Merge commit 'origin/master' into vm
[bpt/guile.git] / libguile / continuations.c
dissimilarity index 92%
index 48d758b..2b10126 100644 (file)
-/*     Copyright (C) 1995,1996 Free Software Foundation, Inc.
- * 
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
- * any later version.
- * 
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- * 
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this software; see the file COPYING.  If not, write to
- * the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
- *
- * As a special exception, the Free Software Foundation gives permission
- * for additional uses of the text contained in its release of GUILE.
- *
- * The exception is that, if you link the GUILE library with other files
- * to produce an executable, this does not by itself cause the
- * resulting executable to be covered by the GNU General Public License.
- * Your use of that executable is in no way restricted on account of
- * linking the GUILE library code into it.
- *
- * This exception does not however invalidate any other reasons why
- * the executable file might be covered by the GNU General Public License.
- *
- * This exception applies only to the code released by the
- * Free Software Foundation under the name GUILE.  If you copy
- * code from other Free Software Foundation releases into a copy of
- * GUILE, as the General Public License permits, the exception does
- * not apply to the code that you add in this way.  To avoid misleading
- * anyone as to the status of such modified files, you must delete
- * this exception notice from them.
- *
- * If you write modifications of your own for GUILE, it is your choice
- * whether to permit this exception to apply to your modifications.
- * If you do not wish that, delete this exception notice.  
- */
-\f
-
-#include <stdio.h>
-#include "_scm.h"
-#include "stackchk.h"
-#ifdef DEBUG_EXTENSIONS
-#include "debug.h"
-#endif
-#include "dynwind.h"
-
-#include "continuations.h"
-\f
-
-/* {Continuations}
- */
-
-static char s_cont[] = "continuation";
-
-
-SCM 
-scm_make_cont (answer)
-     SCM * answer;
-{
-  long j;
-  SCM cont;
-
-#ifdef CHEAP_CONTINUATIONS
-  SCM_NEWCELL (cont);
-  *answer = cont;
-  SCM_DEFER_INTS;
-  SCM_SETJMPBUF (cont, scm_must_malloc ((long) sizeof (regs), s_cont));
-  SCM_CAR (cont) = scm_tc7_contin;
-  SCM_DYNENV (cont) = scm_dynwinds;
-  SCM_THROW_VALUE = SCM_EOL;
-  SCM_BASE (cont) = SCM_BASE (rootcont);
-  SCM_SEQ (cont) = SCM_SEQ (rootcont);
-  SCM_ALLOW_INTS;
-#else
-  register SCM_STACKITEM *src, *dst;
-
-#if 0
-  {
-    SCM winds;
-
-    for (winds = scm_dynwinds; winds != SCM_EOL; winds = SCM_CDR (winds))
-      {
-       if (SCM_INUMP (SCM_CAR (winds)))
-         {
-           scm_relocate_chunk_to_heap (SCM_CAR (winds));
-         }
-      }
-  }
-#endif
-
-  SCM_NEWCELL (cont);
-  *answer = cont;
-  SCM_DEFER_INTS;
-  SCM_FLUSH_REGISTER_WINDOWS;
-  j = scm_stack_size (SCM_BASE (scm_rootcont));
-  SCM_SETJMPBUF (cont,
-            scm_must_malloc ((long) (sizeof (regs) + j * sizeof (SCM_STACKITEM)),
-                             s_cont));
-  SCM_SETLENGTH (cont, j, scm_tc7_contin);
