static void deleteThread_(Capability *cap, StgTSO *tso);
172 #endif
173
174 /* -----------------------------------------------------------------------------
175  * Putting a thread on the run queue: different scheduling policies
176  * -------------------------------------------------------------------------- */
177
178 STATIC_INLINE void
179 addToRunQueue( Capability *cap, StgTSO *t )
180 {
181     // this does round-robin scheduling; good for concurrency
182     appendToRunQueue(cap,t);
183 }
184
185 /* ---------------------------------------------------------------------------
186    Main scheduling loop.
187
188    We use round-robin scheduling, each thread returning to the
189    scheduler loop when one of these conditions is detected:
190
191       * out of heap space
192       * timer expires (thread yields)
193       * thread blocks
194       * thread ends
195       * stack overflow
196
197    GRAN version:
198      In a GranSim setup this loop iterates over the global event queue.
199      This revolves around the global event queue, which determines what 
200      to do next. Therefore, it's more complicated than either the 
201      concurrent or the parallel (GUM) setup.
202   This version has been entirely removed (JB 2008/08).
203
204    GUM version:
205      GUM iterates over incoming messages.
206      It starts with nothing to do (thus CurrentTSO == END_TSO_QUEUE),
207      and sends out a fish whenever it has nothing to do; in-between
208      doing the actual reductions (shared code below) it processes the
209      incoming messages and deals with delayed operations 
210      (see PendingFetches).
211      This is not the ugliest code you could imagine, but it's bloody close.
212
213   (JB 2008/08) This version was formerly indicated by a PP-Flag PAR,
214   now by PP-flag PARALLEL_HASKELL. The Eden RTS (in GHC-6.x) uses it,
215   as well as future GUM versions. This file has been refurbished to
216   only contain valid code, which is however incomplete, refers to
217   invalid includes etc.
218
219    ------------------------------------------------------------------------ */
220
221 static Capability *
222 schedule (Capability *initialCapability, Task *task)
223 {
224   StgTSO *t;
225   Capability *cap;
226   StgThreadReturnCode ret;
227   nat prev_what_next;
228   rtsBool ready_to_gc;
229 #if defined(THREADED_RTS)
230   rtsBool first = rtsTrue;
231   rtsBool force_yield = rtsFalse;
232 #endif
233   
234   cap = initialCapability;
235
236   // Pre-condition: this task owns initialCapability.
237   // The sched_mutex is *NOT* held
238   // NB. on return, we still hold a capability.
239
240   debugTrace (DEBUG_sched, "cap %d: schedule()", initialCapability->no);
241
242   schedulePreLoop();
243
244   // -----------------------------------------------------------
245   // Scheduler loop starts here:
246
247   while (1) {
248
249     // Check whether we have re-entered the RTS from Haskell without
250     // going via suspendThread()/resumeThread (i.e. a 'safe' foreign
251     // call).
252     if (cap->in_haskell) {
253           errorBelch("schedule: re-entered unsafely.\n"
254                      "   Perhaps a 'foreign import unsafe' should be 'safe'?");
255           stg_exit(EXIT_FAILURE);
256     }
257
258     // The interruption / shutdown sequence.
259     // 
260     // In order to cleanly shut down the runtime, we want to:
261     //   * make sure that all main threads return to their callers
262     //     with the state 'Interrupted'.
263     //   * clean up all OS threads assocated with the runtime
264     //   * free all memory etc.
265     //
266     // So the sequence for ^C goes like this:
267     //
268     //   * ^C handler sets sched_state := SCHED_INTERRUPTING and
269     //     arranges for some Capability to wake up
270     //
271     //   * all threads in the system are halted, and the zombies are
272     //     placed on the run queue for cleaning up.  We acquire all
273     //     the capabilities in order to delete the threads, this is
274     //     done by scheduleDoGC() for convenience (because GC already
275     //     needs to acquire all the capabilities).  We can't kill
276     //     threads involved in foreign calls.
277     // 
278     //   * somebody calls shutdownHaskell(), which calls exitScheduler()
279     //
280     //   * sched_state := SCHED_SHUTTING_DOWN
281     //
282     //   * all workers exit when the run queue on their capability
283     //     drains.  All main threads will also exit when their TSO
284     //     reaches the head of the run queue and they can return.
285     //
286     //   * eventually all Capabilities will shut down, and the RTS can
287     //     exit.
288     //
289     //   * We might be left with threads blocked in foreign calls, 
290     //     we should really attempt to kill these somehow (TODO);
291     
292     switch (sched_state) {
293     case SCHED_RUNNING:
294         break;
295     case SCHED_INTERRUPTING:
296         debugTrace(DEBUG_sched, "SCHED_INTERRUPTING");
297 #if defined(THREADED_RTS)
298         discardSparksCap(cap);
299 #endif
300         /* scheduleDoGC() deletes all the threads */
301         cap = scheduleDoGC(cap,task,rtsFalse);
302
303         // after scheduleDoGC(), we must be shutting down.  Either some
304         // other Capability did the final GC, or we did it above,
305         // either way we can fall through to the SCHED_SHUTTING_DOWN
306         // case now.
307         ASSERT(sched_state == SCHED_SHUTTING_DOWN);
308         // fall through
309
310     case SCHED_SHUTTING_DOWN:
311         debugTrace(DEBUG_sched, "SCHED_SHUTTING_DOWN");
312         // If we are a worker, just exit.  If we're a bound thread
313         // then we will exit below when we've removed our TSO from
314         // the run queue.
315         if (task->tso == NULL && emptyRunQueue(cap)) {
316             return cap;
317         }
318         break;
319     default:
320         barf("sched_state: %d", sched_state);
321     }
322
323     scheduleFindWork(cap);
324
325     /* work pushing, currently relevant only for THREADED_RTS:
326        (pushes threads, wakes up idle capabilities for stealing) */
327     schedulePushWork(cap,task);
328
329     scheduleDetectDeadlock(cap,task);
330
331 #if defined(THREADED_RTS)
332     cap = task->cap;    // reload cap, it might have changed
333 #endif
334
335     // Normally, the only way we can get here with no threads to
336     // run is if a keyboard interrupt received during 
337     // scheduleCheckBlockedThreads() or scheduleDetectDeadlock().
338     // Additionally, it is not fatal for the
339     // threaded RTS to reach here with no threads to run.
340     //
341     // win32: might be here due to awaitEvent() being abandoned
342     // as a result of a console event having been delivered.
343     
344 #if defined(THREADED_RTS)
345     if (first) 
346     {
347     // XXX: ToDo
348     //     // don't yield the first time, we want a chance to run this
349     //     // thread for a bit, even if there are others banging at the
350     //     // door.
351     //     first = rtsFalse;
352     //     ASSERT_FULL_CAPABILITY_INVARIANTS(cap,task);
353     }
354
355   yield:
356     scheduleYield(&cap,task,force_yield);
357     force_yield = rtsFalse;
358
359     if (emptyRunQueue(cap)) continue; // look for work again
360 #endif
361
362 #if !defined(THREADED_RTS) && !defined(mingw32_HOST_OS)
363     if ( emptyRunQueue(cap) ) {
364         ASSERT(sched_state >= SCHED_INTERRUPTING);
365     }
366 #endif
367
368     // 
369     // Get a thread to run
370     //
371     t = popRunQueue(cap);
372
373     // Sanity check the thread we're about to run.  This can be
374     // expensive if there is lots of thread switching going on...
375     IF_DEBUG(sanity,checkTSO(t));
376
377 #if defined(THREADED_RTS)
378     // Check whether we can run this thread in the current task.
379     // If not, we have to pass our capability to the right task.
380     {
381         Task *bound = t->bound;
382       
383         if (bound) {
384             if (bound == task) {
385                 // yes, the Haskell thread is bound to the current native thread
386             } else {
387                 debugTrace(DEBUG_sched,
388                            "thread %lu bound to another OS thread",
389                            (unsigned long)t->id);
390                 // no, bound to a different Haskell thread: pass to that thread
391                 pushOnRunQueue(cap,t);
392                 continue;
393             }
394         } else {
395             // The thread we want to run is unbound.
396             if (task->tso) { 
397                 debugTrace(DEBUG_sched,
398                            "this OS thread cannot run thread %lu",
399                            (unsigned long)t->id);
400                 // no, the current native thread is bound to a different
401                 // Haskell thread, so pass it to any worker thread
402                 pushOnRunQueue(cap,t);
403                 continue; 
404             }
405         }
406     }
407 #endif
408
409     // If we're shutting down, and this thread has not yet been
410     // killed, kill it now.  This sometimes happens when a finalizer
411     // thread is created by the final GC, or a thread previously
412     // in a foreign call returns.
413     if (sched_state >= SCHED_INTERRUPTING &&
414         !(t->what_next == ThreadComplete || t->what_next == ThreadKilled)) {
415         deleteThread(cap,t);
416     }
417
418     /* context switches are initiated by the timer signal, unless
419      * the user specified "context switch as often as possible", with
420      * +RTS -C0
421      */
422     if (RtsFlags.ConcFlags.ctxtSwitchTicks == 0
423         && !emptyThreadQueues(cap)) {
424         cap->context_switch = 1;
425     }
426          
427 run_thread:
428
429     // CurrentTSO is the thread to run.  t might be different if we
430     // loop back to run_thread, so make sure to set CurrentTSO after
431     // that.
432     cap->r.rCurrentTSO = t;
433
434     startHeapProfTimer();
435
436     // Check for exceptions blocked on this thread
437     maybePerformBlockedException (cap, t);
438
439     // ----------------------------------------------------------------------
440     // Run the current thread 
441
442     ASSERT_FULL_CAPABILITY_INVARIANTS(cap,task);
443     ASSERT(t->cap == cap);
444     ASSERT(t->bound ? t->bound->cap == cap : 1);
445
446     prev_what_next = t->what_next;
447
448     errno = t->saved_errno;
449 #if mingw32_HOST_OS
450     SetLastError(t->saved_winerror);
451 #endif
452
453     cap->in_haskell = rtsTrue;
454
455     dirty_TSO(cap,t);
456
457 #if defined(THREADED_RTS)
458     if (recent_activity == ACTIVITY_DONE_GC) {
459         // ACTIVITY_DONE_GC means we turned off the timer signal to
460         // conserve power (see #1623).  Re-enable it here.
461         nat prev;
462         prev = xchg((P_)&recent_activity, ACTIVITY_YES);
463         if (prev == ACTIVITY_DONE_GC) {
464             startTimer();
465         }
466     } else if (recent_activity != ACTIVITY_INACTIVE) {
467         // If we reached ACTIVITY_INACTIVE, then don't reset it until
468         // we've done the GC.  The thread running here might just be
469         // the IO manager thread that handle_tick() woke up via
470         // wakeUpRts().
471         recent_activity = ACTIVITY_YES;
472     }
473 #endif
474
475     traceEventRunThread(cap, t);
476
477     switch (prev_what_next) {
478         
479     case ThreadKilled:
480     case ThreadComplete:
481         /* Thread already finished, return to scheduler. */
482         ret = ThreadFinished;
483         break;
484         
485     case ThreadRunGHC:
486     {
487         StgRegTable *r;
488         r = StgRun((StgFunPtr) stg_returnToStackTop, &cap->r);
489         cap = regTableToCapability(r);
490         ret = r->rRet;
491         break;
492     }
493     
494     case ThreadInterpret:
495         cap = interpretBCO(cap);
496         ret = cap->r.rRet;
497         break;
498         
499     default:
500         barf("schedule: invalid what_next field");
501     }
502
503     cap->in_haskell = rtsFalse;
504
505     // The TSO might have moved, eg. if it re-entered the RTS and a GC
506     // happened.  So find the new location:
507     t = cap->r.rCurrentTSO;
508
509     // We have run some Haskell code: there might be blackhole-blocked
510     // threads to wake up now.
511     // Lock-free test here should be ok, we're just setting a flag.
