2006-02-01 Ludovic Courtès <ludovic.courtes@laas.fr>
[bpt/guile.git] / libguile / fluids.c
index 2679182..1e849c0 100644 (file)
@@ -1,45 +1,22 @@
-/* Copyright (C) 1996,1997,2000,2001 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 1996,1997,2000,2001, 2004 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, Inc., 59 Temple Place, Suite 330,
- * Boston, MA 02111-1307 USA
- *
- * As a special exception, the Free Software Foundation gives permission
- * for additional uses of the text contained in its release of GUILE.
+ * 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.
  *
- * 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.
+ * 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.
  *
- * 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.  */
-
+ * 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
+ */
 
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
 
 #include "libguile/_scm.h"
 #include "libguile/print.h"
 #include "libguile/ports.h"
 #include "libguile/deprecation.h"
 #include "libguile/lang.h"
-
-#define INITIAL_FLUIDS 10
 #include "libguile/validate.h"
 
-static volatile long n_fluids;
-scm_t_bits scm_tc16_fluid;
+#define FLUID_GROW 20
+
+/* A lot of the complexity below stems from the desire to reuse fluid
+   slots.  Normally, fluids should be pretty global and long-lived
+   things, so that reusing their slots should not be overly critical,
+   but it is the right thing to do nevertheless.  The code therefore
+   puts the burdon on allocating and collection fluids and keeps
+   accessing fluids lock free.  This is achieved by manipulating the
+   global state of the fluid machinery mostly in single threaded
+   sections.
+
+   Reusing a fluid slot means that it must be reset to #f in all
+   dynamic states.  We do this by maintaining a weak list of all
+   dynamic states, which is used after a GC to do the resetting.
+
+   Also, the fluid vectors in the dynamic states need to grow from
+   time to time when more fluids are created.  We do this in a single
+   threaded section so that threads do not need to lock when accessing
+   a fluid in the normal way.
+*/
+
+static scm_i_pthread_mutex_t fluid_admin_mutex = SCM_I_PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 
-SCM
-scm_make_initial_fluids ()
+/* Protected by fluid_admin_mutex, but also accessed during GC.  See
+   next_fluid_num for a discussion of this.
+ */
+static size_t allocated_fluids_len = 0;
+static size_t allocated_fluids_num = 0;
+static char *allocated_fluids = NULL;
+
+static scm_t_bits tc16_fluid;
+
+#define IS_FLUID(x)         SCM_SMOB_PREDICATE(tc16_fluid, (x))
+#define FLUID_NUM(x)        ((size_t)SCM_SMOB_DATA(x))
+#define FLUID_NEXT(x)       SCM_SMOB_OBJECT_2(x)
+#define FLUID_NEXT_LOC(x)       SCM_SMOB_OBJECT_2_LOC(x)
+#define SET_FLUID_NEXT(x,y) SCM_SET_SMOB_OBJECT_2((x), (y))
+
+static scm_t_bits tc16_dynamic_state;
+
+#define IS_DYNAMIC_STATE(x)        SCM_SMOB_PREDICATE(tc16_dynamic_state, (x))
+#define DYNAMIC_STATE_FLUIDS(x)        SCM_SMOB_OBJECT(x)
+#define SET_DYNAMIC_STATE_FLUIDS(x, y) SCM_SET_SMOB_OBJECT((x), (y))
+#define DYNAMIC_STATE_NEXT(x)          SCM_SMOB_OBJECT_2(x)
+#define DYNAMIC_STATE_NEXT_LOC(x)          SCM_SMOB_OBJECT_2_LOC(x)
+#define SET_DYNAMIC_STATE_NEXT(x, y)   SCM_SET_SMOB_OBJECT_2((x), (y))
+
+/* Weak lists of all dynamic states and all fluids.
+ */
+static SCM all_dynamic_states = SCM_EOL;
+static SCM all_fluids = SCM_EOL;
+
+/* Make sure that all states have the right size.  This must be called
+   while fluid_admin_mutex is held.
+*/
+static void
+resize_all_states ()
 {
-  return scm_c_make_vector (INITIAL_FLUIDS, SCM_BOOL_F);
+  SCM new_vectors, state;
+
+  /* Replacing the vector of a dynamic state must be done atomically:
+     the old values must be copied into the new vector and the new
+     vector must be installed without someone modifying the old vector
+     concurrently.  Since accessing a fluid should be lock-free, we
+     need to put all threads to sleep when replacing a vector.
+     However, when being single threaded, it is best not to do much.
+     Therefore, we allocate the new vectors before going single
+     threaded.
+  */
+
+  new_vectors = SCM_EOL;
+  for (state = all_dynamic_states; !scm_is_null (state);
+       state = DYNAMIC_STATE_NEXT (state))
+    new_vectors = scm_cons (scm_c_make_vector (allocated_fluids_len,
+                                              SCM_BOOL_F),
+                           new_vectors);
+
+  scm_i_thread_put_to_sleep ();
+  for (state = all_dynamic_states; !scm_is_null (state);
+       state = DYNAMIC_STATE_NEXT (state))
+    {
+      SCM old_fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (state);
+      SCM new_fluids = SCM_CAR (new_vectors);
+      size_t i, old_len = SCM_SIMPLE_VECTOR_LENGTH (old_fluids);
+
+      for (i = 0; i < old_len; i++)
+       SCM_SIMPLE_VECTOR_SET (new_fluids, i,
+                              SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (old_fluids, i));
+      SET_DYNAMIC_STATE_FLUIDS (state, new_fluids);
+      new_vectors = SCM_CDR (new_vectors);
+    }
+  scm_i_thread_wake_up ();
 }
 