-  SCM_DYNENV (cont) = scm_dynwinds;
-  SCM_THROW_VALUE (cont) = SCM_EOL;
-  src = SCM_BASE (cont) = SCM_BASE (scm_rootcont);
-  SCM_SEQ (cont) = SCM_SEQ (scm_rootcont);
-  SCM_ALLOW_INTS;
-#ifndef SCM_STACK_GROWS_UP
-  src -= SCM_LENGTH (cont);
-#endif /* ndef SCM_STACK_GROWS_UP */
-  dst = (SCM_STACKITEM *) (SCM_CHARS (cont) + sizeof (regs));
-  for (j = SCM_LENGTH (cont); 0 <= --j;)
-    *dst++ = *src++;
-#endif /* def CHEAP_CONTINUATIONS */
-#ifdef DEBUG_EXTENSIONS
-  SCM_DFRAME (cont) = scm_last_debug_frame;
-#endif
-  return cont;
-}
-
-/* Grow the stack so that there is room */
-/* to copy in the continuation.  Then */
-#ifndef CHEAP_CONTINUATIONS
-
-static void grow_throw SCM_P ((SCM *a));
-
-static void 
-grow_throw (a)
-     SCM *a;
-{                              /* retry the throw. */
-  SCM growth[100];
-  growth[0] = a[0];
-  growth[1] = a[1];
-  growth[2] = a[2] + 1;
-  growth[3] = (SCM) a;
-  scm_dynthrow (growth);
-}
-#endif /* ndef CHEAP_CONTINUATIONS */
-
-
-void 
-scm_dynthrow (a)
-     SCM *a;
-{
-  SCM cont = a[0], val = a[1];
-#ifndef CHEAP_CONTINUATIONS
-  register long j;
-  register SCM_STACKITEM *src, *dst = SCM_BASE (scm_rootcont);
-#ifdef SCM_STACK_GROWS_UP
-  if (a[2] && (a - ((SCM *) a[3]) < 100))
-#else
-  if (a[2] && (((SCM *) a[3]) - a < 100))
-#endif
-    fputs ("grow_throw: check if SCM growth[100]; being optimized out\n",
-          stderr);
-  /* if (a[2]) fprintf(stderr, " ct = %ld, dist = %ld\n",
-                         a[2], (((SCM *)a[3]) - a)); */
-#ifdef SCM_STACK_GROWS_UP
-  if (SCM_PTR_GE (dst + SCM_LENGTH (cont), (SCM_STACKITEM *) & a))
-    grow_throw (a);
-#else
-  dst -= SCM_LENGTH (cont);
-  if (SCM_PTR_LE (dst, (SCM_STACKITEM *) & a))
-    grow_throw (a);
-#endif /* def SCM_STACK_GROWS_UP */
-  SCM_FLUSH_REGISTER_WINDOWS;
-  src = (SCM_STACKITEM *) (SCM_CHARS (cont) + sizeof (regs));
-  for (j = SCM_LENGTH (cont); 0 <= --j;)
-    *dst++ = *src++;
-#ifdef sparc                   /* clear out stack up to this stackframe */
-  /* maybe this would help, maybe not */
-/*     bzero((void *)&a, sizeof(SCM_STACKITEM) * (((SCM_STACKITEM *)&a) -
-                                              (dst - SCM_LENGTH(cont)))) */
-#endif
-#endif /* ndef CHEAP_CONTINUATIONS */
-#ifdef DEBUG_EXTENSIONS
-  scm_last_debug_frame = SCM_DFRAME (cont);
-#endif
-  SCM_THROW_VALUE(cont) = val;
-  longjmp (SCM_JMPBUF (cont), 1);
-}
-
-
-SCM
-scm_call_continuation (cont, val)
-     SCM cont;
-     SCM val;
-{
-  SCM a[3];
-  a[0] = cont;
-  a[1] = val;
-  a[2] = 0;
-  if (   (SCM_SEQ (cont) != SCM_SEQ (scm_rootcont))
-      || (SCM_BASE (cont) != SCM_BASE (scm_rootcont)))  /* base compare not needed */
-    scm_wta (cont, "continuation from wrong top level", s_cont);
-  
-  scm_dowinds (SCM_DYNENV (cont),
-              scm_ilength (scm_dynwinds) - scm_ilength (SCM_DYNENV (cont)));
-  
-  scm_dynthrow (a);
-  return SCM_UNSPECIFIED; /* not reached */
-}
-
-
-
-void
-scm_init_continuations ()
-{
-#include "continuations.x"
-}
-
+/* Copyright (C) 1995,1996,1998,2000,2001,2004, 2006, 2008 Free Software Foundation, Inc.