512     if ( blackhole_queue != END_TSO_QUEUE ) {
513         blackholes_need_checking = rtsTrue;
514     }
515     
516     // And save the current errno in this thread.
517     // XXX: possibly bogus for SMP because this thread might already
518     // be running again, see code below.
519     t->saved_errno = errno;
520 #if mingw32_HOST_OS
521     // Similarly for Windows error code
522     t->saved_winerror = GetLastError();
523 #endif
524
525     traceEventStopThread(cap, t, ret);
526
527 #if defined(THREADED_RTS)
528     // If ret is ThreadBlocked, and this Task is bound to the TSO that
529     // blocked, we are in limbo - the TSO is now owned by whatever it
530     // is blocked on, and may in fact already have been woken up,
531     // perhaps even on a different Capability.  It may be the case
532     // that task->cap != cap.  We better yield this Capability
533     // immediately and return to normaility.
534     if (ret == ThreadBlocked) {
535         force_yield = rtsTrue;
536         goto yield;
537     }
538 #endif
539
540     ASSERT_FULL_CAPABILITY_INVARIANTS(cap,task);
541     ASSERT(t->cap == cap);
542
543     // ----------------------------------------------------------------------
544     
545     // Costs for the scheduler are assigned to CCS_SYSTEM
546     stopHeapProfTimer();
547 #if defined(PROFILING)
548     CCCS = CCS_SYSTEM;
549 #endif
550     
551     schedulePostRunThread(cap,t);
552
553     if (ret != StackOverflow) {
554         t = threadStackUnderflow(cap,task,t);
555     }
556
557     ready_to_gc = rtsFalse;
558
559     switch (ret) {
560     case HeapOverflow:
561         ready_to_gc = scheduleHandleHeapOverflow(cap,t);
562         break;
563
564     case StackOverflow:
565         scheduleHandleStackOverflow(cap,task,t);
566         break;
567
568     case ThreadYielding:
569         if (scheduleHandleYield(cap, t, prev_what_next)) {
570             // shortcut for switching between compiler/interpreter:
571             goto run_thread; 
572         }
573         break;
574
575     case ThreadBlocked:
576         scheduleHandleThreadBlocked(t);
577         break;
578
579     case ThreadFinished:
580         if (scheduleHandleThreadFinished(cap, task, t)) return cap;
581         ASSERT_FULL_CAPABILITY_INVARIANTS(cap,task);
582         break;
583
584     default:
585       barf("schedule: invalid thread return code %d", (int)ret);
586     }
587
588     if (ready_to_gc || scheduleNeedHeapProfile(ready_to_gc)) {
589       cap = scheduleDoGC(cap,task,rtsFalse);
590     }
591   } /* end of while() */
592 }
593
594 /* ----------------------------------------------------------------------------
595  * Setting up the scheduler loop
596  * ------------------------------------------------------------------------- */
597
598 static void
599 schedulePreLoop(void)
600 {
601   // initialisation for scheduler - what cannot go into initScheduler()  
602 }
603
604 /* -----------------------------------------------------------------------------
605  * scheduleFindWork()
606  *
607  * Search for work to do, and handle messages from elsewhere.
608  * -------------------------------------------------------------------------- */
609
610 static void
611 scheduleFindWork (Capability *cap)
612 {
613     scheduleStartSignalHandlers(cap);
614
615     // Only check the black holes here if we've nothing else to do.
616     // During normal execution, the black hole list only gets checked
617     // at GC time, to avoid repeatedly traversing this possibly long
618     // list each time around the scheduler.
619     if (emptyRunQueue(cap)) { scheduleCheckBlackHoles(cap); }
620
621     scheduleCheckWakeupThreads(cap);
622
623     scheduleCheckBlockedThreads(cap);
624
625 #if defined(THREADED_RTS)
626     if (emptyRunQueue(cap)) { scheduleActivateSpark(cap); }
627 #endif
628 }
629
630 #if defined(THREADED_RTS)
631 STATIC_INLINE rtsBool
632 shouldYieldCapability (Capability *cap, Task *task)
633 {
634     // we need to yield this capability to someone else if..
635     //   - another thread is initiating a GC
636     //   - another Task is returning from a foreign call
637     //   - the thread at the head of the run queue cannot be run
638     //     by this Task (it is bound to another Task, or it is unbound
639     //     and this task it bound).
640     return (waiting_for_gc || 
641             cap->returning_tasks_hd != NULL ||
642             (!emptyRunQueue(cap) && (task->tso == NULL
643                                      ? cap->run_queue_hd->bound != NULL
644                                      : cap->run_queue_hd->bound != task)));
645 }
646
647 // This is the single place where a Task goes to sleep.  There are
648 // two reasons it might need to sleep:
649 //    - there are no threads to run
650 //    - we need to yield this Capability to someone else 
651 //      (see shouldYieldCapability())
652 //
653 // Careful: the scheduler loop is quite delicate.  Make sure you run
654 // the tests in testsuite/concurrent (all ways) after modifying this,
655 // and also check the benchmarks in nofib/parallel for regressions.
656
657 static void
658 scheduleYield (Capability **pcap, Task *task, rtsBool force_yield)
659 {
660     Capability *cap = *pcap;
661
662     // if we have work, and we don't need to give up the Capability, continue.
663     //
664     // The force_yield flag is used when a bound thread blocks.  This
665     // is a particularly tricky situation: the current Task does not
666     // own the TSO any more, since it is on some queue somewhere, and
667     // might be woken up or manipulated by another thread at any time.
668     // The TSO and Task might be migrated to another Capability.
669     // Certain invariants might be in doubt, such as task->bound->cap
670     // == cap.  We have to yield the current Capability immediately,
671     // no messing around.
672     //
673     if (!force_yield &&
674         !shouldYieldCapability(cap,task) && 
675         (!emptyRunQueue(cap) ||
676          !emptyWakeupQueue(cap) ||
677          blackholes_need_checking ||
678          sched_state >= SCHED_INTERRUPTING))
679         return;
680
681     // otherwise yield (sleep), and keep yielding if necessary.
682     do {
683         yieldCapability(&cap,task);
684     } 
685     while (shouldYieldCapability(cap,task));
686
687     // note there may still be no threads on the run queue at this
688     // point, the caller has to check.
689
690     *pcap = cap;
691     return;
692 }
693 #endif
694     
695 /* -----------------------------------------------------------------------------
696  * schedulePushWork()
697  *
698  * Push work to other Capabilities if we have some.
699  * -------------------------------------------------------------------------- */
700
701 static void
702 schedulePushWork(Capability *cap USED_IF_THREADS, 
703                  Task *task      USED_IF_THREADS)
704 {
705   /* following code not for PARALLEL_HASKELL. I kept the call general,
706      future GUM versions might use pushing in a distributed setup */
707 #if defined(THREADED_RTS)
708
709     Capability *free_caps[n_capabilities], *cap0;
710     nat i, n_free_caps;
711
712     // migration can be turned off with +RTS -qm
713     if (!RtsFlags.ParFlags.migrate) return;
714
715     // Check whether we have more threads on our run queue, or sparks
716     // in our pool, that we could hand to another Capability.
717     if (cap->run_queue_hd == END_TSO_QUEUE) {
718         if (sparkPoolSizeCap(cap) < 2) return;
719     } else {
720         if (cap->run_queue_hd->_link == END_TSO_QUEUE &&
721             sparkPoolSizeCap(cap) < 1) return;
722     }
723
724     // First grab as many free Capabilities as we can.
725     for (i=0, n_free_caps=0; i < n_capabilities; i++) {
726         cap0 = &capabilities[i];
727         if (cap != cap0 && tryGrabCapability(cap0,task)) {
728             if (!emptyRunQueue(cap0) || cap->returning_tasks_hd != NULL) {
729                 // it already has some work, we just grabbed it at 
730                 // the wrong moment.  Or maybe it's deadlocked!
731                 releaseCapability(cap0);
732             } else {
733                 free_caps[n_free_caps++] = cap0;
734             }
735         }
736     }
737
738     // we now have n_free_caps free capabilities stashed in
739     // free_caps[].  Share our run queue equally with them.  This is
740     // probably the simplest thing we could do; improvements we might
741     // want to do include:
742     //
743     //   - giving high priority to moving relatively new threads, on 
744     //     the gournds that they haven't had time to build up a
745     //     working set in the cache on this CPU/Capability.
746     //
747     //   - giving low priority to moving long-lived threads
748
749     if (n_free_caps > 0) {
750         StgTSO *prev, *t, *next;
751         rtsBool pushed_to_all;
752
753         debugTrace(DEBUG_sched, 
754                    "cap %d: %s and %d free capabilities, sharing...", 
755                    cap->no, 
756                    (!emptyRunQueue(cap) && cap->run_queue_hd->_link != END_TSO_QUEUE)?
757                    "excess threads on run queue":"sparks to share (>=2)",
758                    n_free_caps);
759
760         i = 0;
761         pushed_to_all = rtsFalse;
762
763         if (cap->run_queue_hd != END_TSO_QUEUE) {
764             prev = cap->run_queue_hd;
765             t = prev->_link;
766             prev->_link = END_TSO_QUEUE;
767             for (; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
768                 next = t->_link;
769                 t->_link = END_TSO_QUEUE;
770                 if (t->what_next == ThreadRelocated
771                     || t->bound == task // don't move my bound thread
772                     || tsoLocked(t)) {  // don't move a locked thread
773                     setTSOLink(cap, prev, t);
774                     prev = t;
775                 } else if (i == n_free_caps) {
776                     pushed_to_all = rtsTrue;
777                     i = 0;
778                     // keep one for us
779                     setTSOLink(cap, prev, t);
780                     prev = t;
781                 } else {
782                     appendToRunQueue(free_caps[i],t);
783
784             traceEventMigrateThread (cap, t, free_caps[i]->no);
785
786                     if (t->bound) { t->bound->cap = free_caps[i]; }
787                     t->cap = free_caps[i];
788                     i++;
789                 }
790             }
791             cap->run_queue_tl = prev;
792         }
793
794 #ifdef SPARK_PUSHING
795         /* JB I left this code in place, it would work but is not necessary */
796
797         // If there are some free capabilities that we didn't push any
798         // threads to, then try to push a spark to each one.
799         if (!pushed_to_all) {
800             StgClosure *spark;
801             // i is the next free capability to push to
802             for (; i < n_free_caps; i++) {
803                 if (emptySparkPoolCap(free_caps[i])) {
804                     spark = tryStealSpark(cap->sparks);
805                     if (spark != NULL) {
806                         debugTrace(DEBUG_sched, "pushing spark %p to capability %d", spark, free_caps[i]->no);
807
808             traceEventStealSpark(free_caps[i], t, cap->no);
809
810                         newSpark(&(free_caps[i]->r), spark);
811                     }
812                 }
813             }
814         }
815 #endif /* SPARK_PUSHING */
816
817         // release the capabilities
818         for (i = 0; i < n_free_caps; i++) {
819             task->cap = free_caps[i];
820             releaseAndWakeupCapability(free_caps[i]);
821         }
822     }
823     task->cap = cap; // reset to point to our Capability.
824
825 #endif /* THREADED_RTS */
826
827 }
828
829 /* ----------------------------------------------------------------------------
830  * Start any pending signal handlers
831  * ------------------------------------------------------------------------- */
832
833 #if defined(RTS_USER_SIGNALS) && !defined(THREADED_RTS)
834 static void
835 scheduleStartSignalHandlers(Capability *cap)
836 {
837     if (RtsFlags.MiscFlags.install_signal_handlers && signals_pending()) {
838         // safe outside the lock
839         startSignalHandlers(cap);
840     }
841 }
842 #else
843 static void
844 scheduleStartSignalHandlers(Capability *cap STG_UNUSED)
845 {
846 }
847 #endif
848
849 /* ----------------------------------------------------------------------------
850  * Check for blocked threads that can be woken up.
