1.0.6.36: ALLOW-WITH-INTERRUPTS and interrupt safe WITH-MUTEX &co
[sbcl.git] / src / code / signal.lisp
index cc8d985..fca9c58 100644 (file)
 ;;; sets *interrupt-pending* and returns without handling the signal.
 ;;;
 ;;; When we drop out the without interrupts, we check to see whether
-;;; *interrupt-pending* has been set. If so, we call
-;;; do-pending-interrupt, which generates a SIGTRAP. The C code
+;;; *INTERRUPT-PENDING* has been set. If so, we call
+;;; RECEIVE-PENDING-INTERRUPT, which generates a SIGTRAP. The C code
 ;;; invokes the handler for the saved signal instead of the SIGTRAP
 ;;; after replacing the signal mask in the signal context with the
 ;;; saved value. When that hander returns, the original signal mask is
 ;;; installed, allowing any other pending signals to be handled.
 ;;;
-;;; This means that the cost of without-interrupts is just a special
+;;; This means that the cost of WITHOUT-INTERRUPTS is just a special
 ;;; binding in the case when no signals are delivered (the normal
 ;;; case). It's only when a signal is actually delivered that we use
 ;;; any system calls, and by then the cost of the extra system calls
 ;;; are lost in the noise when compared with the cost of delivering
 ;;; the signal in the first place.
-
-;;; Magically converted by the compiler into a break instruction.
-(defun do-pending-interrupt ()
-  (do-pending-interrupt))
-
-#!-gengc (progn
+;;;
+;;; The conditional bindings done by this code here are worth the
+;;; trouble as binding is more expensive then read & test -- so
+;;;  (if *foo*
+;;;      (foo)
+;;;      (let ((*foo* t))
+;;;        (foo)))
+;;; is faster then
+;;;  (let ((*foo* t))
+;;;    (foo))
+;;; provided that the first branch is true "often enough".
 
 (defvar *interrupts-enabled* t)
 (defvar *interrupt-pending* nil)
+(defvar *allow-with-interrupts* t)
 
 (sb!xc:defmacro without-interrupts (&body body)
   #!+sb-doc
-  "Execute BODY in a context impervious to interrupts."
-  (let ((name (gensym)))
-    `(flet ((,name () ,@body))
-       (if *interrupts-enabled*
-          (unwind-protect
-              (let ((*interrupts-enabled* nil))
-                (,name))
-            ;; FIXME: Does it matter that an interrupt coming in here
-            ;; could be executed before any of the pending interrupts?
-            ;; Or do incoming interrupts have the good grace to check
-            ;; whether interrupts are pending before executing themselves
-            ;; immediately?
-            (when *interrupt-pending*
-              (do-pending-interrupt)))
-          (,name)))))
+  "Executes BODY with all deferrable interrupts disabled. Deferrable
+interrupts arriving during execution of the BODY take effect after BODY has
+been executed.
+
+Deferrable interrupts include most blockable POSIX signals, and
+SB-THREAD:INTERRUPT-THREAD. Does not interfere with garbage collection, and
+unlike in many traditional Lisps using userspace threads, in SBCL
+WITHOUT-INTERRUPTS does not inhibit scheduling of other threads.
+
+Binds ALLOW-WITH-INTERRUPTS and WITH-LOCAL-INTERRUPTS as a local macros.
+
+ALLOW-WITH-INTERRUPTS allows the WITH-INTERRUPTS to take effect during the
+dynamic scope of its body, unless there is an outer WITHOUT-INTERRUPTS without
+a corresponding ALLOW-WITH-INTERRUPTS.
+
+WITH-LOCAL-INTERRUPTS executes its body with interrupts enabled provided that
+for there is an ALLOW-WITH-INTERRUPTS for every WITHOUT-INTERRUPTS surrounding
+the current one. WITH-LOCAL-INTERRUPTS is equivalent to:
+
+  (allow-with-interrupts (with-interrupts ...))