+ * 
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with this library; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+ */
+
+
+\f
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+# include <config.h>
+#endif
+
+#include "libguile/_scm.h"
+
+#include <string.h>
+#include <stdio.h>
+
+#include "libguile/async.h"
+#include "libguile/debug.h"
+#include "libguile/root.h"
+#include "libguile/stackchk.h"
+#include "libguile/smob.h"
+#include "libguile/ports.h"
+#include "libguile/dynwind.h"
+#include "libguile/values.h"
+#include "libguile/eval.h"
+#include "libguile/vm.h"
+
+#include "libguile/validate.h"
+#include "libguile/continuations.h"
+
+\f
+
+/* {Continuations}
+ */
+
+scm_t_bits scm_tc16_continuation;
+
+static SCM
+continuation_mark (SCM obj)
+{
+  scm_t_contregs *continuation = SCM_CONTREGS (obj);
+
+  scm_gc_mark (continuation->root);
+  scm_gc_mark (continuation->throw_value);
+  scm_gc_mark (continuation->vm_conts);
+  scm_mark_locations (continuation->stack, continuation->num_stack_items);
+#ifdef __ia64__
+  if (continuation->backing_store)
+    scm_mark_locations (continuation->backing_store, 
+                        continuation->backing_store_size / 
+                        sizeof (SCM_STACKITEM));
+#endif /* __ia64__ */
+  return continuation->dynenv;
+}
+
+static size_t
+continuation_free (SCM obj)
+{
+  scm_t_contregs *continuation = SCM_CONTREGS (obj);
+  /* stack array size is 1 if num_stack_items is 0.  */
+  size_t extra_items = (continuation->num_stack_items > 0)
+    ? (continuation->num_stack_items - 1)
+    : 0;
+  size_t bytes_free = sizeof (scm_t_contregs)
+    + extra_items * sizeof (SCM_STACKITEM);
+
+#ifdef __ia64__
+  scm_gc_free (continuation->backing_store, continuation->backing_store_size,
+              "continuation backing store");
+#endif /* __ia64__ */ 
+  scm_gc_free (continuation, bytes_free, "continuation");
+  return 0;
+}
+
+static int
+continuation_print (SCM obj, SCM port, scm_print_state *state SCM_UNUSED)
+{
+  scm_t_contregs *continuation = SCM_CONTREGS (obj);
+
+  scm_puts ("#<continuation ", port);
+  scm_intprint (continuation->num_stack_items, 10, port);
+  scm_puts (" @ ", port);
+  scm_uintprint (SCM_CELL_WORD_1 (obj), 16, port);
+  scm_putc ('>', port);
+  return 1;
+}
+
+/* this may return more than once: the first time with the escape
+   procedure, then subsequently with the value to be passed to the
+   continuation.  */
+#define FUNC_NAME "scm_make_continuation"
+SCM 
+scm_make_continuation (int *first)
+{
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  SCM cont;
+  scm_t_contregs *continuation;
+  long stack_size;
+  SCM_STACKITEM * src;
+
+  SCM_FLUSH_REGISTER_WINDOWS;
+  stack_size = scm_stack_size (thread->continuation_base);
+  continuation = scm_gc_malloc (sizeof (scm_t_contregs)
+                               + (stack_size - 1) * sizeof (SCM_STACKITEM),
+                               "continuation");
+  continuation->num_stack_items = stack_size;
+  continuation->dynenv = scm_i_dynwinds ();
+  continuation->throw_value = SCM_EOL;
+  continuation->root = thread->continuation_root;
+  continuation->dframe = scm_i_last_debug_frame ();
+  src = thread->continuation_base;
+  SCM_NEWSMOB (cont, scm_tc16_continuation, continuation);
+
+#if ! SCM_STACK_GROWS_UP
+  src -= stack_size;
+#endif
+  continuation->offset = continuation->stack - src;
+  memcpy (continuation->stack, src, sizeof (SCM_STACKITEM) * stack_size);
+  continuation->vm_conts = scm_vm_capture_continuations ();
+
+  *first = !setjmp (continuation->jmpbuf);
+  if (*first)
+    {
+#ifdef __ia64__
+      continuation->backing_store_size =
+       (char *) scm_ia64_ar_bsp(&continuation->jmpbuf.ctx)
+       -
+       (char *) thread->register_backing_store_base;
+      continuation->backing_store = NULL;
+      continuation->backing_store = 
+        scm_gc_malloc (continuation->backing_store_size,
+                      "continuation backing store");
+      memcpy (continuation->backing_store, 
+              (void *) thread->register_backing_store_base, 
+              continuation->backing_store_size);
+#endif /* __ia64__ */
+      return cont;
+    }
+  else
+    {
+      SCM ret = continuation->throw_value;
+      continuation->throw_value = SCM_BOOL_F;
+      return ret;
+    }
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+
+/* Invoking a continuation proceeds as follows:
+ *
+ * - the stack is made large enough for the called continuation
+ * - the old windchain is unwound down to the branching point
+ * - the continuation stack is copied into place
+ * - the windchain is rewound up to the continuation's context
+ * - the continuation is invoked via longjmp (or setcontext)
+ *
+ * This order is important so that unwind and rewind handlers are run
+ * with their correct stack.
