Fix make-array transforms.
[sbcl.git] / src / code / target-thread.lisp
index 59e96ad..402fe68 100644 (file)
+;;;; support for threads in the target machine
+
+;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
+;;;; more information.
+;;;;
+;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
+;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
+;;;; public domain. The software is in the public domain and is
+;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
+;;;; files for more information.
+
 (in-package "SB!THREAD")
 
-;;; FIXME it would be good to define what a thread id is or isn't (our
-;;; current assumption is that it's a fixnum).  It so happens that on
-;;; Linux it's a pid, but it might not be on posix thread implementations
+;;; CAS Lock
+;;;
+;;; Locks don't come any simpler -- or more lightweight than this. While
+;;; this is probably a premature optimization for most users, we still
+;;; need it internally for implementing condition variables outside Futex
+;;; builds.
 
-(sb!alien::define-alien-routine ("create_thread" %create-thread)
-     sb!alien:unsigned-long
-  (lisp-fun-address sb!alien:unsigned-long))
+(defmacro with-cas-lock ((place) &body body)
+  #!+sb-doc
+  "Runs BODY with interrupts disabled and *CURRENT-THREAD* compare-and-swapped
+into PLACE instead of NIL. PLACE must be a place acceptable to
+COMPARE-AND-SWAP, and must initially hold NIL.
 
-(sb!alien::define-alien-routine "signal_thread_to_dequeue"
-    sb!alien:unsigned-int
-  (thread-pid sb!alien:unsigned-long))
+WITH-CAS-LOCK is suitable mostly when the critical section needing protection
+is very small, and cost of allocating a separate lock object would be
+prohibitive. While it is the most lightweight locking constructed offered by
+SBCL, it is also the least scalable if the section is heavily contested or
+long.
 
-(defvar *session* nil)
+WITH-CAS-LOCK can be entered recursively."
+  `(without-interrupts
+     (%with-cas-lock (,place) ,@body)))
 
-(defun make-thread (function)
-  (let* ((real-function (coerce function 'function))
-        (tid
-         (%create-thread
-          (sb!kernel:get-lisp-obj-address
-           (lambda ()
-             ;; in time we'll move some of the binding presently done in C
-             ;; here too
-             (let ((sb!kernel::*restart-clusters* nil)
-                   (sb!impl::*descriptor-handlers* nil) ; serve-event
-                   (sb!impl::*available-buffers* nil)) ;for fd-stream
-               ;; can't use handling-end-of-the-world, because that flushes
-               ;; output streams, and we don't necessarily have any (or we
-               ;; could be sharing them)
-               (sb!sys:enable-interrupt sb!unix:sigint :ignore)
-               (sb!unix:unix-exit
-                (catch 'sb!impl::%end-of-the-world 
-                  (with-simple-restart 
-                      (destroy-thread
-                       (format nil "~~@<Destroy this thread (~A)~~@:>"
-                               (current-thread-id)))
-                    (funcall real-function))
-                  0))))))))
-    (with-mutex ((session-lock *session*))
-      (pushnew tid (session-threads *session*)))
-    tid))
-
-;;; Really, you don't want to use these: they'll get into trouble with
-;;; garbage collection.  Use a lock or a waitqueue instead
-(defun suspend-thread (thread-id)
-  (sb!unix:unix-kill thread-id sb!unix:sigstop))
-(defun resume-thread (thread-id)
-  (sb!unix:unix-kill thread-id sb!unix:sigcont))
-;;; Note warning about cleanup forms
-(defun destroy-thread (thread-id)
-  "Destroy the thread identified by THREAD-ID abruptly, without running cleanup forms"
-  (sb!unix:unix-kill thread-id sb!unix:sigterm)
-  ;; may have been stopped for some reason, so now wake it up to
-  ;; deliver the TERM
-  (sb!unix:unix-kill thread-id sb!unix:sigcont))
-
-
-;;; a moderate degree of care is expected for use of interrupt-thread,
-;;; due to its nature: if you interrupt a thread that was holding
-;;; important locks then do something that turns out to need those
-;;; locks, you probably won't like the effect.  Used with thought
-;;; though, it's a good deal gentler than the last-resort functions above
+(defmacro %with-cas-lock ((place) &body body &environment env)
+  (with-unique-names (owner self)
+    (multiple-value-bind (vars vals old new cas-form read-form)
+        (sb!ext:get-cas-expansion place env)
+      `(let* (,@(mapcar #'list vars vals)
+              (,owner (progn
+                        (barrier (:read))
+                        ,read-form))
+              (,self *current-thread*)
+              (,old nil)
+              (,new ,self))
+         (unwind-protect
+              (progn
+                (unless (eq ,owner ,self)
+                  (loop until (loop repeat 100
+                                    when (and (progn
+                                                (barrier (:read))
+                                                (not ,read-form))
+                                              (not (setf ,owner ,cas-form)))
+                                    return t
+                                    else
+                                    do (sb!ext:spin-loop-hint))
+                        do (thread-yield)))
+                ,@body)
+           (unless (eq ,owner ,self)
+             (let ((,old ,self)
+                   (,new nil))
+               (unless (eq ,old ,cas-form)
+                 (bug "Failed to release CAS lock!")))))))))