+
+Care must be taken not to let either ALLOW-WITH-INTERRUPTS or
+WITH-LOCAL-INTERRUPTS appear in a function that escapes from inside the
+WITHOUT-INTERRUPTS in:
+
+  (without-interrupts
+    ;; The body of the lambda would be executed with WITH-INTERRUPTS allowed
+    ;; regardless of the interrupt policy in effect when it is called.
+    (lambda () (allow-with-interrupts ...)))
+
+  (without-interrupts
+    ;; The body of the lambda would be executed with interrupts enabled
+    ;; regardless of the interrupt policy in effect when it is called.
+    (lambda () (with-local-interrupts ...)))
+"
+  (with-unique-names (outer-allow-with-interrupts)
+    `(call-without-interrupts
+      (lambda (,outer-allow-with-interrupts)
+        (declare (disable-package-locks allow-with-interrupts with-interrupts)
+                 (ignorable ,outer-allow-with-interrupts))
+        (macrolet ((allow-with-interrupts (&body allow-forms)
+                     `(call-allowing-with-interrupts
+                       (lambda () ,@allow-forms)
+                       ,',outer-allow-with-interrupts))
+                   (with-local-interrupts (&body with-forms)
+                     `(call-with-local-interrupts
+                       (lambda () ,@with-forms)
+                       ,',outer-allow-with-interrupts)))
+         (declare (enable-package-locks allow-with-interrupts with-interrupts))
+         ,@body)))))
 
 (sb!xc:defmacro with-interrupts (&body body)
   #!+sb-doc
-  "Allow interrupts while executing BODY. As interrupts are normally allowed,
-  this is only useful inside a WITHOUT-INTERRUPTS."
-  (let ((name (gensym)))
-    `(flet ((,name () ,@body))
-       (if *interrupts-enabled*
-          (,name)
-          (let ((*interrupts-enabled* t))
-            (when *interrupt-pending*
-              (do-pending-interrupt))
-            (,name))))))
-
-) ; PROGN
-
-;;; On the GENGC system, we have to do it slightly differently because of the
-;;; existence of threads. Each thread has a suspends_disabled_count in its
-;;; mutator structure. When this value is other then zero, the low level stuff
-;;; will not suspend the thread, but will instead set the suspend_pending flag
-;;; (also in the mutator). So when we finish the without-interrupts, we just
-;;; check the suspend_pending flag and trigger a do-pending-interrupt if
-;;; necessary.
-
-#!+gengc
-(defmacro without-interrupts (&body body)
-  `(unwind-protect
-       (progn
-        (locally
-          (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-          (incf (sb!kernel:mutator-interrupts-disabled-count)))
-        ,@body)
-     (locally
-       (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-       (when (and (zerop (decf (sb!kernel:mutator-interrupts-disabled-count)))
-                 (not (zerop (sb!kernel:mutator-interrupt-pending))))
-        (do-pending-interrupt)))))
-\f
-;;;; utilities for dealing with signal names and numbers
-
-(defstruct (unix-signal
-           (:constructor make-unix-signal (%name %number))
-           (:copier nil))
-  ;; signal keyword (e.g. :SIGINT for the Unix SIGINT signal)
-  (%name   (required-argument) :type keyword :read-only t)
-  ;; signal number
-  (%number (required-argument) :type integer :read-only t))
-
-;;; list of all defined UNIX-SIGNALs
-(defvar *unix-signals* nil)
-
-(defmacro !def-unix-signal (name number)
-  (declare (type keyword name))
-  (declare (type (and fixnum unsigned-byte) number))
-  `(push (make-unix-signal ,name ,number) *unix-signals*))
-
-(/show0 "signal.lisp 131")
-
-(defun unix-signal-or-lose (designator)
-  (or (find designator (the list *unix-signals*)
-           :key (etypecase designator
-                  (symbol #'unix-signal-%name)
-                  (number #'unix-signal-%number)))
-      (error "not a valid signal name or number: ~S" designator)))
-
-(/show0 "signal.lisp 142")
-
-;;; Return the name of the designated signal.