851  * ------------------------------------------------------------------------- */
852
853 static void
854 scheduleCheckBlockedThreads(Capability *cap USED_IF_NOT_THREADS)
855 {
856 #if !defined(THREADED_RTS)
857     //
858     // Check whether any waiting threads need to be woken up.  If the
859     // run queue is empty, and there are no other tasks running, we
860     // can wait indefinitely for something to happen.
861     //
862     if ( !emptyQueue(blocked_queue_hd) || !emptyQueue(sleeping_queue) )
863     {
864         awaitEvent( emptyRunQueue(cap) && !blackholes_need_checking );
865     }
866 #endif
867 }
868
869
870 /* ----------------------------------------------------------------------------
871  * Check for threads woken up by other Capabilities
872  * ------------------------------------------------------------------------- */
873
874 static void
875 scheduleCheckWakeupThreads(Capability *cap USED_IF_THREADS)
876 {
877 #if defined(THREADED_RTS)
878     // Any threads that were woken up by other Capabilities get
879     // appended to our run queue.
880     if (!emptyWakeupQueue(cap)) {
881         ACQUIRE_LOCK(&cap->lock);
882         if (emptyRunQueue(cap)) {
883             cap->run_queue_hd = cap->wakeup_queue_hd;
884             cap->run_queue_tl = cap->wakeup_queue_tl;
885         } else {
886             setTSOLink(cap, cap->run_queue_tl, cap->wakeup_queue_hd);
887             cap->run_queue_tl = cap->wakeup_queue_tl;
888         }
889         cap->wakeup_queue_hd = cap->wakeup_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
890         RELEASE_LOCK(&cap->lock);
891     }
892 #endif
893 }
894
895 /* ----------------------------------------------------------------------------
896  * Check for threads blocked on BLACKHOLEs that can be woken up
897  * ------------------------------------------------------------------------- */
898 static void
899 scheduleCheckBlackHoles (Capability *cap)
900 {
901     if ( blackholes_need_checking ) // check without the lock first
902     {
903         ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
904         if ( blackholes_need_checking ) {
905             blackholes_need_checking = rtsFalse;
906             // important that we reset the flag *before* checking the
907             // blackhole queue, otherwise we could get deadlock.  This
908             // happens as follows: we wake up a thread that
909             // immediately runs on another Capability, blocks on a
910             // blackhole, and then we reset the blackholes_need_checking flag.
911             checkBlackHoles(cap);
912         }
913         RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
914     }
915 }
916
917 /* ----------------------------------------------------------------------------
918  * Detect deadlock conditions and attempt to resolve them.
919  * ------------------------------------------------------------------------- */
920
921 static void
922 scheduleDetectDeadlock (Capability *cap, Task *task)
923 {
924     /* 
925      * Detect deadlock: when we have no threads to run, there are no
926      * threads blocked, waiting for I/O, or sleeping, and all the
927      * other tasks are waiting for work, we must have a deadlock of
928      * some description.
929      */
930     if ( emptyThreadQueues(cap) )
931     {
932 #if defined(THREADED_RTS)
933         /* 
934          * In the threaded RTS, we only check for deadlock if there
935          * has been no activity in a complete timeslice.  This means
936          * we won't eagerly start a full GC just because we don't have
937          * any threads to run currently.
938          */
939         if (recent_activity != ACTIVITY_INACTIVE) return;
940 #endif
941
942         debugTrace(DEBUG_sched, "deadlocked, forcing major GC...");
943
944         // Garbage collection can release some new threads due to
945         // either (a) finalizers or (b) threads resurrected because
946         // they are unreachable and will therefore be sent an
947         // exception.  Any threads thus released will be immediately
948         // runnable.
949         cap = scheduleDoGC (cap, task, rtsTrue/*force major GC*/);
950         // when force_major == rtsTrue. scheduleDoGC sets
951         // recent_activity to ACTIVITY_DONE_GC and turns off the timer
952         // signal.
953
954         if ( !emptyRunQueue(cap) ) return;
955
956 #if defined(RTS_USER_SIGNALS) && !defined(THREADED_RTS)
957         /* If we have user-installed signal handlers, then wait
958          * for signals to arrive rather then bombing out with a
959          * deadlock.
960          */
961         if ( RtsFlags.MiscFlags.install_signal_handlers && anyUserHandlers() ) {
962             debugTrace(DEBUG_sched,
963                        "still deadlocked, waiting for signals...");
964
965             awaitUserSignals();
966
967             if (signals_pending()) {
968                 startSignalHandlers(cap);
969             }
970
971             // either we have threads to run, or we were interrupted:
972             ASSERT(!emptyRunQueue(cap) || sched_state >= SCHED_INTERRUPTING);
973
974             return;
975         }
976 #endif
977
978 #if !defined(THREADED_RTS)
979         /* Probably a real deadlock.  Send the current main thread the
980          * Deadlock exception.
981          */
982         if (task->tso) {
983             switch (task->tso->why_blocked) {
984             case BlockedOnSTM:
985             case BlockedOnBlackHole:
986             case BlockedOnException:
987             case BlockedOnMVar:
988                 throwToSingleThreaded(cap, task->tso, 
989                                       (StgClosure *)nonTermination_closure);
990                 return;
991             default:
992                 barf("deadlock: main thread blocked in a strange way");
993             }
994         }
995         return;
996 #endif
997     }
998 }
999
1000
1001 /* ----------------------------------------------------------------------------
1002  * Send pending messages (PARALLEL_HASKELL only)
1003  * ------------------------------------------------------------------------- */
1004
1005 #if defined(PARALLEL_HASKELL)
1006 static void
1007 scheduleSendPendingMessages(void)
1008 {
1009
1010 # if defined(PAR) // global Mem.Mgmt., omit for now
1011     if (PendingFetches != END_BF_QUEUE) {
1012         processFetches();
1013     }
1014 # endif
1015     
1016     if (RtsFlags.ParFlags.BufferTime) {
1017         // if we use message buffering, we must send away all message
1018         // packets which have become too old...
1019         sendOldBuffers(); 
1020     }
1021 }
1022 #endif
1023
1024 /* ----------------------------------------------------------------------------
1025  * Activate spark threads (PARALLEL_HASKELL and THREADED_RTS)
1026  * ------------------------------------------------------------------------- */
1027
1028 #if defined(THREADED_RTS)
1029 static void
1030 scheduleActivateSpark(Capability *cap)
1031 {
1032     if (anySparks())
1033     {
1034         createSparkThread(cap);
1035         debugTrace(DEBUG_sched, "creating a spark thread");
1036     }
1037 }
1038 #endif // PARALLEL_HASKELL || THREADED_RTS
1039
1040 /* ----------------------------------------------------------------------------
1041  * After running a thread...
1042  * ------------------------------------------------------------------------- */
1043
1044 static void
1045 schedulePostRunThread (Capability *cap, StgTSO *t)
1046 {
1047     // We have to be able to catch transactions that are in an
1048     // infinite loop as a result of seeing an inconsistent view of
1049     // memory, e.g. 
1050     //
1051     //   atomically $ do
1052     //       [a,b] <- mapM readTVar [ta,tb]
1053     //       when (a == b) loop
1054     //
1055     // and a is never equal to b given a consistent view of memory.
1056     //
1057     if (t -> trec != NO_TREC && t -> why_blocked == NotBlocked) {
1058         if (!stmValidateNestOfTransactions (t -> trec)) {
1059             debugTrace(DEBUG_sched | DEBUG_stm,
1060                        "trec %p found wasting its time", t);
1061             
1062             // strip the stack back to the
1063             // ATOMICALLY_FRAME, aborting the (nested)
1064             // transaction, and saving the stack of any
1065             // partially-evaluated thunks on the heap.
1066             throwToSingleThreaded_(cap, t, NULL, rtsTrue);
1067             
1068 //            ASSERT(get_itbl((StgClosure *)t->sp)->type == ATOMICALLY_FRAME);
1069         }
1070     }
1071
1072   /* some statistics gathering in the parallel case */
1073 }
1074
1075 /* -----------------------------------------------------------------------------
1076  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadHeepOverflow
1077  * -------------------------------------------------------------------------- */
1078
1079 static rtsBool
1080 scheduleHandleHeapOverflow( Capability *cap, StgTSO *t )
1081 {
1082     // did the task ask for a large block?
1083     if (cap->r.rHpAlloc > BLOCK_SIZE) {
1084         // if so, get one and push it on the front of the nursery.
1085         bdescr *bd;
1086         lnat blocks;
1087         
1088         blocks = (lnat)BLOCK_ROUND_UP(cap->r.rHpAlloc) / BLOCK_SIZE;
1089         
1090         debugTrace(DEBUG_sched,
1091                    "--<< thread %ld (%s) stopped: requesting a large block (size %ld)\n", 
1092                    (long)t->id, what_next_strs[t->what_next], blocks);
1093     
1094         // don't do this if the nursery is (nearly) full, we'll GC first.
1095         if (cap->r.rCurrentNursery->link != NULL ||
1096             cap->r.rNursery->n_blocks == 1) {  // paranoia to prevent infinite loop
1097                                                // if the nursery has only one block.
1098             
1099             ACQUIRE_SM_LOCK
1100             bd = allocGroup( blocks );
1101             RELEASE_SM_LOCK
1102             cap->r.rNursery->n_blocks += blocks;
1103             
1104             // link the new group into the list
1105             bd->link = cap->r.rCurrentNursery;
1106             bd->u.back = cap->r.rCurrentNursery->u.back;
1107             if (cap->r.rCurrentNursery->u.back != NULL) {
1108                 cap->r.rCurrentNursery->u.back->link = bd;
1109             } else {
1110                 cap->r.rNursery->blocks = bd;
1111             }             
1112             cap->r.rCurrentNursery->u.back = bd;
1113             
1114             // initialise it as a nursery block.  We initialise the
1115             // step, gen_no, and flags field of *every* sub-block in
1116             // this large block, because this is easier than making
1117             // sure that we always find the block head of a large
1118             // block whenever we call Bdescr() (eg. evacuate() and
1119             // isAlive() in the GC would both have to do this, at
1120             // least).
1121             { 
1122                 bdescr *x;
1123                 for (x = bd; x < bd + blocks; x++) {
1124                     initBdescr(x,g0,g0);
1125                     x->free = x->start;
1126                     x->flags = 0;
1127                 }
1128             }
1129             
1130             // This assert can be a killer if the app is doing lots
1131             // of large block allocations.
1132             IF_DEBUG(sanity, checkNurserySanity(cap->r.rNursery));
1133             
1134             // now update the nursery to point to the new block
1135             cap->r.rCurrentNursery = bd;
1136             
1137             // we might be unlucky and have another thread get on the
1138             // run queue before us and steal the large block, but in that
1139             // case the thread will just end up requesting another large
1140             // block.
1141             pushOnRunQueue(cap,t);
1142             return rtsFalse;  /* not actually GC'ing */
1143         }
1144     }
1145     
1146     if (cap->r.rHpLim == NULL || cap->context_switch) {
1147         // Sometimes we miss a context switch, e.g. when calling
1148         // primitives in a tight loop, MAYBE_GC() doesn't check the
1149         // context switch flag, and we end up waiting for a GC.
1150         // See #1984, and concurrent/should_run/1984
1151         cap->context_switch = 0;
1152         addToRunQueue(cap,t);
1153     } else {
1154         pushOnRunQueue(cap,t);
1155     }
1156     return rtsTrue;
1157     /* actual GC is done at the end of the while loop in schedule() */
1158 }
1159
1160 /* -----------------------------------------------------------------------------
1161  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadStackOverflow
1162  * -------------------------------------------------------------------------- */
1163
1164 static void
1165 scheduleHandleStackOverflow (Capability *cap, Task *task, StgTSO *t)
1166 {
1167     /* just adjust the stack for this thread, then pop it back
1168      * on the run queue.