 
-(defun interrupt-thread (thread function)
-  "Interrupt THREAD and make it run FUNCTION.  "
-  (sb!unix::syscall* ("interrupt_thread"
-                     sb!alien:unsigned-long  sb!alien:unsigned-long)
-                    thread
-                    thread (sb!kernel:get-lisp-obj-address
-                            (coerce function 'function))))
-(defun terminate-thread (thread-id)
-  "Terminate the thread identified by THREAD-ID, by causing it to run
-SB-EXT:QUIT - the usual cleanup forms will be evaluated"
-  (interrupt-thread thread-id 'sb!ext:quit))
-
-(declaim (inline current-thread-id))
-(defun current-thread-id ()
-  (logand 
-   (sb!sys:sap-int
-    (sb!vm::current-thread-offset-sap sb!vm::thread-pid-slot))
-   ;; KLUDGE pids are 16 bit really.  Avoid boxing the return value
-   (1- (ash 1 16))))
-
-;;;; iterate over the in-memory threads
-
-(defun mapcar-threads (function)
-  "Call FUNCTION once for each known thread, giving it the thread structure as argument"
-  (let ((function (coerce function 'function)))
-    (loop for thread = (alien-sap (extern-alien "all_threads" (* t)))
-         then  (sb!sys:sap-ref-sap thread (* 4 sb!vm::thread-next-slot))
-         until (sb!sys:sap= thread (sb!sys:int-sap 0))
-         collect (funcall function thread))))
-
-;;;; queues, locks 
-
-;; spinlocks use 0 as "free" value: higher-level locks use NIL
-(declaim (inline get-spinlock release-spinlock))
-
-(defun get-spinlock (lock offset new-value)
-  (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-  (loop until
-       (eql (sb!vm::%instance-set-conditional lock offset 0 new-value) 0)))
-
-;; this should do nothing if we didn't own the lock, so safe to use in
-;; unwind-protect cleanups when lock acquisition failed for some reason
-(defun release-spinlock (lock offset our-value)
-  (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-  (sb!vm::%instance-set-conditional lock offset our-value 0))
-
-(defmacro with-spinlock ((queue) &body body)
-  (with-unique-names (pid)
-    `(let ((,pid (current-thread-id)))
+;;; Conditions
+
+(define-condition thread-error (error)
+  ((thread :reader thread-error-thread :initarg :thread))
+  #!+sb-doc
+  (:documentation
+   "Conditions of type THREAD-ERROR are signalled when thread operations fail.
+The offending thread is initialized by the :THREAD initialization argument and
+read by the function THREAD-ERROR-THREAD."))
+
+(define-condition simple-thread-error (thread-error simple-condition)
+  ())
+
+(define-condition thread-deadlock (thread-error)
+  ((cycle :initarg :cycle :reader thread-deadlock-cycle))
+  (:report
+   (lambda (condition stream)
+     (let* ((*print-circle* t)
+            (cycle (thread-deadlock-cycle condition))
+            (start (caar cycle)))
+       (format stream "Deadlock cycle detected:~%")
+       (loop for part = (pop cycle)
+             while part
+             do (format stream "    ~S~%  waited for:~%    ~S~%  owned by:~%"
+                        (car part)
+                        (cdr part)))
+       (format stream "    ~S~%" start)))))
+
+#!+sb-doc
+(setf
+ (fdocumentation 'thread-error-thread 'function)
+ "Return the offending thread that the THREAD-ERROR pertains to.")