+ */
+
+static void scm_dynthrow (SCM, SCM);
+
+/* Grow the stack by a fixed amount to provide space to copy in the
+ * continuation.  Possibly this function has to be called several times
+ * recursively before enough space is available.  Make sure the compiler does
+ * not optimize the growth array away by storing it's address into a global
+ * variable.
+ */
+
+scm_t_bits scm_i_dummy;
+
+static void 
+grow_stack (SCM cont, SCM val)
+{
+  scm_t_bits growth[100];
+
+  scm_i_dummy = (scm_t_bits) growth;
+  scm_dynthrow (cont, val);
+}
+
+
+/* Copy the continuation stack into the current stack.  Calling functions from
+ * within this function is safe, since only stack frames below this function's
+ * own frame are overwritten.  Thus, memcpy can be used for best performance.
+ */
+
+typedef struct {
+  scm_t_contregs *continuation;
+  SCM_STACKITEM *dst;
+} copy_stack_data;
+
+static void
+copy_stack (void *data)
+{
+  copy_stack_data *d = (copy_stack_data *)data;
+  memcpy (d->dst, d->continuation->stack,
+         sizeof (SCM_STACKITEM) * d->continuation->num_stack_items);
+  scm_vm_reinstate_continuations (d->continuation->vm_conts);
+#ifdef __ia64__
+  SCM_I_CURRENT_THREAD->pending_rbs_continuation = d->continuation;
+#endif
+}
+
+static void
+copy_stack_and_call (scm_t_contregs *continuation, SCM val,
+                    SCM_STACKITEM * dst)
+{
+  long delta;
+  copy_stack_data data;
+
+  delta = scm_ilength (scm_i_dynwinds ()) - scm_ilength (continuation->dynenv);
+  data.continuation = continuation;
+  data.dst = dst;
+  scm_i_dowinds (continuation->dynenv, delta, copy_stack, &data);
+
+  scm_i_set_last_debug_frame (continuation->dframe);
+
+  continuation->throw_value = val;
+  longjmp (continuation->jmpbuf, 1);
+}
+
+#ifdef __ia64__
+void
+scm_ia64_longjmp (jmp_buf *JB, int VAL)
+{
+  scm_i_thread *t = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+
+  if (t->pending_rbs_continuation)
+    {
+      memcpy (t->register_backing_store_base,
+             t->pending_rbs_continuation->backing_store,
+             t->pending_rbs_continuation->backing_store_size);
+      t->pending_rbs_continuation = NULL;
+    }
+  setcontext (&JB->ctx);
+}
+#endif
+
+/* Call grow_stack until the stack space is large enough, then, as the current
+ * stack frame might get overwritten, let copy_stack_and_call perform the
+ * actual copying and continuation calling.
+ */
+static void 
+scm_dynthrow (SCM cont, SCM val)
+{
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  scm_t_contregs *continuation = SCM_CONTREGS (cont);
+  SCM_STACKITEM *dst = thread->continuation_base;
+  SCM_STACKITEM stack_top_element;
+
+  if (scm_i_critical_section_level)
+    {
+      fprintf (stderr, "continuation invoked from within critical section.\n");
+      abort ();
+    }
+
+#if SCM_STACK_GROWS_UP
+  if (dst + continuation->num_stack_items >= &stack_top_element)
+    grow_stack (cont, val);
+#else
+  dst -= continuation->num_stack_items;
+  if (dst <= &stack_top_element)
+    grow_stack (cont, val);
+#endif /* def SCM_STACK_GROWS_UP */
+
+  SCM_FLUSH_REGISTER_WINDOWS;
+  copy_stack_and_call (continuation, val, dst);
+}
+
+
+static SCM
+continuation_apply (SCM cont, SCM args)
+#define FUNC_NAME "continuation_apply"
+{
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  scm_t_contregs *continuation = SCM_CONTREGS (cont);
+
+  if (continuation->root != thread->continuation_root)
+    {
+      SCM_MISC_ERROR 
+       ("invoking continuation would cross continuation barrier: ~A",
+        scm_list_1 (cont));
+    }
+  
+  scm_dynthrow (cont, scm_values (args));
+  return SCM_UNSPECIFIED; /* not reached */
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM
+scm_i_with_continuation_barrier (scm_t_catch_body body,
+                                void *body_data,
+                                scm_t_catch_handler handler,
+                                void *handler_data,
+                                scm_t_catch_handler pre_unwind_handler,
+                                void *pre_unwind_handler_data)
+{
+  SCM_STACKITEM stack_item;
+  scm_i_thread *thread = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  SCM old_controot;
+  SCM_STACKITEM *old_contbase;
+  scm_t_debug_frame *old_lastframe;
+  SCM result;
+
+  /* Establish a fresh continuation root.  