1169      */
1170     { 
1171         /* enlarge the stack */
1172         StgTSO *new_t = threadStackOverflow(cap, t);
1173         
1174         /* The TSO attached to this Task may have moved, so update the
1175          * pointer to it.
1176          */
1177         if (task->tso == t) {
1178             task->tso = new_t;
1179         }
1180         pushOnRunQueue(cap,new_t);
1181     }
1182 }
1183
1184 /* -----------------------------------------------------------------------------
1185  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadYielding
1186  * -------------------------------------------------------------------------- */
1187
1188 static rtsBool
1189 scheduleHandleYield( Capability *cap, StgTSO *t, nat prev_what_next )
1190 {
1191     /* put the thread back on the run queue.  Then, if we're ready to
1192      * GC, check whether this is the last task to stop.  If so, wake
1193      * up the GC thread.  getThread will block during a GC until the
1194      * GC is finished.
1195      */
1196
1197     ASSERT(t->_link == END_TSO_QUEUE);
1198     
1199     // Shortcut if we're just switching evaluators: don't bother
1200     // doing stack squeezing (which can be expensive), just run the
1201     // thread.
1202     if (cap->context_switch == 0 && t->what_next != prev_what_next) {
1203         debugTrace(DEBUG_sched,
1204                    "--<< thread %ld (%s) stopped to switch evaluators", 
1205                    (long)t->id, what_next_strs[t->what_next]);
1206         return rtsTrue;
1207     }
1208
1209     // Reset the context switch flag.  We don't do this just before
1210     // running the thread, because that would mean we would lose ticks
1211     // during GC, which can lead to unfair scheduling (a thread hogs
1212     // the CPU because the tick always arrives during GC).  This way
1213     // penalises threads that do a lot of allocation, but that seems
1214     // better than the alternative.
1215     cap->context_switch = 0;
1216     
1217     IF_DEBUG(sanity,
1218              //debugBelch("&& Doing sanity check on yielding TSO %ld.", t->id);
1219              checkTSO(t));
1220
1221     addToRunQueue(cap,t);
1222
1223     return rtsFalse;
1224 }
1225
1226 /* -----------------------------------------------------------------------------
1227  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadBlocked
1228  * -------------------------------------------------------------------------- */
1229
1230 static void
1231 scheduleHandleThreadBlocked( StgTSO *t
1232 #if !defined(DEBUG)
1233     STG_UNUSED
1234 #endif
1235     )
1236 {
1237
1238       // We don't need to do anything.  The thread is blocked, and it
1239       // has tidied up its stack and placed itself on whatever queue
1240       // it needs to be on.
1241
1242     // ASSERT(t->why_blocked != NotBlocked);
1243     // Not true: for example,
1244     //    - in THREADED_RTS, the thread may already have been woken
1245     //      up by another Capability.  This actually happens: try
1246     //      conc023 +RTS -N2.
1247     //    - the thread may have woken itself up already, because
1248     //      threadPaused() might have raised a blocked throwTo
1249     //      exception, see maybePerformBlockedException().
1250
1251 #ifdef DEBUG
1252     traceThreadStatus(DEBUG_sched, t);
1253 #endif
1254 }
1255
1256 /* -----------------------------------------------------------------------------
1257  * Handle a thread that returned to the scheduler with ThreadFinished
1258  * -------------------------------------------------------------------------- */
1259
1260 static rtsBool
1261 scheduleHandleThreadFinished (Capability *cap STG_UNUSED, Task *task, StgTSO *t)
1262 {
1263     /* Need to check whether this was a main thread, and if so,
1264      * return with the return value.
1265      *
1266      * We also end up here if the thread kills itself with an
1267      * uncaught exception, see Exception.cmm.
1268      */
1269
1270     // blocked exceptions can now complete, even if the thread was in
1271     // blocked mode (see #2910).  This unconditionally calls
1272     // lockTSO(), which ensures that we don't miss any threads that
1273     // are engaged in throwTo() with this thread as a target.
1274     awakenBlockedExceptionQueue (cap, t);
1275
1276       //
1277       // Check whether the thread that just completed was a bound
1278       // thread, and if so return with the result.  
1279       //
1280       // There is an assumption here that all thread completion goes
1281       // through this point; we need to make sure that if a thread
1282       // ends up in the ThreadKilled state, that it stays on the run
1283       // queue so it can be dealt with here.
1284       //
1285
1286       if (t->bound) {
1287
1288           if (t->bound != task) {
1289 #if !defined(THREADED_RTS)
1290               // Must be a bound thread that is not the topmost one.  Leave
1291               // it on the run queue until the stack has unwound to the
1292               // point where we can deal with this.  Leaving it on the run
1293               // queue also ensures that the garbage collector knows about
1294               // this thread and its return value (it gets dropped from the
1295               // step->threads list so there's no other way to find it).
1296               appendToRunQueue(cap,t);
1297               return rtsFalse;
1298 #else
1299               // this cannot happen in the threaded RTS, because a
1300               // bound thread can only be run by the appropriate Task.
1301               barf("finished bound thread that isn't mine");
1302 #endif
1303           }
1304
1305           ASSERT(task->tso == t);
1306
1307           if (t->what_next == ThreadComplete) {
1308               if (task->ret) {
1309                   // NOTE: return val is tso->sp[1] (see StgStartup.hc)
1310                   *(task->ret) = (StgClosure *)task->tso->sp[1]; 
1311               }
1312               task->stat = Success;
1313           } else {
1314               if (task->ret) {
1315                   *(task->ret) = NULL;
1316               }
1317               if (sched_state >= SCHED_INTERRUPTING) {
1318                   if (heap_overflow) {
1319                       task->stat = HeapExhausted;
1320                   } else {
1321                       task->stat = Interrupted;
1322                   }
1323               } else {
1324                   task->stat = Killed;
1325               }
1326           }
1327 #ifdef DEBUG
1328           removeThreadLabel((StgWord)task->tso->id);
1329 #endif
1330
1331           // We no longer consider this thread and task to be bound to
1332           // each other.  The TSO lives on until it is GC'd, but the
1333           // task is about to be released by the caller, and we don't
1334           // want anyone following the pointer from the TSO to the
1335           // defunct task (which might have already been
1336           // re-used). This was a real bug: the GC updated
1337           // tso->bound->tso which lead to a deadlock.
1338           t->bound = NULL;
1339           task->tso = NULL;
1340
1341           return rtsTrue; // tells schedule() to return
1342       }
1343
1344       return rtsFalse;
1345 }
1346
1347 /* -----------------------------------------------------------------------------
1348  * Perform a heap census
1349  * -------------------------------------------------------------------------- */
1350
1351 static rtsBool
1352 scheduleNeedHeapProfile( rtsBool ready_to_gc STG_UNUSED )
1353 {
1354     // When we have +RTS -i0 and we're heap profiling, do a census at
1355     // every GC.  This lets us get repeatable runs for debugging.
1356     if (performHeapProfile ||
1357         (RtsFlags.ProfFlags.profileInterval==0 &&
1358          RtsFlags.ProfFlags.doHeapProfile && ready_to_gc)) {
1359         return rtsTrue;
1360     } else {
1361         return rtsFalse;
1362     }
1363 }
1364
1365 /* -----------------------------------------------------------------------------
1366  * Perform a garbage collection if necessary
1367  * -------------------------------------------------------------------------- */
1368
1369 static Capability *
1370 scheduleDoGC (Capability *cap, Task *task USED_IF_THREADS, rtsBool force_major)
1371 {
1372     rtsBool heap_census;
1373 #ifdef THREADED_RTS
1374     /* extern static volatile StgWord waiting_for_gc; 
1375        lives inside capability.c */
1376     rtsBool gc_type, prev_pending_gc;
1377     nat i;
1378 #endif
1379
1380     if (sched_state == SCHED_SHUTTING_DOWN) {
1381         // The final GC has already been done, and the system is
1382         // shutting down.  We'll probably deadlock if we try to GC
1383         // now.
1384         return cap;
1385     }
1386
1387 #ifdef THREADED_RTS
1388     if (sched_state < SCHED_INTERRUPTING
1389         && RtsFlags.ParFlags.parGcEnabled
1390         && N >= RtsFlags.ParFlags.parGcGen
1391         && ! oldest_gen->mark)
1392     {
1393         gc_type = PENDING_GC_PAR;
1394     } else {
1395         gc_type = PENDING_GC_SEQ;
1396     }
1397
1398     // In order to GC, there must be no threads running Haskell code.
1399     // Therefore, the GC thread needs to hold *all* the capabilities,
1400     // and release them after the GC has completed.  
1401     //
1402     // This seems to be the simplest way: previous attempts involved
1403     // making all the threads with capabilities give up their
1404     // capabilities and sleep except for the *last* one, which
1405     // actually did the GC.  But it's quite hard to arrange for all
1406     // the other tasks to sleep and stay asleep.
1407     //
1408
1409     /*  Other capabilities are prevented from running yet more Haskell
1410         threads if waiting_for_gc is set. Tested inside
1411         yieldCapability() and releaseCapability() in Capability.c */
1412
1413     prev_pending_gc = cas(&waiting_for_gc, 0, gc_type);
1414     if (prev_pending_gc) {
1415         do {
1416             debugTrace(DEBUG_sched, "someone else is trying to GC (%d)...", 
1417                        prev_pending_gc);
1418             ASSERT(cap);
1419             yieldCapability(&cap,task);
1420         } while (waiting_for_gc);
1421         return cap;  // NOTE: task->cap might have changed here
1422     }
1423
1424     setContextSwitches();
1425
1426     // The final shutdown GC is always single-threaded, because it's
1427     // possible that some of the Capabilities have no worker threads.
1428     
1429     if (gc_type == PENDING_GC_SEQ)
1430     {
1431         traceEventRequestSeqGc(cap);
1432     }
1433     else
1434     {
1435         traceEventRequestParGc(cap);
1436         debugTrace(DEBUG_sched, "ready_to_gc, grabbing GC threads");
1437     }
1438
1439     // do this while the other Capabilities stop:
1440     if (cap) scheduleCheckBlackHoles(cap);
1441
1442     if (gc_type == PENDING_GC_SEQ)
1443     {
1444         // single-threaded GC: grab all the capabilities
1445         for (i=0; i < n_capabilities; i++) {
1446             debugTrace(DEBUG_sched, "ready_to_gc, grabbing all the capabilies (%d/%d)", i, n_capabilities);
1447             if (cap != &capabilities[i]) {
1448                 Capability *pcap = &capabilities[i];
1449                 // we better hope this task doesn't get migrated to
1450                 // another Capability while we're waiting for this one.
1451                 // It won't, because load balancing happens while we have
1452                 // all the Capabilities, but even so it's a slightly
1453                 // unsavoury invariant.
1454                 task->cap = pcap;
1455                 waitForReturnCapability(&pcap, task);
1456                 if (pcap != &capabilities[i]) {
1457                     barf("scheduleDoGC: got the wrong capability");
1458                 }
1459             }
1460         }
1461     }
1462     else
1463     {
1464         // multi-threaded GC: make sure all the Capabilities donate one
1465         // GC thread each.
1466         waitForGcThreads(cap);
1467     }
1468
1469 #else /* !THREADED_RTS */
1470
1471     // do this while the other Capabilities stop:
1472     if (cap) scheduleCheckBlackHoles(cap);
1473
1474 #endif
1475
1476     IF_DEBUG(scheduler, printAllThreads());
1477
1478 delete_threads_and_gc:
1479     /*
1480      * We now have all the capabilities; if we're in an interrupting
1481      * state, then we should take the opportunity to delete all the
1482      * threads in the system.
1483      */
1484     if (sched_state == SCHED_INTERRUPTING) {
1485         deleteAllThreads(cap);
1486         sched_state = SCHED_SHUTTING_DOWN;
1487     }
1488     
1489     heap_census = scheduleNeedHeapProfile(rtsTrue);
1490
1491     traceEventGcStart(cap);
1492 #if defined(THREADED_RTS)
1493     // reset waiting_for_gc *before* GC, so that when the GC threads
1494     // emerge they don't immediately re-enter the GC.