+
+(define-condition symbol-value-in-thread-error (cell-error thread-error)
+  ((info :reader symbol-value-in-thread-error-info :initarg :info))
+  (:report
+   (lambda (condition stream)
+     (destructuring-bind (op problem)
+         (symbol-value-in-thread-error-info condition)
+       (format stream "Cannot ~(~A~) value of ~S in ~S: ~S"
+               op
+               (cell-error-name condition)
+               (thread-error-thread condition)
+               (ecase problem
+                 (:unbound-in-thread "the symbol is unbound in thread.")
+                 (:no-tls-value "the symbol has no thread-local value.")
+                 (:thread-dead "the thread has exited.")
+                 (:invalid-tls-value "the thread-local value is not valid."))))))
+  #!+sb-doc
+  (:documentation
+   "Signalled when SYMBOL-VALUE-IN-THREAD or its SETF version fails due to eg.
+the symbol not having a thread-local value, or the target thread having
+exited. The offending symbol can be accessed using CELL-ERROR-NAME, and the
+offending thread using THREAD-ERROR-THREAD."))
+
+(define-condition join-thread-error (thread-error)
+  ((problem :initarg :problem :reader join-thread-problem))
+  (:report (lambda (c s)
+             (ecase (join-thread-problem c)
+               (:abort
+                (format s "Joining thread failed: thread ~A ~
+                           did not return normally."
+                        (thread-error-thread c)))
+               (:timeout
+                (format s "Joining thread timed out: thread ~A ~
+                           did not exit in time."
+                        (thread-error-thread c))))))
+  #!+sb-doc
+  (:documentation
+   "Signalled when joining a thread fails due to abnormal exit of the thread
+to be joined. The offending thread can be accessed using
+THREAD-ERROR-THREAD."))
+
+(define-deprecated-function :late "1.0.29.17" join-thread-error-thread thread-error-thread
+    (condition)
+  (thread-error-thread condition))
+
+(define-condition interrupt-thread-error (thread-error) ()
+  (:report (lambda (c s)
+             (format s "Interrupt thread failed: thread ~A has exited."
+                     (thread-error-thread c))))
+  #!+sb-doc
+  (:documentation
+   "Signalled when interrupting a thread fails because the thread has already
+exited. The offending thread can be accessed using THREAD-ERROR-THREAD."))
+
+(define-deprecated-function :late "1.0.29.17" interrupt-thread-error-thread thread-error-thread
+    (condition)
+  (thread-error-thread condition))
+
+;;; Of the WITH-PINNED-OBJECTS in this file, not every single one is
+;;; necessary because threads are only supported with the conservative
+;;; gencgc and numbers on the stack (returned by GET-LISP-OBJ-ADDRESS)
+;;; are treated as references.
+
+;;; set the doc here because in early-thread FDOCUMENTATION is not
+;;; available, yet
+#!+sb-doc
+(setf (fdocumentation '*current-thread* 'variable)
+      "Bound in each thread to the thread itself.")
+
+#!+sb-doc
+(setf
+ (fdocumentation 'thread-name 'function)
+ "Name of the thread. Can be assigned to using SETF. Thread names can be
+arbitrary printable objects, and need not be unique.")
+
+(def!method print-object ((thread thread) stream)
+  (print-unreadable-object (thread stream :type t :identity t)
+    (let* ((cookie (list thread))
+           (info (if (thread-alive-p thread)
+                     :running
+                     (multiple-value-list
+                      (join-thread thread :default cookie))))
+           (state (if (eq :running info)
+                      (let* ((thing (progn
+                                      (barrier (:read))
+                                      (thread-waiting-for thread))))
+                        (typecase thing
+                          (cons
+                           (list "waiting on:" (cdr thing)
+                                 "timeout: " (car thing)))
+                          (null
+                           (list info))
+                          (t
+                           (list "waiting on:" thing))))
+                      (if (eq cookie (car info))
+                          (list :aborted)
+                          :finished)))
+           (values (when (eq :finished state)
+                     info))
+           (*print-level* 4))
+      (format stream
+              "~@[~S ~]~:[~{~I~A~^~2I~_ ~}~_~;~A~:[ no values~; values: ~:*~{~S~^, ~}~]~]"
+              (thread-name thread)
+              (eq :finished state)
+              state
+              values))))
+
+(defun print-lock (lock name owner stream)
+  (let ((*print-circle* t))
+    (print-unreadable-object (lock stream :type t :identity (not name))
+      (if owner
+          (format stream "~@[~S ~]~2I~_owner: ~S" name owner)
+          (format stream "~@[~S ~](free)" name)))))
+
+(def!method print-object ((mutex mutex) stream)
+  (print-lock mutex (mutex-name mutex) (mutex-owner mutex) stream))
+
+(defun thread-alive-p (thread)
+  #!+sb-doc
+  "Return T if THREAD is still alive. Note that the return value is
+potentially stale even before the function returns, as the thread may exit at
+any time."