-static void
-grow_fluids (scm_root_state *root_state, int new_length)
+/* This is called during GC, that is, while being single threaded.
+   See next_fluid_num for a discussion why it is safe to access
+   allocated_fluids here.
+ */
+static void *
+scan_dynamic_states_and_fluids (void *dummy1 SCM_UNUSED,
+                               void *dummy2 SCM_UNUSED,
+                               void *dummy3 SCM_UNUSED)
 {
-  SCM old_fluids, new_fluids;
-  long old_length, i;
+  SCM *statep, *fluidp;
 
-  old_fluids = root_state->fluids;
-  old_length = SCM_VECTOR_LENGTH (old_fluids);
-  new_fluids = scm_c_make_vector (new_length, SCM_BOOL_F);
-  i = 0;
-  while (i < old_length)
+  /* Scan all fluids and deallocate the unmarked ones.
+   */
+  fluidp = &all_fluids;
+  while (!scm_is_null (*fluidp))
     {
-      SCM_VELTS(new_fluids)[i] = SCM_VELTS(old_fluids)[i];
-      i++;
+      if (!SCM_GC_MARK_P (*fluidp))
+       {
+         allocated_fluids_num -= 1;
+         allocated_fluids[FLUID_NUM (*fluidp)] = 0;
+         *fluidp = FLUID_NEXT (*fluidp);
+       }
+      else
+       fluidp = FLUID_NEXT_LOC (*fluidp);
     }
-  while (i < new_length)
+
+  /* Scan all dynamic states and remove the unmarked ones.  The live
+     ones are updated for unallocated fluids.
+  */
+  statep = &all_dynamic_states;
+  while (!scm_is_null (*statep))
     {
-      SCM_VELTS(new_fluids)[i] = SCM_BOOL_F;
-      i++;
+      if (!SCM_GC_MARK_P (*statep))
+       *statep = DYNAMIC_STATE_NEXT (*statep);
+      else
+       {
+         SCM fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (*statep);
+         size_t len, i;
+         
+         len = SCM_SIMPLE_VECTOR_LENGTH (fluids);
+         for (i = 0; i < len && i < allocated_fluids_len; i++)
+           if (allocated_fluids[i] == 0)
+             SCM_SIMPLE_VECTOR_SET (fluids, i, SCM_BOOL_F);
+
+         statep = DYNAMIC_STATE_NEXT_LOC (*statep);
+       }
     }
 
-  root_state->fluids = new_fluids;
+  return NULL;
 }
 
-void
-scm_copy_fluids (scm_root_state *root_state)
+static size_t
+fluid_free (SCM fluid)
 {
-  grow_fluids (root_state, SCM_VECTOR_LENGTH (root_state->fluids));
+  /* The real work is done in scan_dynamic_states_and_fluids.  We can
+     not touch allocated_fluids etc here since a smob free routine can
+     be run at any time, in any thread.
+  */
+  return 0;
 }
 
 static int
 fluid_print (SCM exp, SCM port, scm_print_state *pstate SCM_UNUSED)
 {
   scm_puts ("#<fluid ", port);
-  scm_intprint ((int) SCM_FLUID_NUM (exp), 10, port);
+  scm_intprint ((int) FLUID_NUM (exp), 10, port);
   scm_putc ('>', port);
   return 1;
 }
 