1495     waiting_for_gc = 0;
1496     GarbageCollect(force_major || heap_census, gc_type, cap);
1497 #else
1498     GarbageCollect(force_major || heap_census, 0, cap);
1499 #endif
1500     traceEventGcEnd(cap);
1501
1502     if (recent_activity == ACTIVITY_INACTIVE && force_major)
1503     {
1504         // We are doing a GC because the system has been idle for a
1505         // timeslice and we need to check for deadlock.  Record the
1506         // fact that we've done a GC and turn off the timer signal;
1507         // it will get re-enabled if we run any threads after the GC.
1508         recent_activity = ACTIVITY_DONE_GC;
1509         stopTimer();
1510     }
1511     else
1512     {
1513         // the GC might have taken long enough for the timer to set
1514         // recent_activity = ACTIVITY_INACTIVE, but we aren't
1515         // necessarily deadlocked:
1516         recent_activity = ACTIVITY_YES;
1517     }
1518
1519 #if defined(THREADED_RTS)
1520     if (gc_type == PENDING_GC_PAR)
1521     {
1522         releaseGCThreads(cap);
1523     }
1524 #endif
1525
1526     if (heap_census) {
1527         debugTrace(DEBUG_sched, "performing heap census");
1528         heapCensus();
1529         performHeapProfile = rtsFalse;
1530     }
1531
1532     if (heap_overflow && sched_state < SCHED_INTERRUPTING) {
1533         // GC set the heap_overflow flag, so we should proceed with
1534         // an orderly shutdown now.  Ultimately we want the main
1535         // thread to return to its caller with HeapExhausted, at which
1536         // point the caller should call hs_exit().  The first step is
1537         // to delete all the threads.
1538         //
1539         // Another way to do this would be to raise an exception in
1540         // the main thread, which we really should do because it gives
1541         // the program a chance to clean up.  But how do we find the
1542         // main thread?  It should presumably be the same one that
1543         // gets ^C exceptions, but that's all done on the Haskell side
1544         // (GHC.TopHandler).
1545         sched_state = SCHED_INTERRUPTING;
1546         goto delete_threads_and_gc;
1547     }
1548
1549 #ifdef SPARKBALANCE
1550     /* JB 
1551        Once we are all together... this would be the place to balance all
1552        spark pools. No concurrent stealing or adding of new sparks can
1553        occur. Should be defined in Sparks.c. */
1554     balanceSparkPoolsCaps(n_capabilities, capabilities);
1555 #endif
1556
1557 #if defined(THREADED_RTS)
1558     if (gc_type == PENDING_GC_SEQ) {
1559         // release our stash of capabilities.
1560         for (i = 0; i < n_capabilities; i++) {
1561             if (cap != &capabilities[i]) {
1562                 task->cap = &capabilities[i];
1563                 releaseCapability(&capabilities[i]);
1564             }
1565         }
1566     }
1567     if (cap) {
1568         task->cap = cap;
1569     } else {
1570         task->cap = NULL;
1571     }
1572 #endif
1573
1574     return cap;
1575 }
1576
1577 /* ---------------------------------------------------------------------------
1578  * Singleton fork(). Do not copy any running threads.
1579  * ------------------------------------------------------------------------- */
1580
1581 pid_t
1582 forkProcess(HsStablePtr *entry
1583 #ifndef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
1584             STG_UNUSED
1585 #endif
1586            )
1587 {
1588 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
1589     Task *task;
1590     pid_t pid;
1591     StgTSO* t,*next;
1592     Capability *cap;
1593     nat g;
1594     
1595 #if defined(THREADED_RTS)
1596     if (RtsFlags.ParFlags.nNodes > 1) {
1597         errorBelch("forking not supported with +RTS -N<n> greater than 1");
1598         stg_exit(EXIT_FAILURE);
1599     }
1600 #endif
1601
1602     debugTrace(DEBUG_sched, "forking!");
1603     
1604     // ToDo: for SMP, we should probably acquire *all* the capabilities
1605     cap = rts_lock();
1606     
1607     // no funny business: hold locks while we fork, otherwise if some
1608     // other thread is holding a lock when the fork happens, the data
1609     // structure protected by the lock will forever be in an
1610     // inconsistent state in the child.  See also #1391.
1611     ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
1612     ACQUIRE_LOCK(&cap->lock);
1613     ACQUIRE_LOCK(&cap->running_task->lock);
1614
1615     pid = fork();
1616     
1617     if (pid) { // parent
1618         
1619         RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
1620         RELEASE_LOCK(&cap->lock);
1621         RELEASE_LOCK(&cap->running_task->lock);
1622
1623         // just return the pid
1624         rts_unlock(cap);
1625         return pid;
1626         
1627     } else { // child
1628         
1629 #if defined(THREADED_RTS)
1630         initMutex(&sched_mutex);
1631         initMutex(&cap->lock);
1632         initMutex(&cap->running_task->lock);
1633 #endif
1634
1635         // Now, all OS threads except the thread that forked are
1636         // stopped.  We need to stop all Haskell threads, including
1637         // those involved in foreign calls.  Also we need to delete
1638         // all Tasks, because they correspond to OS threads that are
1639         // now gone.
1640
1641         for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
1642           for (t = generations[g].threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
1643             if (t->what_next == ThreadRelocated) {
1644                 next = t->_link;
1645             } else {
1646                 next = t->global_link;
1647                 // don't allow threads to catch the ThreadKilled
1648                 // exception, but we do want to raiseAsync() because these
1649                 // threads may be evaluating thunks that we need later.
1650                 deleteThread_(cap,t);
1651             }
1652           }
1653         }
1654         
1655         // Empty the run queue.  It seems tempting to let all the
1656         // killed threads stay on the run queue as zombies to be
1657         // cleaned up later, but some of them correspond to bound
1658         // threads for which the corresponding Task does not exist.
1659         cap->run_queue_hd = END_TSO_QUEUE;
1660         cap->run_queue_tl = END_TSO_QUEUE;
1661
1662         // Any suspended C-calling Tasks are no more, their OS threads
1663         // don't exist now:
1664         cap->suspended_ccalling_tasks = NULL;
1665
1666         // Empty the threads lists.  Otherwise, the garbage
1667         // collector may attempt to resurrect some of these threads.
1668         for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
1669             generations[g].threads = END_TSO_QUEUE;
1670         }
1671
1672         // Wipe the task list, except the current Task.
1673         ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
1674         for (task = all_tasks; task != NULL; task=task->all_link) {
1675             if (task != cap->running_task) {
1676 #if defined(THREADED_RTS)
1677                 initMutex(&task->lock); // see #1391
1678 #endif
1679                 discardTask(task);
1680             }
1681         }
1682         RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
1683
1684 #if defined(THREADED_RTS)
1685         // Wipe our spare workers list, they no longer exist.  New
1686         // workers will be created if necessary.
1687         cap->spare_workers = NULL;
1688         cap->returning_tasks_hd = NULL;
1689         cap->returning_tasks_tl = NULL;
1690 #endif
1691
1692         // On Unix, all timers are reset in the child, so we need to start
1693         // the timer again.
1694         initTimer();
1695         startTimer();
1696
1697 #if defined(THREADED_RTS)
1698         cap = ioManagerStartCap(cap);
1699 #endif
1700
1701         cap = rts_evalStableIO(cap, entry, NULL);  // run the action
1702         rts_checkSchedStatus("forkProcess",cap);
1703         
1704         rts_unlock(cap);
1705         hs_exit();                      // clean up and exit
1706         stg_exit(EXIT_SUCCESS);
1707     }
1708 #else /* !FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED */
1709     barf("forkProcess#: primop not supported on this platform, sorry!\n");
1710 #endif
1711 }
1712
1713 /* ---------------------------------------------------------------------------
1714  * Delete all the threads in the system
1715  * ------------------------------------------------------------------------- */
1716    
1717 static void
1718 deleteAllThreads ( Capability *cap )
1719 {
1720     // NOTE: only safe to call if we own all capabilities.
1721
1722     StgTSO* t, *next;
1723     nat g;
1724
1725     debugTrace(DEBUG_sched,"deleting all threads");
1726     for (g = 0; g < RtsFlags.GcFlags.generations; g++) {
1727         for (t = generations[g].threads; t != END_TSO_QUEUE; t = next) {
1728             if (t->what_next == ThreadRelocated) {
1729                 next = t->_link;
1730             } else {
1731                 next = t->global_link;
1732                 deleteThread(cap,t);
1733             }
1734         }
1735     }
1736
1737     // The run queue now contains a bunch of ThreadKilled threads.  We
1738     // must not throw these away: the main thread(s) will be in there
1739     // somewhere, and the main scheduler loop has to deal with it.
1740     // Also, the run queue is the only thing keeping these threads from
1741     // being GC'd, and we don't want the "main thread has been GC'd" panic.
1742
1743 #if !defined(THREADED_RTS)
1744     ASSERT(blocked_queue_hd == END_TSO_QUEUE);
1745     ASSERT(sleeping_queue == END_TSO_QUEUE);
1746 #endif
1747 }
1748
1749 /* -----------------------------------------------------------------------------
1750    Managing the suspended_ccalling_tasks list.
1751    Locks required: sched_mutex
1752    -------------------------------------------------------------------------- */
1753
1754 STATIC_INLINE void
1755 suspendTask (Capability *cap, Task *task)
1756 {
1757     ASSERT(task->next == NULL && task->prev == NULL);
1758     task->next = cap->suspended_ccalling_tasks;
1759     task->prev = NULL;
1760     if (cap->suspended_ccalling_tasks) {
1761         cap->suspended_ccalling_tasks->prev = task;
1762     }
1763     cap->suspended_ccalling_tasks = task;
1764 }
1765
1766 STATIC_INLINE void
1767 recoverSuspendedTask (Capability *cap, Task *task)
1768 {
1769     if (task->prev) {
1770         task->prev->next = task->next;
1771     } else {
1772         ASSERT(cap->suspended_ccalling_tasks == task);
1773         cap->suspended_ccalling_tasks = task->next;
1774     }
1775     if (task->next) {
1776         task->next->prev = task->prev;
1777     }
1778     task->next = task->prev = NULL;
1779 }
1780
1781 /* ---------------------------------------------------------------------------
1782  * Suspending & resuming Haskell threads.
1783  * 
1784  * When making a "safe" call to C (aka _ccall_GC), the task gives back
1785  * its capability before calling the C function.  This allows another
1786  * task to pick up the capability and carry on running Haskell
1787  * threads.  It also means that if the C call blocks, it won't lock
1788  * the whole system.
1789  *
1790  * The Haskell thread making the C call is put to sleep for the
1791  * duration of the call, on the susepended_ccalling_threads queue.  We
1792  * give out a token to the task, which it can use to resume the thread
1793  * on return from the C function.
1794  * ------------------------------------------------------------------------- */
1795    
1796 void *
1797 suspendThread (StgRegTable *reg)
1798 {
1799   Capability *cap;
1800   int saved_errno;
1801   StgTSO *tso;
1802   Task *task;
1803 #if mingw32_HOST_OS
1804   StgWord32 saved_winerror;
1805 #endif
1806
1807   saved_errno = errno;
1808 #if mingw32_HOST_OS
1809   saved_winerror = GetLastError();
1810 #endif
1811
1812   /* assume that *reg is a pointer to the StgRegTable part of a Capability.