+  (thread-%alive-p thread))
+
+(defun thread-ephemeral-p (thread)
+  #!+sb-doc
+  "Return T if THREAD is `ephemeral', which indicates that this thread is
+used by SBCL for internal purposes, and specifically that it knows how to
+to terminate this thread cleanly prior to core file saving without signalling
+an error in that case."
+  (thread-%ephemeral-p thread))
+
+;; A thread is eligible for gc iff it has finished and there are no
+;; more references to it. This list is supposed to keep a reference to
+;; all running threads.
+(defvar *all-threads* ())
+(defvar *all-threads-lock* (make-mutex :name "all threads lock"))
+
+(defvar *default-alloc-signal* nil)
+
+(defmacro with-all-threads-lock (&body body)
+  `(with-system-mutex (*all-threads-lock*)
+     ,@body))
+
+(defun list-all-threads ()
+  #!+sb-doc
+  "Return a list of the live threads. Note that the return value is
+potentially stale even before the function returns, as new threads may be
+created and old ones may exit at any time."
+  (with-all-threads-lock
+    (copy-list *all-threads*)))
+
+(declaim (inline current-thread-sap))
+(defun current-thread-sap ()
+  (sb!vm::current-thread-offset-sap sb!vm::thread-this-slot))
+
+(declaim (inline current-thread-os-thread))
+(defun current-thread-os-thread ()
+  #!+sb-thread
+  (sap-int (sb!vm::current-thread-offset-sap sb!vm::thread-os-thread-slot))
+  #!-sb-thread
+  0)
+
+(defvar *initial-thread* nil)
+(defvar *make-thread-lock*)
+
+(defun init-initial-thread ()
+  (/show0 "Entering INIT-INITIAL-THREAD")
+  (setf sb!impl::*exit-lock* (make-mutex :name "Exit Lock")
+        *make-thread-lock* (make-mutex :name "Make-Thread Lock"))
+  (let ((initial-thread (%make-thread :name "main thread"
+                                      :%alive-p t
+                                      :os-thread (current-thread-os-thread))))
+    (setq *initial-thread* initial-thread
+          *current-thread* initial-thread)
+    (grab-mutex (thread-result-lock *initial-thread*))
+    ;; Either *all-threads* is empty or it contains exactly one thread
+    ;; in case we are in reinit since saving core with multiple
+    ;; threads doesn't work.
+    (setq *all-threads* (list initial-thread))))
+
+(defun main-thread ()
+  "Returns the main thread of the process."
+  *initial-thread*)
+
+(defun main-thread-p (&optional (thread *current-thread*))
+  "True if THREAD, defaulting to current thread, is the main thread of the process."
+  (eq thread *initial-thread*))
+
+(defmacro return-from-thread (values-form &key allow-exit)
+  "Unwinds from and terminates the current thread, with values from
+VALUES-FORM as the results visible to JOIN-THREAD.
+
+If current thread is the main thread of the process (see
+MAIN-THREAD-P), signals an error unless ALLOW-EXIT is true, as
+terminating the main thread would terminate the entire process. If
+ALLOW-EXIT is true, returning from the main thread is equivalent to
+calling SB-EXT:EXIT with :CODE 0 and :ABORT NIL.
+
+See also: ABORT-THREAD and SB-EXT:EXIT."
+  `(%return-from-thread (multiple-value-list ,values-form) ,allow-exit))
+
+(defun %return-from-thread (values allow-exit)
+  (let ((self *current-thread*))
+    (cond ((main-thread-p self)
+           (unless allow-exit
+             (error 'simple-thread-error
+                    :format-control "~@<Tried to return ~S as values from main thread, ~
+                                     but exit was not allowed.~:@>"
+                    :format-arguments (list values)
+                    :thread self))
+           (sb!ext:exit :code 0))
+          (t
+           (throw '%return-from-thread (values-list values))))))
+
+(defun abort-thread (&key allow-exit)
+  "Unwinds from and terminates the current thread abnormally, causing
+JOIN-THREAD on current thread to signal an error unless a
+default-value is provided.