-(defun unix-signal-name (designator)
-  (symbol-name (unix-signal-%name (unix-signal-or-lose designator))))
-
-(/show0 "signal.lisp 150")
-
-;;; Return the number of the designated signal.
-(defun unix-signal-number (designator)
-  (unix-signal-%number (unix-signal-or-lose designator)))
-
-(/show0 "signal.lisp 168")
-
-;;; known signals
-(/show0 "defining Unix signals")
-(!def-unix-signal :CHECK 0) ; check
-(/show0 "done defining CHECK")
-(!def-unix-signal :SIGHUP 1) ; hangup
-(/show0 "done defining SIGHUP")
-(!def-unix-signal :SIGINT 2) ; interrupt
-(/show0 "done defining SIGINT")
-(!def-unix-signal :SIGQUIT 3) ; quit
-(!def-unix-signal :SIGILL 4) ; illegal instruction
-(!def-unix-signal :SIGTRAP 5) ; trace trap
-(!def-unix-signal :SIGIOT 6) ; IOT instruction
-#!-linux
-(!def-unix-signal :SIGEMT 7) ; EMT instruction
-(!def-unix-signal :SIGFPE 8) ; floating point exception
-(!def-unix-signal :SIGKILL 9) ; kill
-(!def-unix-signal :SIGBUS #!-linux 10 #!+linux 7) ; bus error
-(!def-unix-signal :SIGSEGV 11) ; segmentation violation
-#!-linux
-(!def-unix-signal :SIGSYS 12) ; bad argument to system call
-(!def-unix-signal :SIGPIPE 13) ; write on a pipe with no one to read it
-(!def-unix-signal :SIGALRM 14) ; alarm clock
-(!def-unix-signal :SIGTERM 15) ; software termination signal
-#!+linux
-(!def-unix-signal :SIGSTKFLT 16) ; stack fault on coprocessor
-(!def-unix-signal :SIGURG ; urgent condition present on socket
-  #!+svr4 21
-  #!-(or hpux svr4 linux) 16
-  #!+hpux 29
-  #!+linux 23)
-(!def-unix-signal :SIGSTOP ; stop
-  #!-(or hpux svr4 linux) 17
-  #!+hpux 24
-  #!+svr4 23
-  #!+linux 19)
-(!def-unix-signal :SIGTSTP ;  stop signal generated from keyboard
-  #!-(or hpux svr4 linux) 18
-  #!+hpux 25
-  #!+svr4 24
-  #!+linux 20)
-(!def-unix-signal :SIGCONT ; continue after stop
-  #!-(or hpux svr4 linux) 19
-  #!+hpux 26
-  #!+svr4 25
-  #!+linux 18)
-(!def-unix-signal :SIGCHLD ; Child status has changed.
-  #!-(or linux hpux) 20
-  #!+hpux 18
-  #!+linux 17)
-(!def-unix-signal :SIGTTIN ; background read attempted from control terminal
-  #!-(or hpux svr4) 21
-  #!+hpux 27
-  #!+svr4 26)
-(!def-unix-signal :SIGTTOU ; background write attempted to control terminal
-  #!-(or hpux svr4) 22
-  #!+hpux 28
-  #!+svr4 27)
-(!def-unix-signal :SIGIO ; I/O is possible on a descriptor.
-  #!-(or hpux irix linux) 23
-  #!+(or hpux irix) 22
-  #!+linux 29)
-#!-hpux
-(!def-unix-signal :SIGXCPU ; CPU time limit exceeded
-  #!-svr4 24
-  #!+svr4 30)
-#!-hpux
-(!def-unix-signal :SIGXFSZ ;  file size limit exceeded
-  #!-svr4 25
-  #!+svr4 31)
-(!def-unix-signal :SIGVTALRM ; virtual time alarm
-  #!-(or hpux svr4) 26
-  #!+hpux 20
-  #!+svr4 28)
-(!def-unix-signal :SIGPROF ;  profiling timer alarm
-  #!-(or hpux svr4 linux) 27
-  #!+hpux 21
-  #!+svr4 29
-  #!+linux 30)
-(!def-unix-signal :SIGWINCH ; window size change
-  #!-(or hpux svr4) 28
-  #!+hpux 23
-  #!+svr4 20)
-(!def-unix-signal :SIGUSR1 ;  user-defined signal 1
-  #!-(or hpux svr4 linux) 30
-  #!+(or hpux svr4) 16
-  #!+linux 10)
-(!def-unix-signal :SIGUSR2 ; user-defined signal 2
-  #!-(or hpux svr4 linux) 31
-  #!+(or hpux svr4) 17
-  #!+linux 12)
-
-;;; SVR4 (or Solaris?) specific signals
-#!+svr4
-(!def-unix-signal :SIGWAITING 32) ; Process's LWPs are blocked.