1813    */
1814   cap = regTableToCapability(reg);
1815
1816   task = cap->running_task;
1817   tso = cap->r.rCurrentTSO;
1818
1819   traceEventStopThread(cap, tso, THREAD_SUSPENDED_FOREIGN_CALL);
1820
1821   // XXX this might not be necessary --SDM
1822   tso->what_next = ThreadRunGHC;
1823
1824   threadPaused(cap,tso);
1825
1826   if ((tso->flags & TSO_BLOCKEX) == 0)  {
1827       tso->why_blocked = BlockedOnCCall;
1828       tso->flags |= TSO_BLOCKEX;
1829       tso->flags &= ~TSO_INTERRUPTIBLE;
1830   } else {
1831       tso->why_blocked = BlockedOnCCall_NoUnblockExc;
1832   }
1833
1834   // Hand back capability
1835   task->suspended_tso = tso;
1836
1837   ACQUIRE_LOCK(&cap->lock);
1838
1839   suspendTask(cap,task);
1840   cap->in_haskell = rtsFalse;
1841   releaseCapability_(cap,rtsFalse);
1842   
1843   RELEASE_LOCK(&cap->lock);
1844
1845   errno = saved_errno;
1846 #if mingw32_HOST_OS
1847   SetLastError(saved_winerror);
1848 #endif
1849   return task;
1850 }
1851
1852 StgRegTable *
1853 resumeThread (void *task_)
1854 {
1855     StgTSO *tso;
1856     Capability *cap;
1857     Task *task = task_;
1858     int saved_errno;
1859 #if mingw32_HOST_OS
1860     StgWord32 saved_winerror;
1861 #endif
1862
1863     saved_errno = errno;
1864 #if mingw32_HOST_OS
1865     saved_winerror = GetLastError();
1866 #endif
1867
1868     cap = task->cap;
1869     // Wait for permission to re-enter the RTS with the result.
1870     waitForReturnCapability(&cap,task);
1871     // we might be on a different capability now... but if so, our
1872     // entry on the suspended_ccalling_tasks list will also have been
1873     // migrated.
1874
1875     // Remove the thread from the suspended list
1876     recoverSuspendedTask(cap,task);
1877
1878     tso = task->suspended_tso;
1879     task->suspended_tso = NULL;
1880     tso->_link = END_TSO_QUEUE; // no write barrier reqd
1881
1882     traceEventRunThread(cap, tso);
1883     
1884     if (tso->why_blocked == BlockedOnCCall) {
1885         // avoid locking the TSO if we don't have to
1886         if (tso->blocked_exceptions != END_TSO_QUEUE) {
1887             awakenBlockedExceptionQueue(cap,tso);
1888         }
1889         tso->flags &= ~(TSO_BLOCKEX | TSO_INTERRUPTIBLE);
1890     }
1891     
1892     /* Reset blocking status */
1893     tso->why_blocked  = NotBlocked;
1894     
1895     cap->r.rCurrentTSO = tso;
1896     cap->in_haskell = rtsTrue;
1897     errno = saved_errno;
1898 #if mingw32_HOST_OS
1899     SetLastError(saved_winerror);
1900 #endif
1901
1902     /* We might have GC'd, mark the TSO dirty again */
1903     dirty_TSO(cap,tso);
1904
1905     IF_DEBUG(sanity, checkTSO(tso));
1906
1907     return &cap->r;
1908 }
1909
1910 /* ---------------------------------------------------------------------------
1911  * scheduleThread()
1912  *
1913  * scheduleThread puts a thread on the end  of the runnable queue.
1914  * This will usually be done immediately after a thread is created.
1915  * The caller of scheduleThread must create the thread using e.g.
1916  * createThread and push an appropriate closure
1917  * on this thread's stack before the scheduler is invoked.
1918  * ------------------------------------------------------------------------ */
1919
1920 void
1921 scheduleThread(Capability *cap, StgTSO *tso)
1922 {
1923     // The thread goes at the *end* of the run-queue, to avoid possible
1924     // starvation of any threads already on the queue.
1925     appendToRunQueue(cap,tso);
1926 }
1927
1928 void
1929 scheduleThreadOn(Capability *cap, StgWord cpu USED_IF_THREADS, StgTSO *tso)
1930 {
1931 #if defined(THREADED_RTS)
1932     tso->flags |= TSO_LOCKED; // we requested explicit affinity; don't
1933                               // move this thread from now on.
1934     cpu %= RtsFlags.ParFlags.nNodes;
1935     if (cpu == cap->no) {
1936         appendToRunQueue(cap,tso);
1937     } else {
1938         traceEventMigrateThread (cap, tso, capabilities[cpu].no);
1939         wakeupThreadOnCapability(cap, &capabilities[cpu], tso);
1940     }
1941 #else
1942     appendToRunQueue(cap,tso);
1943 #endif
1944 }
1945
1946 Capability *
1947 scheduleWaitThread (StgTSO* tso, /*[out]*/HaskellObj* ret, Capability *cap)
1948 {
1949     Task *task;
1950     StgThreadID id;
1951
1952     // We already created/initialised the Task
1953     task = cap->running_task;
1954
1955     // This TSO is now a bound thread; make the Task and TSO
1956     // point to each other.
1957     tso->bound = task;
1958     tso->cap = cap;
1959
1960     task->tso = tso;
1961     task->ret = ret;
1962     task->stat = NoStatus;
1963
1964     appendToRunQueue(cap,tso);
1965
1966     id = tso->id;
1967     debugTrace(DEBUG_sched, "new bound thread (%lu)", (unsigned long)id);
1968
1969     cap = schedule(cap,task);
1970
1971     ASSERT(task->stat != NoStatus);
1972     ASSERT_FULL_CAPABILITY_INVARIANTS(cap,task);
1973
1974     debugTrace(DEBUG_sched, "bound thread (%lu) finished", (unsigned long)id);
1975     return cap;
1976 }
1977
1978 /* ----------------------------------------------------------------------------
1979  * Starting Tasks
1980  * ------------------------------------------------------------------------- */
1981
1982 #if defined(THREADED_RTS)
1983 void OSThreadProcAttr
1984 workerStart(Task *task)
1985 {
1986     Capability *cap;
1987
1988     // See startWorkerTask().
1989     ACQUIRE_LOCK(&task->lock);
1990     cap = task->cap;
1991     RELEASE_LOCK(&task->lock);
1992
1993     if (RtsFlags.ParFlags.setAffinity) {
1994         setThreadAffinity(cap->no, n_capabilities);
1995     }
1996
1997     // set the thread-local pointer to the Task:
1998     taskEnter(task);
1999
2000     // schedule() runs without a lock.
2001     cap = schedule(cap,task);
2002
2003     // On exit from schedule(), we have a Capability, but possibly not
2004     // the same one we started with.
2005
2006     // During shutdown, the requirement is that after all the
2007     // Capabilities are shut down, all workers that are shutting down
2008     // have finished workerTaskStop().  This is why we hold on to
2009     // cap->lock until we've finished workerTaskStop() below.
2010     //
2011     // There may be workers still involved in foreign calls; those
2012     // will just block in waitForReturnCapability() because the
2013     // Capability has been shut down.
2014     //
2015     ACQUIRE_LOCK(&cap->lock);
2016     releaseCapability_(cap,rtsFalse);
2017     workerTaskStop(task);
2018     RELEASE_LOCK(&cap->lock);
2019 }
2020 #endif
2021
2022 /* ---------------------------------------------------------------------------
2023  * initScheduler()
2024  *
2025  * Initialise the scheduler.  This resets all the queues - if the
2026  * queues contained any threads, they'll be garbage collected at the
2027  * next pass.
2028  *
2029  * ------------------------------------------------------------------------ */
2030
2031 void 
2032 initScheduler(void)
2033 {
2034 #if !defined(THREADED_RTS)
2035   blocked_queue_hd  = END_TSO_QUEUE;
2036   blocked_queue_tl  = END_TSO_QUEUE;
2037   sleeping_queue    = END_TSO_QUEUE;
2038 #endif
2039
2040   blackhole_queue   = END_TSO_QUEUE;
2041
2042   sched_state    = SCHED_RUNNING;
2043   recent_activity = ACTIVITY_YES;
2044
2045 #if defined(THREADED_RTS)
2046   /* Initialise the mutex and condition variables used by
2047    * the scheduler. */
2048   initMutex(&sched_mutex);
2049 #endif
2050   
2051   ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2052
2053   /* A capability holds the state a native thread needs in
2054    * order to execute STG code. At least one capability is
2055    * floating around (only THREADED_RTS builds have more than one).
2056    */
2057   initCapabilities();
2058
2059   initTaskManager();
2060
2061 #if defined(THREADED_RTS)
2062   initSparkPools();
2063 #endif
2064
2065 #if defined(THREADED_RTS)
2066   /*
2067    * Eagerly start one worker to run each Capability, except for
2068    * Capability 0.  The idea is that we're probably going to start a
2069    * bound thread on Capability 0 pretty soon, so we don't want a
2070    * worker task hogging it.
2071    */
2072   { 
2073       nat i;
2074       Capability *cap;
2075       for (i = 1; i < n_capabilities; i++) {
2076           cap = &capabilities[i];
2077           ACQUIRE_LOCK(&cap->lock);
2078           startWorkerTask(cap, workerStart);
2079           RELEASE_LOCK(&cap->lock);
2080       }
2081   }
2082 #endif
2083
2084   RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2085 }
2086
2087 void
2088 exitScheduler(
2089     rtsBool wait_foreign
2090 #if !defined(THREADED_RTS)
2091                          __attribute__((unused))
2092 #endif
2093 )
2094                /* see Capability.c, shutdownCapability() */
2095 {
2096     Task *task = NULL;
2097
2098     task = newBoundTask();
2099
2100     // If we haven't killed all the threads yet, do it now.
2101     if (sched_state < SCHED_SHUTTING_DOWN) {
2102         sched_state = SCHED_INTERRUPTING;
2103         waitForReturnCapability(&task->cap,task);
2104         scheduleDoGC(task->cap,task,rtsFalse);
2105         ASSERT(task->tso == NULL);
2106         releaseCapability(task->cap);
2107     }
2108     sched_state = SCHED_SHUTTING_DOWN;
2109
2110 #if defined(THREADED_RTS)
2111     { 
2112         nat i;
2113         
2114         for (i = 0; i < n_capabilities; i++) {
2115             ASSERT(task->tso == NULL);
2116             shutdownCapability(&capabilities[i], task, wait_foreign);
2117         }
2118     }
2119 #endif
2120
2121     boundTaskExiting(task);
2122 }
2123
2124 void
2125 freeScheduler( void )
2126 {
2127     nat still_running;
2128
2129     ACQUIRE_LOCK(&sched_mutex);
2130     still_running = freeTaskManager();
2131     // We can only free the Capabilities if there are no Tasks still
2132     // running.  We might have a Task about to return from a foreign
2133     // call into waitForReturnCapability(), for example (actually,
2134     // this should be the *only* thing that a still-running Task can
2135     // do at this point, and it will block waiting for the
2136     // Capability).
2137     if (still_running == 0) {
2138         freeCapabilities();
2139         if (n_capabilities != 1) {
2140             stgFree(capabilities);
2141         }
2142     }
2143     RELEASE_LOCK(&sched_mutex);
2144 #if defined(THREADED_RTS)
2145     closeMutex(&sched_mutex);
2146 #endif
2147 }
2148
2149 /* -----------------------------------------------------------------------------
2150    performGC
2151
2152    This is the interface to the garbage collector from Haskell land.
2153    We provide this so that external C code can allocate and garbage
2154    collect when called from Haskell via _ccall_GC.
2155    -------------------------------------------------------------------------- */
2156
2157 static void
2158 performGC_(rtsBool force_major)
2159 {
2160     Task *task;
2161
2162     // We must grab a new Task here, because the existing Task may be
2163     // associated with a particular Capability, and chained onto the 
2164     // suspended_ccalling_tasks queue.