-static long
+static size_t
 next_fluid_num ()
 {
-  long n;
-  SCM_CRITICAL_SECTION_START;
-  n = n_fluids++;
-  SCM_CRITICAL_SECTION_END;
+  size_t n;
+
+  scm_dynwind_begin (0);
+  scm_i_dynwind_pthread_mutex_lock (&fluid_admin_mutex);
+
+  if ((allocated_fluids_len > 0) &&
+      (allocated_fluids_num == allocated_fluids_len))
+    {
+      /* All fluid numbers are in use.  Run a GC to try to free some
+        up.
+      */
+      scm_gc ();
+    }
+
+  if (allocated_fluids_num < allocated_fluids_len)
+    {
+      for (n = 0; n < allocated_fluids_len; n++)
+       if (allocated_fluids[n] == 0)
+         break;
+    }
+  else
+    {
+      /* During the following call, the GC might run and elements of
+        allocated_fluids might bet set to zero.  Also,
+        allocated_fluids and allocated_fluids_len are used to scan
+        all dynamic states during GC.  Thus we need to make sure that
+        no GC can run while updating these two variables.
+      */
+
+      char *new_allocated_fluids = 
+       scm_malloc (allocated_fluids_len + FLUID_GROW);
+
+      /* Copy over old values and initialize rest.  GC can not run
+        during these two operations since there is no safe point in
+        them.
+      */
+      memcpy (new_allocated_fluids, allocated_fluids, allocated_fluids_len);
+      memset (new_allocated_fluids + allocated_fluids_len, 0, FLUID_GROW);
+      n = allocated_fluids_len;
+      allocated_fluids = new_allocated_fluids;
+      allocated_fluids_len += FLUID_GROW;
+      
+      /* Now allocated_fluids and allocated_fluids_len are valid again
+        and we can allow GCs to occur.
+      */
+      resize_all_states ();
+    }
+  
+  allocated_fluids_num += 1;
+  allocated_fluids[n] = 1;
+  
+  scm_dynwind_end ();
   return n;
 }
 
 SCM_DEFINE (scm_make_fluid, "make-fluid", 0, 0, 0, 
            (),
            "Return a newly created fluid.\n"
-           "Fluids are objects of a certain type (a smob) that can hold one SCM\n"
-           "value per dynamic root.  That is, modifications to this value are\n"
-           "only visible to code that executes within the same dynamic root as\n"
-           "the modifying code.  When a new dynamic root is constructed, it\n"
-           "inherits the values from its parent.  Because each thread executes\n"
-           "in its own dynamic root, you can use fluids for thread local storage.")
+           "Fluids are objects that can hold one\n"
+           "value per dynamic state.  That is, modifications to this value are\n"
+           "only visible to code that executes with the same dynamic state as\n"
+           "the modifying code.  When a new dynamic state is constructed, it\n"
+           "inherits the values from its parent.  Because each thread normally executes\n"
+           "with its own dynamic state, you can use fluids for thread local storage.")
 #define FUNC_NAME s_scm_make_fluid
 {
-  long n;
+  SCM fluid;
+
+  SCM_NEWSMOB2 (fluid, tc16_fluid,
+               (scm_t_bits) next_fluid_num (), SCM_UNPACK (SCM_EOL));
+
+  /* The GC must not run until the fluid is properly entered into the
+     list.
+  */
+  scm_i_scm_pthread_mutex_lock (&fluid_admin_mutex);
+  SET_FLUID_NEXT (fluid, all_fluids);
+  all_fluids = fluid;
+  scm_i_pthread_mutex_unlock (&fluid_admin_mutex);
 