+
+If current thread is the main thread of the process (see
+MAIN-THREAD-P), signals an error unless ALLOW-EXIT is true, as
+terminating the main thread would terminate the entire process. If
+ALLOW-EXIT is true, aborting the main thread is equivalent to calling
+SB-EXT:EXIT code 1 and :ABORT NIL.
+
+Invoking the initial ABORT restart estabilished by MAKE-THREAD is
+equivalent to calling ABORT-THREAD in other than main threads.
+However, whereas ABORT restart may be rebound, ABORT-THREAD always
+unwinds the entire thread. (Behaviour of the initial ABORT restart for
+main thread depends on the :TOPLEVEL argument to
+SB-EXT:SAVE-LISP-AND-DIE.)
+
+See also: RETURN-FROM-THREAD and SB-EXT:EXIT."
+  (let ((self *current-thread*))
+    (cond ((main-thread-p self)
+           (unless allow-exit
+             (error 'simple-thread-error
+                    :format-control "~@<Tried to abort initial thread, but ~
+                                     exit was not allowed.~:@>"))
+           (sb!ext:exit :code 1))
+          (t
+           ;; We /could/ use TOPLEVEL-CATCHER or %END-OF-THE-WORLD as well, but
+           ;; this seems tidier. Those to are a bit too overloaded already.
+           (throw '%abort-thread t)))))
+\f
+
+;;;; Aliens, low level stuff
+
+(define-alien-routine "kill_safely"
+    integer
+  (os-thread #!-alpha unsigned #!+alpha unsigned-int)
+  (signal int))
+
+(define-alien-routine "wake_thread"
+    integer
+  (os-thread unsigned))
+
+#!+sb-thread
+(progn
+  ;; FIXME it would be good to define what a thread id is or isn't
+  ;; (our current assumption is that it's a fixnum).  It so happens
+  ;; that on Linux it's a pid, but it might not be on posix thread
+  ;; implementations.
+  (define-alien-routine ("create_thread" %create-thread)
+      unsigned (lisp-fun-address unsigned))
+
+  (declaim (inline %block-deferrable-signals))
+  (define-alien-routine ("block_deferrable_signals" %block-deferrable-signals)
+      void
+    (where unsigned)
+    (old   unsigned))
+
+  (defun block-deferrable-signals ()
+    (%block-deferrable-signals 0 0))
+
+  #!+sb-futex
+  (progn
+    (declaim (inline futex-wait %futex-wait futex-wake))
+
+    (define-alien-routine ("futex_wait" %futex-wait) int
+      (word unsigned) (old-value unsigned)
+      (to-sec long) (to-usec unsigned-long))
+
+    (defun futex-wait (word old to-sec to-usec)
+      (with-interrupts
+        (%futex-wait word old to-sec to-usec)))
+
+    (define-alien-routine "futex_wake"
+        int (word unsigned) (n unsigned-long))))
+
+;;; used by debug-int.lisp to access interrupt contexts
+#!-(or sb-fluid sb-thread) (declaim (inline sb!vm::current-thread-offset-sap))
+#!-sb-thread
+(defun sb!vm::current-thread-offset-sap (n)
+  (declare (type (unsigned-byte 27) n))
+  (sap-ref-sap (alien-sap (extern-alien "all_threads" (* t)))
+               (* n sb!vm:n-word-bytes)))
+
+#!+sb-thread
+(defun sb!vm::current-thread-offset-sap (n)
+  (declare (type (unsigned-byte 27) n))
+  (sb!vm::current-thread-offset-sap n))
+\f
+
+(defmacro with-deadlocks ((thread lock &optional (timeout nil timeoutp)) &body forms)
+  (with-unique-names (n-thread n-lock new n-timeout)
+    `(let* ((,n-thread ,thread)
+            (,n-lock ,lock)
+            (,n-timeout ,(when timeoutp
+                           `(or ,timeout
+                                (when sb!impl::*deadline*
+                                  sb!impl::*deadline-seconds*))))
+            (,new (if ,n-timeout
+                      ;; Using CONS tells the rest of the system there's a
+                      ;; timeout in place, so it isn't considered a deadlock.