2165     task = newBoundTask();
2166
2167     waitForReturnCapability(&task->cap,task);
2168     scheduleDoGC(task->cap,task,force_major);
2169     releaseCapability(task->cap);
2170     boundTaskExiting(task);
2171 }
2172
2173 void
2174 performGC(void)
2175 {
2176     performGC_(rtsFalse);
2177 }
2178
2179 void
2180 performMajorGC(void)
2181 {
2182     performGC_(rtsTrue);
2183 }
2184
2185 /* -----------------------------------------------------------------------------
2186    Stack overflow
2187
2188    If the thread has reached its maximum stack size, then raise the
2189    StackOverflow exception in the offending thread.  Otherwise
2190    relocate the TSO into a larger chunk of memory and adjust its stack
2191    size appropriately.
2192    -------------------------------------------------------------------------- */
2193
2194 static StgTSO *
2195 threadStackOverflow(Capability *cap, StgTSO *tso)
2196 {
2197   nat new_stack_size, stack_words;
2198   lnat new_tso_size;
2199   StgPtr new_sp;
2200   StgTSO *dest;
2201
2202   IF_DEBUG(sanity,checkTSO(tso));
2203
2204   // don't allow throwTo() to modify the blocked_exceptions queue
2205   // while we are moving the TSO:
2206   lockClosure((StgClosure *)tso);
2207
2208   if (tso->stack_size >= tso->max_stack_size
2209       && !(tso->flags & TSO_BLOCKEX)) {
2210       // NB. never raise a StackOverflow exception if the thread is
2211       // inside Control.Exceptino.block.  It is impractical to protect
2212       // against stack overflow exceptions, since virtually anything
2213       // can raise one (even 'catch'), so this is the only sensible
2214       // thing to do here.  See bug #767.
2215       //
2216
2217       if (tso->flags & TSO_SQUEEZED) {
2218           unlockTSO(tso);
2219           return tso;
2220       }
2221       // #3677: In a stack overflow situation, stack squeezing may
2222       // reduce the stack size, but we don't know whether it has been
2223       // reduced enough for the stack check to succeed if we try
2224       // again.  Fortunately stack squeezing is idempotent, so all we
2225       // need to do is record whether *any* squeezing happened.  If we
2226       // are at the stack's absolute -K limit, and stack squeezing
2227       // happened, then we try running the thread again.  The
2228       // TSO_SQUEEZED flag is set by threadPaused() to tell us whether
2229       // squeezing happened or not.
2230
2231       debugTrace(DEBUG_gc,
2232                  "threadStackOverflow of TSO %ld (%p): stack too large (now %ld; max is %ld)",
2233                  (long)tso->id, tso, (long)tso->stack_size, (long)tso->max_stack_size);
2234       IF_DEBUG(gc,
2235                /* If we're debugging, just print out the top of the stack */
2236                printStackChunk(tso->sp, stg_min(tso->stack+tso->stack_size, 
2237                                                 tso->sp+64)));
2238
2239       // Send this thread the StackOverflow exception
2240       unlockTSO(tso);
2241       throwToSingleThreaded(cap, tso, (StgClosure *)stackOverflow_closure);
2242       return tso;
2243   }
2244
2245
2246   // We also want to avoid enlarging the stack if squeezing has
2247   // already released some of it.  However, we don't want to get into
2248   // a pathalogical situation where a thread has a nearly full stack
2249   // (near its current limit, but not near the absolute -K limit),
2250   // keeps allocating a little bit, squeezing removes a little bit,
2251   // and then it runs again.  So to avoid this, if we squeezed *and*
2252   // there is still less than BLOCK_SIZE_W words free, then we enlarge
2253   // the stack anyway.
2254   if ((tso->flags & TSO_SQUEEZED) && 
2255       ((W_)(tso->sp - tso->stack) >= BLOCK_SIZE_W)) {
2256       unlockTSO(tso);
2257       return tso;
2258   }
2259
2260   /* Try to double the current stack size.  If that takes us over the
2261    * maximum stack size for this thread, then use the maximum instead
2262    * (that is, unless we're already at or over the max size and we
2263    * can't raise the StackOverflow exception (see above), in which
2264    * case just double the size). Finally round up so the TSO ends up as
2265    * a whole number of blocks.
2266    */
2267   if (tso->stack_size >= tso->max_stack_size) {
2268       new_stack_size = tso->stack_size * 2;
2269   } else { 
2270       new_stack_size = stg_min(tso->stack_size * 2, tso->max_stack_size);
2271   }
2272   new_tso_size   = (lnat)BLOCK_ROUND_UP(new_stack_size * sizeof(W_) + 
2273                                        TSO_STRUCT_SIZE)/sizeof(W_);
2274   new_tso_size = round_to_mblocks(new_tso_size);  /* Be MBLOCK-friendly */
2275   new_stack_size = new_tso_size - TSO_STRUCT_SIZEW;
2276
2277   debugTrace(DEBUG_sched, 
2278              "increasing stack size from %ld words to %d.",
2279              (long)tso->stack_size, new_stack_size);
2280
2281   dest = (StgTSO *)allocate(cap,new_tso_size);
2282   TICK_ALLOC_TSO(new_stack_size,0);
2283
2284   /* copy the TSO block and the old stack into the new area */
2285   memcpy(dest,tso,TSO_STRUCT_SIZE);
2286   stack_words = tso->stack + tso->stack_size - tso->sp;
2287   new_sp = (P_)dest + new_tso_size - stack_words;
2288   memcpy(new_sp, tso->sp, stack_words * sizeof(W_));
2289
2290   /* relocate the stack pointers... */
2291   dest->sp         = new_sp;
2292   dest->stack_size = new_stack_size;
2293         
2294   /* Mark the old TSO as relocated.  We have to check for relocated
2295    * TSOs in the garbage collector and any primops that deal with TSOs.
2296    *
2297    * It's important to set the sp value to just beyond the end
2298    * of the stack, so we don't attempt to scavenge any part of the
2299    * dead TSO's stack.
2300    */
2301   tso->what_next = ThreadRelocated;
2302   setTSOLink(cap,tso,dest);
2303   tso->sp = (P_)&(tso->stack[tso->stack_size]);
2304   tso->why_blocked = NotBlocked;
2305
2306   unlockTSO(dest);
2307   unlockTSO(tso);
2308
2309   IF_DEBUG(sanity,checkTSO(dest));
2310 #if 0
2311   IF_DEBUG(scheduler,printTSO(dest));
2312 #endif
2313
2314   return dest;
2315 }
2316
2317 static StgTSO *
2318 threadStackUnderflow (Capability *cap, Task *task, StgTSO *tso)
2319 {
2320     bdescr *bd, *new_bd;
2321     lnat free_w, tso_size_w;
2322     StgTSO *new_tso;
2323
2324     tso_size_w = tso_sizeW(tso);
2325
2326     if (tso_size_w < MBLOCK_SIZE_W ||
2327           // TSO is less than 2 mblocks (since the first mblock is
2328           // shorter than MBLOCK_SIZE_W)
2329         (tso_size_w - BLOCKS_PER_MBLOCK*BLOCK_SIZE_W) % MBLOCK_SIZE_W != 0 ||
2330           // or TSO is not a whole number of megablocks (ensuring
2331           // precondition of splitLargeBlock() below)
2332         (tso_size_w <= round_up_to_mblocks(RtsFlags.GcFlags.initialStkSize)) ||
2333           // or TSO is smaller than the minimum stack size (rounded up)
2334         (nat)(tso->stack + tso->stack_size - tso->sp) > tso->stack_size / 4) 
2335           // or stack is using more than 1/4 of the available space
2336     {
2337         // then do nothing
2338         return tso;
2339     }
2340
2341     // don't allow throwTo() to modify the blocked_exceptions queue
2342     // while we are moving the TSO:
2343     lockClosure((StgClosure *)tso);
2344
2345     // this is the number of words we'll free
2346     free_w = round_to_mblocks(tso_size_w/2);
2347
2348     bd = Bdescr((StgPtr)tso);
2349     new_bd = splitLargeBlock(bd, free_w / BLOCK_SIZE_W);
2350     bd->free = bd->start + TSO_STRUCT_SIZEW;
2351
2352     new_tso = (StgTSO *)new_bd->start;
2353     memcpy(new_tso,tso,TSO_STRUCT_SIZE);
2354     new_tso->stack_size = new_bd->free - new_tso->stack;
2355
2356     // The original TSO was dirty and probably on the mutable
2357     // list. The new TSO is not yet on the mutable list, so we better
2358     // put it there.
2359     new_tso->dirty = 0;
2360     new_tso->flags &= ~TSO_LINK_DIRTY;
2361     dirty_TSO(cap, new_tso);
2362
2363     debugTrace(DEBUG_sched, "thread %ld: reducing TSO size from %lu words to %lu",
2364                (long)tso->id, tso_size_w, tso_sizeW(new_tso));
2365
2366     tso->what_next = ThreadRelocated;
2367     tso->_link = new_tso; // no write barrier reqd: same generation
2368
2369     // The TSO attached to this Task may have moved, so update the
2370     // pointer to it.
2371     if (task->tso == tso) {
2372         task->tso = new_tso;
2373     }
2374
2375     unlockTSO(new_tso);
2376     unlockTSO(tso);
2377
2378     IF_DEBUG(sanity,checkTSO(new_tso));
2379
2380     return new_tso;
2381 }
2382
2383 /* ---------------------------------------------------------------------------
2384    Interrupt execution
2385    - usually called inside a signal handler so it mustn't do anything fancy.   
2386    ------------------------------------------------------------------------ */
2387
2388 void
2389 interruptStgRts(void)
2390 {
2391     sched_state = SCHED_INTERRUPTING;
2392     setContextSwitches();
2393 #if defined(THREADED_RTS)
2394     wakeUpRts();
2395 #endif
2396 }
2397
2398 /* -----------------------------------------------------------------------------
2399    Wake up the RTS
2400    
2401    This function causes at least one OS thread to wake up and run the
2402    scheduler loop.  It is invoked when the RTS might be deadlocked, or
2403    an external event has arrived that may need servicing (eg. a
2404    keyboard interrupt).
2405
2406    In the single-threaded RTS we don't do anything here; we only have
2407    one thread anyway, and the event that caused us to want to wake up
2408    will have interrupted any blocking system call in progress anyway.
2409    -------------------------------------------------------------------------- */
2410
2411 #if defined(THREADED_RTS)
2412 void wakeUpRts(void)
2413 {
2414     // This forces the IO Manager thread to wakeup, which will
2415     // in turn ensure that some OS thread wakes up and runs the
2416     // scheduler loop, which will cause a GC and deadlock check.
2417     ioManagerWakeup();
2418 }
2419 #endif
2420
2421 /* -----------------------------------------------------------------------------
2422  * checkBlackHoles()
2423  *
2424  * Check the blackhole_queue for threads that can be woken up.  We do
2425  * this periodically: before every GC, and whenever the run queue is
2426  * empty.
2427  *
2428  * An elegant solution might be to just wake up all the blocked
2429  * threads with awakenBlockedQueue occasionally: they'll go back to
2430  * sleep again if the object is still a BLACKHOLE.  Unfortunately this
2431  * doesn't give us a way to tell whether we've actually managed to
2432  * wake up any threads, so we would be busy-waiting.
2433  *
2434  * -------------------------------------------------------------------------- */
2435
2436 static rtsBool
2437 checkBlackHoles (Capability *cap)
2438 {
2439     StgTSO **prev, *t;
2440     rtsBool any_woke_up = rtsFalse;
2441     StgHalfWord type;
2442
2443     // blackhole_queue is global:
2444     ASSERT_LOCK_HELD(&sched_mutex);
2445
2446     debugTrace(DEBUG_sched, "checking threads blocked on black holes");
2447
2448     // ASSUMES: sched_mutex
2449     prev = &blackhole_queue;
2450     t = blackhole_queue;
2451     while (t != END_TSO_QUEUE) {
2452         if (t->what_next == ThreadRelocated) {
2453             t = t->_link;
2454             continue;
2455         }
2456         ASSERT(t->why_blocked == BlockedOnBlackHole);
2457         type = get_itbl(UNTAG_CLOSURE(t->block_info.closure))->type;
2458         if (type != BLACKHOLE && type != CAF_BLACKHOLE) {
2459             IF_DEBUG(sanity,checkTSO(t));
2460             t = unblockOne(cap, t);
2461             *prev = t;
2462             any_woke_up = rtsTrue;
2463         } else {
2464             prev = &t->_link;
2465             t = t->_link;
2466         }
2467     }
2468
2469     return any_woke_up;
2470 }
2471
2472 /* -----------------------------------------------------------------------------
2473    Deleting threads
2474
2475    This is used for interruption (^C) and forking, and corresponds to
2476    raising an exception but without letting the thread catch the
2477    exception.