-  n = next_fluid_num ();
-  SCM_RETURN_NEWSMOB (scm_tc16_fluid, n);
+  return fluid;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -137,10 +286,22 @@ SCM_DEFINE (scm_fluid_p, "fluid?", 1, 0, 0,
            "@code{#f}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_fluid_p
 {
-  return SCM_BOOL(SCM_FLUIDP (obj));
+  return scm_from_bool (IS_FLUID (obj));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+int
+scm_is_fluid (SCM obj)
+{
+  return IS_FLUID (obj);
+}
+
+size_t
+scm_i_fluid_num (SCM fluid)
+{
+  return FLUID_NUM (fluid);
+}
+
 SCM_DEFINE (scm_fluid_ref, "fluid-ref", 1, 0, 0, 
            (SCM fluid),
            "Return the value associated with @var{fluid} in the current\n"
@@ -148,37 +309,45 @@ SCM_DEFINE (scm_fluid_ref, "fluid-ref", 1, 0, 0,
            "@code{#f}.")
 #define FUNC_NAME s_scm_fluid_ref
 {
-  unsigned long int n;
+  SCM fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
 
   SCM_VALIDATE_FLUID (1, fluid);
-  n = SCM_FLUID_NUM (fluid);
-
-  if (SCM_VECTOR_LENGTH (scm_root->fluids) <= n)
-    grow_fluids (scm_root, n+1);
-  return SCM_VELTS (scm_root->fluids)[n];
+  return SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (fluids, FLUID_NUM (fluid));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+SCM
+scm_i_fast_fluid_ref (size_t n)
+{
+  SCM fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
+  return SCM_SIMPLE_VECTOR_REF (fluids, n);
+}
+
 SCM_DEFINE (scm_fluid_set_x, "fluid-set!", 2, 0, 0,
            (SCM fluid, SCM value),
            "Set the value associated with @var{fluid} in the current dynamic root.")
 #define FUNC_NAME s_scm_fluid_set_x
 {
-  unsigned long int n;
+  SCM fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
 
   SCM_VALIDATE_FLUID (1, fluid);
-  n = SCM_FLUID_NUM (fluid);
-
-  if (SCM_VECTOR_LENGTH (scm_root->fluids) <= n)
-    grow_fluids (scm_root, n+1);
-  SCM_VELTS (scm_root->fluids)[n] = value;
+  SCM_SIMPLE_VECTOR_SET (fluids, FLUID_NUM (fluid), value);
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
 void
-scm_swap_fluids (SCM fluids, SCM vals)
+scm_i_fast_fluid_set_x (size_t n, SCM value)
 {
+  SCM fluids = DYNAMIC_STATE_FLUIDS (SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state);
+  SCM_SIMPLE_VECTOR_SET (fluids, n, value);
+}
+
+static void
+swap_fluids (SCM data)
+{
+  SCM fluids = SCM_CAR (data), vals = SCM_CDR (data);
+  
   while (!SCM_NULL_OR_NIL_P (fluids))
     {
       SCM fl = SCM_CAR (fluids);
@@ -191,16 +360,17 @@ scm_swap_fluids (SCM fluids, SCM vals)
 }
 
 /* Swap the fluid values in reverse order.  This is important when the
-same fluid appears multiple times in the fluids list. */
+   same fluid appears multiple times in the fluids list.
+*/
 
-void
-scm_swap_fluids_reverse (SCM fluids, SCM vals)
+static void
+swap_fluids_reverse_aux (SCM fluids, SCM vals)
 {
   if (!SCM_NULL_OR_NIL_P (fluids))
     {
       SCM fl, old_val;
 
-      scm_swap_fluids_reverse (SCM_CDR (fluids), SCM_CDR (vals));
+      swap_fluids_reverse_aux (SCM_CDR (fluids), SCM_CDR (vals));
       fl = SCM_CAR (fluids);
       old_val = scm_fluid_ref (fl);
       scm_fluid_set_x (fl, SCM_CAR (vals));
@@ -208,6 +378,11 @@ scm_swap_fluids_reverse (SCM fluids, SCM vals)
     }
 }
 
+static void
+swap_fluids_reverse (SCM data)
+{
+  swap_fluids_reverse_aux (SCM_CAR (data), SCM_CDR (data));
+}
 
 static SCM
 apply_thunk (void *thunk)
@@ -223,7 +398,8 @@ SCM_DEFINE (scm_with_fluids, "with-fluids*", 3, 0, 0,
            "one after another.  @var{thunk} must be a procedure with no argument.")
 #define FUNC_NAME s_scm_with_fluids
 {
-  return scm_c_with_fluids (fluids, values, apply_thunk, (void *) SCM_UNPACK (thunk));
+  return scm_c_with_fluids (fluids, values,
+                           apply_thunk, (void *) SCM_UNPACK (thunk));
 }
 #undef FUNC_NAME
 