-
-(sb!xc:defmacro sigmask (&rest signals)
-  #!+sb-doc
-  "Returns a mask given a set of signals."
-  (apply #'logior
-        (mapcar (lambda (signal)
-                  (ash 1 (1- (unix-signal-number signal))))
-                signals)))
-
-(/show0 "done with signal.lisp")
+  "Executes BODY with deferrable interrupts conditionally enabled. If there
+are pending interrupts they take effect prior to executing BODY.
+
+As interrupts are normally allowed WITH-INTERRUPTS only makes sense if there
+is an outer WITHOUT-INTERRUPTS with a corresponding ALLOW-WITH-INTERRUPTS:
+interrupts are not enabled if any outer WITHOUT-INTERRUPTS is not accompanied
+by ALLOW-WITH-INTERRUPTS."
+  `(call-with-interrupts
+    (lambda () ,@body)
+    (and (not *interrupts-enabled*) *allow-with-interrupts*)))
+
+(defun call-allowing-with-interrupts (function allowp)
+  (declare (function function))
+  (if allowp
+      (let ((*allow-with-interrupts* t))
+        (funcall function))
+      (funcall function)))
+
+(defun call-with-interrupts (function allowp)
+  (declare (function function))
+  (if allowp
+      (let ((*interrupts-enabled* t))
+        (when *interrupt-pending*
+          (receive-pending-interrupt))
+        (funcall function))
+      (funcall function)))
+
+;; Distinct from CALL-WITH-INTERRUPTS as it needs to bind both *A-W-I*
+;; and *I-E*.
+(defun call-with-local-interrupts (function allowp)
+  (declare (function function))
+  (if allowp
+      (let* ((*allow-with-interrupts* t)
+             (*interrupts-enabled* t))
+        (when *interrupt-pending*
+          (receive-pending-interrupt))
+        (funcall function))
+      (funcall function)))
+
+(defun call-without-interrupts (function)
+  (declare (function function))
+  (flet ((run-without-interrupts ()
+           (if *allow-with-interrupts*
+               (let ((*allow-with-interrupts* nil))
+                 (funcall function t))
+               (funcall function nil))))
+    (if *interrupts-enabled*
+        (unwind-protect
+             (let ((*interrupts-enabled* nil))
+               (run-without-interrupts))
+          ;; If we were interrupted in the protected section, then the
+          ;; interrupts are still blocked and it remains so until the
+          ;; pending interrupt is handled.
+          ;;
+          ;; If we were not interrupted in the protected section, but
+          ;; here, then even if the interrupt handler enters another
+          ;; WITHOUT-INTERRUPTS, the pending interrupt will be handled
+          ;; immediately upon exit from said WITHOUT-INTERRUPTS, so it
+          ;; is as if nothing has happened.
+          (when *interrupt-pending*
+            (receive-pending-interrupt)))
+        (run-without-interrupts))))
+
+;;; A low-level operation that assumes that *INTERRUPTS-ENABLED* is false,
+;;; and *ALLOW-WITH-INTERRUPTS* is true.
+(defun %check-interrupts ()
+  ;; Here we check for pending interrupts first, because reading a special
+  ;; is faster then binding it!
+  (when *interrupt-pending*
+    (let ((*interrupts-enabled* t))
+      (receive-pending-interrupt))))