2478    -------------------------------------------------------------------------- */
2479
2480 static void 
2481 deleteThread (Capability *cap, StgTSO *tso)
2482 {
2483     // NOTE: must only be called on a TSO that we have exclusive
2484     // access to, because we will call throwToSingleThreaded() below.
2485     // The TSO must be on the run queue of the Capability we own, or 
2486     // we must own all Capabilities.
2487
2488     if (tso->why_blocked != BlockedOnCCall &&
2489         tso->why_blocked != BlockedOnCCall_NoUnblockExc) {
2490         throwToSingleThreaded(cap,tso,NULL);
2491     }
2492 }
2493
2494 #ifdef FORKPROCESS_PRIMOP_SUPPORTED
2495 static void 
2496 deleteThread_(Capability *cap, StgTSO *tso)
2497 { // for forkProcess only:
2498   // like deleteThread(), but we delete threads in foreign calls, too.
2499
2500     if (tso->why_blocked == BlockedOnCCall ||
2501         tso->why_blocked == BlockedOnCCall_NoUnblockExc) {
2502         unblockOne(cap,tso);
2503         tso->what_next = ThreadKilled;
2504     } else {
2505         deleteThread(cap,tso);
2506     }
2507 }
2508 #endif
2509
2510 /* -----------------------------------------------------------------------------
2511    raiseExceptionHelper
2512    
2513    This function is called by the raise# primitve, just so that we can
2514    move some of the tricky bits of raising an exception from C-- into
2515    C.  Who knows, it might be a useful re-useable thing here too.
2516    -------------------------------------------------------------------------- */
2517
2518 StgWord
2519 raiseExceptionHelper (StgRegTable *reg, StgTSO *tso, StgClosure *exception)
2520 {
2521     Capability *cap = regTableToCapability(reg);
2522     StgThunk *raise_closure = NULL;
2523     StgPtr p, next;
2524     StgRetInfoTable *info;
2525     //
2526     // This closure represents the expression 'raise# E' where E
2527     // is the exception raise.  It is used to overwrite all the
2528     // thunks which are currently under evaluataion.
2529     //
2530
2531     // OLD COMMENT (we don't have MIN_UPD_SIZE now):
2532     // LDV profiling: stg_raise_info has THUNK as its closure
2533     // type. Since a THUNK takes at least MIN_UPD_SIZE words in its
2534     // payload, MIN_UPD_SIZE is more approprate than 1.  It seems that
2535     // 1 does not cause any problem unless profiling is performed.
2536     // However, when LDV profiling goes on, we need to linearly scan
2537     // small object pool, where raise_closure is stored, so we should
2538     // use MIN_UPD_SIZE.
2539     //
2540     // raise_closure = (StgClosure *)RET_STGCALL1(P_,allocate,
2541     //                                 sizeofW(StgClosure)+1);
2542     //
2543
2544     //
2545     // Walk up the stack, looking for the catch frame.  On the way,
2546     // we update any closures pointed to from update frames with the
2547     // raise closure that we just built.
2548     //
2549     p = tso->sp;
2550     while(1) {
2551         info = get_ret_itbl((StgClosure *)p);
2552         next = p + stack_frame_sizeW((StgClosure *)p);
2553         switch (info->i.type) {
2554             
2555         case UPDATE_FRAME:
2556             // Only create raise_closure if we need to.
2557             if (raise_closure == NULL) {
2558                 raise_closure = 
2559                     (StgThunk *)allocate(cap,sizeofW(StgThunk)+1);
2560                 SET_HDR(raise_closure, &stg_raise_info, CCCS);
2561                 raise_closure->payload[0] = exception;
2562             }
2563             UPD_IND(cap, ((StgUpdateFrame *)p)->updatee,
2564                     (StgClosure *)raise_closure);
2565             p = next;
2566             continue;
2567
2568         case ATOMICALLY_FRAME:
2569             debugTrace(DEBUG_stm, "found ATOMICALLY_FRAME at %p", p);
2570             tso->sp = p;
2571             return ATOMICALLY_FRAME;
2572             
2573         case CATCH_FRAME:
2574             tso->sp = p;
2575             return CATCH_FRAME;
2576
2577         case CATCH_STM_FRAME:
2578             debugTrace(DEBUG_stm, "found CATCH_STM_FRAME at %p", p);
2579             tso->sp = p;
2580             return CATCH_STM_FRAME;
2581             
2582         case STOP_FRAME:
2583             tso->sp = p;
2584             return STOP_FRAME;
2585
2586         case CATCH_RETRY_FRAME:
2587         default:
2588             p = next; 
2589             continue;
2590         }
2591     }
2592 }
2593
2594
2595 /* -----------------------------------------------------------------------------
2596    findRetryFrameHelper
2597
2598    This function is called by the retry# primitive.  It traverses the stack
2599    leaving tso->sp referring to the frame which should handle the retry.  
2600
2601    This should either be a CATCH_RETRY_FRAME (if the retry# is within an orElse#) 
2602    or should be a ATOMICALLY_FRAME (if the retry# reaches the top level).  
2603
2604    We skip CATCH_STM_FRAMEs (aborting and rolling back the nested tx that they
2605    create) because retries are not considered to be exceptions, despite the
2606    similar implementation.
2607
2608    We should not expect to see CATCH_FRAME or STOP_FRAME because those should
2609    not be created within memory transactions.
2610    -------------------------------------------------------------------------- */
2611
2612 StgWord
2613 findRetryFrameHelper (StgTSO *tso)
2614 {
2615   StgPtr           p, next;
2616   StgRetInfoTable *info;
2617
2618   p = tso -> sp;
2619   while (1) {
2620     info = get_ret_itbl((StgClosure *)p);
2621     next = p + stack_frame_sizeW((StgClosure *)p);
2622     switch (info->i.type) {
2623       
2624     case ATOMICALLY_FRAME:
2625         debugTrace(DEBUG_stm,
2626                    "found ATOMICALLY_FRAME at %p during retry", p);
2627         tso->sp = p;
2628         return ATOMICALLY_FRAME;
2629       
2630     case CATCH_RETRY_FRAME:
2631         debugTrace(DEBUG_stm,
2632                    "found CATCH_RETRY_FRAME at %p during retrry", p);
2633         tso->sp = p;
2634         return CATCH_RETRY_FRAME;
2635       
2636     case CATCH_STM_FRAME: {
2637         StgTRecHeader *trec = tso -> trec;
2638         StgTRecHeader *outer = trec -> enclosing_trec;
2639         debugTrace(DEBUG_stm,
2640                    "found CATCH_STM_FRAME at %p during retry", p);
2641         debugTrace(DEBUG_stm, "trec=%p outer=%p", trec, outer);
2642         stmAbortTransaction(tso -> cap, trec);
2643         stmFreeAbortedTRec(tso -> cap, trec);
2644         tso -> trec = outer;
2645         p = next; 
2646         continue;
2647     }
2648       
2649
2650     default:
2651       ASSERT(info->i.type != CATCH_FRAME);
2652       ASSERT(info->i.type != STOP_FRAME);
2653       p = next; 
2654       continue;
2655     }
2656   }
2657 }
2658
2659 /* -----------------------------------------------------------------------------
2660    resurrectThreads is called after garbage collection on the list of
2661    threads found to be garbage.  Each of these threads will be woken
2662    up and sent a signal: BlockedOnDeadMVar if the thread was blocked
2663    on an MVar, or NonTermination if the thread was blocked on a Black
2664    Hole.
2665
2666    Locks: assumes we hold *all* the capabilities.
2667    -------------------------------------------------------------------------- */
2668
2669 void
2670 resurrectThreads (StgTSO *threads)
2671 {
2672     StgTSO *tso, *next;
2673     Capability *cap;
2674     generation *gen;
2675
2676     for (tso = threads; tso != END_TSO_QUEUE; tso = next) {
2677         next = tso->global_link;
2678
2679         gen = Bdescr((P_)tso)->gen;
2680         tso->global_link = gen->threads;
2681         gen->threads = tso;
2682
2683         debugTrace(DEBUG_sched, "resurrecting thread %lu", (unsigned long)tso->id);
2684         
2685         // Wake up the thread on the Capability it was last on
2686         cap = tso->cap;
2687         
2688         switch (tso->why_blocked) {
2689         case BlockedOnMVar:
2690             /* Called by GC - sched_mutex lock is currently held. */
2691             throwToSingleThreaded(cap, tso,
2692                                   (StgClosure *)blockedIndefinitelyOnMVar_closure);
2693             break;
2694         case BlockedOnBlackHole:
2695             throwToSingleThreaded(cap, tso,
2696                                   (StgClosure *)nonTermination_closure);
2697             break;
2698         case BlockedOnSTM:
2699             throwToSingleThreaded(cap, tso,
2700                                   (StgClosure *)blockedIndefinitelyOnSTM_closure);
2701             break;
2702         case NotBlocked:
2703             /* This might happen if the thread was blocked on a black hole
2704              * belonging to a thread that we've just woken up (raiseAsync
2705              * can wake up threads, remember...).
2706              */
2707             continue;
2708         case BlockedOnException:
2709             // throwTo should never block indefinitely: if the target
2710             // thread dies or completes, throwTo returns.
2711             barf("resurrectThreads: thread BlockedOnException");
2712             break;
2713         default:
2714             barf("resurrectThreads: thread blocked in a strange way");
2715         }
2716     }
2717 }
2718
2719 /* -----------------------------------------------------------------------------
2720    performPendingThrowTos is called after garbage collection, and
2721    passed a list of threads that were found to have pending throwTos
2722    (tso->blocked_exceptions was not empty), and were blocked.
2723    Normally this doesn't happen, because we would deliver the
2724    exception directly if the target thread is blocked, but there are
2725    small windows where it might occur on a multiprocessor (see
2726    throwTo()).
2727
2728    NB. we must be holding all the capabilities at this point, just
2729    like resurrectThreads().
2730    -------------------------------------------------------------------------- */
2731
2732 void
2733 performPendingThrowTos (StgTSO *threads)
2734 {
2735     StgTSO *tso, *next;
2736     Capability *cap;
2737     Task *task, *saved_task;;
2738     generation *gen;
2739
2740     task = myTask();
2741     cap = task->cap;
2742
2743     for (tso = threads; tso != END_TSO_QUEUE; tso = next) {
2744         next = tso->global_link;
2745
2746         gen = Bdescr((P_)tso)->gen;
2747         tso->global_link = gen->threads;
2748         gen->threads = tso;
2749
2750         debugTrace(DEBUG_sched, "performing blocked throwTo to thread %lu", (unsigned long)tso->id);
2751         
2752         // We must pretend this Capability belongs to the current Task
2753         // for the time being, as invariants will be broken otherwise.
2754         // In fact the current Task has exclusive access to the systme
2755         // at this point, so this is just bookkeeping:
2756         task->cap = tso->cap;
2757         saved_task = tso->cap->running_task;
2758         tso->cap->running_task = task;
2759         maybePerformBlockedException(tso->cap, tso);
2760         tso->cap->running_task = saved_task;
2761     }
2762
2763     // Restore our original Capability:
2764     task->cap = cap;
2765 }