@@ -231,7 +407,7 @@ SCM
 scm_c_with_fluids (SCM fluids, SCM values, SCM (*cproc) (), void *cdata)
 #define FUNC_NAME "scm_c_with_fluids"
 {
-  SCM ans;
+  SCM ans, data;
   long flen, vlen;
 
   SCM_VALIDATE_LIST_COPYLEN (1, fluids, flen);
@@ -239,29 +415,202 @@ scm_c_with_fluids (SCM fluids, SCM values, SCM (*cproc) (), void *cdata)
   if (flen != vlen)
     scm_out_of_range (s_scm_with_fluids, values);
 
-  scm_swap_fluids (fluids, values);
-  scm_dynwinds = scm_acons (fluids, values, scm_dynwinds);
+  if (flen == 1)
+    return scm_c_with_fluid (SCM_CAR (fluids), SCM_CAR (values),
+                            cproc, cdata);
+  
+  data = scm_cons (fluids, values);
+  scm_dynwind_begin (SCM_F_DYNWIND_REWINDABLE);
+  scm_dynwind_rewind_handler_with_scm (swap_fluids, data,
+                                    SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+  scm_dynwind_unwind_handler_with_scm (swap_fluids_reverse, data,
+                                    SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
   ans = cproc (cdata);
-  scm_dynwinds = SCM_CDR (scm_dynwinds);
-  scm_swap_fluids_reverse (fluids, values);
+  scm_dynwind_end ();
   return ans;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+SCM_DEFINE (scm_with_fluid, "with-fluid*", 3, 0, 0, 
+           (SCM fluid, SCM value, SCM thunk),
+           "Set @var{fluid} to @var{value} temporarily, and call @var{thunk}.\n"
+           "@var{thunk} must be a procedure with no argument.")
+#define FUNC_NAME s_scm_with_fluid
+{
+  return scm_c_with_fluid (fluid, value,
+                          apply_thunk, (void *) SCM_UNPACK (thunk));
+}
+#undef FUNC_NAME
+
 SCM
 scm_c_with_fluid (SCM fluid, SCM value, SCM (*cproc) (), void *cdata)
 #define FUNC_NAME "scm_c_with_fluid"
 {
-  return scm_c_with_fluids (scm_list_1 (fluid), scm_list_1 (value),
-                           cproc, cdata);
+  SCM ans;
+
+  scm_dynwind_begin (SCM_F_DYNWIND_REWINDABLE);
+  scm_dynwind_fluid (fluid, value);
+  ans = cproc (cdata);
+  scm_dynwind_end ();
+  return ans;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+static void
+swap_fluid (SCM data)
+{
+  SCM f = SCM_CAR (data);
+  SCM t = scm_fluid_ref (f);
+  scm_fluid_set_x (f, SCM_CDR (data));
+  SCM_SETCDR (data, t);
+}
+
+void
+scm_dynwind_fluid (SCM fluid, SCM value)
+{
+  SCM data = scm_cons (fluid, value);
+  scm_dynwind_rewind_handler_with_scm (swap_fluid, data, SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+  scm_dynwind_unwind_handler_with_scm (swap_fluid, data, SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+}
+
+SCM
+scm_i_make_initial_dynamic_state ()
+{
+  SCM fluids = scm_c_make_vector (allocated_fluids_len, SCM_BOOL_F);
+  SCM state;
+  SCM_NEWSMOB2 (state, tc16_dynamic_state,
+               SCM_UNPACK (fluids), SCM_UNPACK (SCM_EOL));
+  all_dynamic_states = state;
+  return state;
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_make_dynamic_state, "make-dynamic-state", 0, 1, 0,
+           (SCM parent),
+           "Return a copy of the dynamic state object @var{parent}\n"
+           "or of the current dynamic state when @var{parent} is omitted.")
+#define FUNC_NAME s_scm_make_dynamic_state
+{
+  SCM fluids, state;
+
+  if (SCM_UNBNDP (parent))
+    parent = scm_current_dynamic_state ();
+
+  scm_assert_smob_type (tc16_dynamic_state, parent);
+  fluids = scm_vector_copy (DYNAMIC_STATE_FLUIDS (parent));
+  SCM_NEWSMOB2 (state, tc16_dynamic_state,
+               SCM_UNPACK (fluids), SCM_UNPACK (SCM_EOL));
+
+  /* The GC must not run until the state is properly entered into the
+     list. 
+  */
+  scm_i_scm_pthread_mutex_lock (&fluid_admin_mutex);
+  SET_DYNAMIC_STATE_NEXT (state, all_dynamic_states);
+  all_dynamic_states = state;
+  scm_i_pthread_mutex_unlock (&fluid_admin_mutex);
+
+  return state;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_DEFINE (scm_dynamic_state_p, "dynamic-state?", 1, 0, 0,
+           (SCM obj),
+           "Return @code{#t} if @var{obj} is a dynamic state object;\n"
+           "return @code{#f} otherwise")
+#define FUNC_NAME s_scm_dynamic_state_p
+{
+  return scm_from_bool (IS_DYNAMIC_STATE (obj));
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+int
+scm_is_dynamic_state (SCM obj)
+{
+  return IS_DYNAMIC_STATE (obj);
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_current_dynamic_state, "current-dynamic-state", 0, 0, 0,
+           (),
+           "Return the current dynamic state object.")
+#define FUNC_NAME s_scm_current_dynamic_state
+{
+  return SCM_I_CURRENT_THREAD->dynamic_state;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+SCM_DEFINE (scm_set_current_dynamic_state, "set-current-dynamic-state", 1,0,0,
+           (SCM state),
+           "Set the current dynamic state object to @var{state}\n"
+           "and return the previous current dynamic state object.")
+#define FUNC_NAME s_scm_set_current_dynamic_state
+{
+  scm_i_thread *t = SCM_I_CURRENT_THREAD;
+  SCM old = t->dynamic_state;
+  scm_assert_smob_type (tc16_dynamic_state, state);
+  t->dynamic_state = state;
+  return old;
 }
 #undef FUNC_NAME
 