+   */
+  old_controot = thread->continuation_root;
+  old_contbase = thread->continuation_base;
+  old_lastframe = thread->last_debug_frame;
+  thread->continuation_root = scm_cons (thread->handle, old_controot);
+  thread->continuation_base = &stack_item;
+  thread->last_debug_frame = NULL;
+
+  /* Call FUNC inside a catch all.  This is now guaranteed to return
+     directly and exactly once.
+  */
+  result = scm_c_catch (SCM_BOOL_T,
+                       body, body_data,
+                       handler, handler_data,
+                       pre_unwind_handler, pre_unwind_handler_data);
+
+  /* Return to old continuation root.
+   */
+  thread->last_debug_frame = old_lastframe;
+  thread->continuation_base = old_contbase;
+  thread->continuation_root = old_controot;
+
+  return result;
+}
+
+struct c_data {
+  void *(*func) (void *);
+  void *data;
+  void *result;
+};
+
+static SCM
+c_body (void *d)
+{
+  struct c_data *data = (struct c_data *)d;
+  data->result = data->func (data->data);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+static SCM
+c_handler (void *d, SCM tag, SCM args)
+{
+  struct c_data *data = (struct c_data *)d;
+  data->result = NULL;
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+void *
+scm_c_with_continuation_barrier (void *(*func) (void *), void *data)
+{
+  struct c_data c_data;
+  c_data.func = func;
+  c_data.data = data;
+  scm_i_with_continuation_barrier (c_body, &c_data,
+                                  c_handler, &c_data,
+                                  scm_handle_by_message_noexit, NULL);
+  return c_data.result;
+}
+
+struct scm_data {
+  SCM proc;
+};
+
+static SCM
+scm_body (void *d)
+{
+  struct scm_data *data = (struct scm_data *)d;
+  return scm_call_0 (data->proc);
+}
+
+static SCM
+scm_handler (void *d, SCM tag, SCM args)
+{
+  return SCM_BOOL_F;
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_with_continuation_barrier, "with-continuation-barrier", 1,0,0,
+           (SCM proc),
+"Call @var{proc} and return its result.  Do not allow the invocation of\n"
+"continuations that would leave or enter the dynamic extent of the call\n"
+"to @code{with-continuation-barrier}.  Such an attempt causes an error\n"
+"to be signaled.\n"
+"\n"
+"Throws (such as errors) that are not caught from within @var{proc} are\n"
+"caught by @code{with-continuation-barrier}.  In that case, a short\n"
+"message is printed to the current error port and @code{#f} is returned.\n"
+"\n"
+"Thus, @code{with-continuation-barrier} returns exactly once.\n")
+#define FUNC_NAME s_scm_with_continuation_barrier
+{
+  struct scm_data scm_data;
+  scm_data.proc = proc;
+  return scm_i_with_continuation_barrier (scm_body, &scm_data,
+                                         scm_handler, &scm_data,
+                                         scm_handle_by_message_noexit, NULL);
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+void
+scm_init_continuations ()
+{
+  scm_tc16_continuation = scm_make_smob_type ("continuation", 0);
+  scm_set_smob_mark (scm_tc16_continuation, continuation_mark);
+  scm_set_smob_free (scm_tc16_continuation, continuation_free);
+  scm_set_smob_print (scm_tc16_continuation, continuation_print);
+  scm_set_smob_apply (scm_tc16_continuation, continuation_apply, 0, 0, 1);
+#include "libguile/continuations.x"
+}
+
+/*
+  Local Variables:
+  c-file-style: "gnu"
+  End:
+*/