+static void
+swap_dynamic_state (SCM loc)
+{
+  SCM_SETCAR (loc, scm_set_current_dynamic_state (SCM_CAR (loc)));
+}
+
+void
+scm_dynwind_current_dynamic_state (SCM state)
+{
+  SCM loc = scm_cons (state, SCM_EOL);
+  scm_assert_smob_type (tc16_dynamic_state, state);
+  scm_dynwind_rewind_handler_with_scm (swap_dynamic_state, loc,
+                                    SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+  scm_dynwind_unwind_handler_with_scm (swap_dynamic_state, loc,
+                                    SCM_F_WIND_EXPLICITLY);
+}
+
+void *
+scm_c_with_dynamic_state (SCM state, void *(*func)(void *), void *data)
+{
+  void *result;
+  scm_dynwind_begin (SCM_F_DYNWIND_REWINDABLE);
+  scm_dynwind_current_dynamic_state (state);
+  result = func (data);
+  scm_dynwind_end ();
+  return result;
+}
+
+SCM_DEFINE (scm_with_dynamic_state, "with-dynamic-state", 2, 0, 0,
+           (SCM state, SCM proc),
+           "Call @var{proc} while @var{state} is the current dynamic\n"
+           "state object.")
+#define FUNC_NAME s_scm_with_dynamic_state
+{
+  SCM result;
+  scm_dynwind_begin (SCM_F_DYNWIND_REWINDABLE);
+  scm_dynwind_current_dynamic_state (state);
+  result = scm_call_0 (proc);
+  scm_dynwind_end ();
+  return result;
+}
+#undef FUNC_NAME
+
+void
+scm_fluids_prehistory ()
+{
+  tc16_fluid = scm_make_smob_type ("fluid", 0);
+  scm_set_smob_free (tc16_fluid, fluid_free);
+  scm_set_smob_print (tc16_fluid, fluid_print);
+
+  tc16_dynamic_state = scm_make_smob_type ("dynamic-state", 0);
+  scm_set_smob_mark (tc16_dynamic_state, scm_markcdr);
+
+  scm_c_hook_add (&scm_after_sweep_c_hook, scan_dynamic_states_and_fluids,
+                 0, 0);
+}
+
 void
 scm_init_fluids ()
 {
-  scm_tc16_fluid = scm_make_smob_type ("fluid", 0);
-  scm_set_smob_print (scm_tc16_fluid, fluid_print);
 #include "libguile/fluids.x"
 }