+                      (cons ,n-timeout ,n-lock)
+                      ,n-lock)))
+       (declare (dynamic-extent ,new))
+       ;; No WITHOUT-INTERRUPTS, since WITH-DEADLOCKS is used
+       ;; in places where interrupts should already be disabled.
        (unwind-protect
-           (progn
-             (get-spinlock ,queue 2 ,pid)
-             ,@body)
-        (release-spinlock ,queue 2 ,pid)))))
-
-
-;;;; the higher-level locking operations are based on waitqueues
-
-(declaim (inline waitqueue-data-address mutex-value-address))
-
-(defstruct waitqueue
-  (name nil :type (or null simple-base-string))
-  (lock 0)
-  (data nil))
-
-;;; The bare 4 here and 5 below are offsets of the slots in the struct.
-;;; There ought to be some better way to get these numbers
-(defun waitqueue-data-address (lock)
-  (declare (optimize (speed 3)))
-  (sb!ext:truly-the
-   (unsigned-byte 32)
-   (+ (sb!kernel:get-lisp-obj-address lock)
-      (- (* 4 sb!vm:n-word-bytes) sb!vm:instance-pointer-lowtag))))
-
-(defstruct (mutex (:include waitqueue))
-  (value nil))
-
-(defun mutex-value-address (lock)
-  (declare (optimize (speed 3)))
-  (sb!ext:truly-the
-   (unsigned-byte 32)
-   (+ (sb!kernel:get-lisp-obj-address lock)
-      (- (* 5 sb!vm:n-word-bytes) sb!vm:instance-pointer-lowtag))))
-
-(sb!alien:define-alien-routine "block_sigcont"  void)
-(sb!alien:define-alien-routine "unblock_sigcont_and_sleep"  void)
-
-#!+sb-futex
-(declaim (inline futex-wait futex-wake))
-#!+sb-futex
-(sb!alien:define-alien-routine
-    "futex_wait" int (word unsigned-long) (old-value unsigned-long))
-#!+sb-futex
-(sb!alien:define-alien-routine
-    "futex_wake" int (word unsigned-long) (n unsigned-long))
-
-;;; this should only be called while holding the queue spinlock.
-;;; it releases the spinlock before sleeping
-(defun wait-on-queue (queue &optional lock)
-  (let ((pid (current-thread-id)))
-    (block-sigcont)
-    (when lock (release-mutex lock))
-    (sb!sys:without-interrupts
-     (pushnew pid (waitqueue-data queue)))
-    (setf (waitqueue-lock queue) 0)
-    (unblock-sigcont-and-sleep)))
-
-;;; this should only be called while holding the queue spinlock.  It doesn't
-;;; release it
-(defun dequeue (queue)
-  (let ((pid (current-thread-id)))
-    (sb!sys:without-interrupts     
-     (setf (waitqueue-data queue)
-          (delete pid (waitqueue-data queue))))))
-
-;;; this should only be called while holding the queue spinlock.
-(defun signal-queue-head (queue)
-  (let ((p (car (waitqueue-data queue))))
-    (when p (signal-thread-to-dequeue p))))
-
-;;;; mutex
-
-;;; i suspect there may be a race still in this: the futex version requires
-;;; the old mutex value before sleeping, so how do we get away without it
-(defun get-mutex (lock &optional new-value (wait-p t))
-  (declare (type mutex lock) (optimize (speed 3)))
-  (let ((pid (current-thread-id)))
-    (unless new-value (setf new-value pid))
-    (assert (not (eql new-value (mutex-value lock))))
-    (get-spinlock lock 2 pid)
-    (loop
-     (unless
-        ;; args are object slot-num old-value new-value
-        (sb!vm::%instance-set-conditional lock 4 nil new-value)
-       (dequeue lock)
-       (setf (waitqueue-lock lock) 0)
-       (return t))
-     (unless wait-p
-       (setf (waitqueue-lock lock) 0)
-       (return nil))
-     (wait-on-queue lock nil))))
-
-#!+sb-futex
-(defun get-mutex/futex (lock &optional new-value (wait-p t))
-  (declare (type mutex lock)  (optimize (speed 3)))
-  (let ((pid (current-thread-id))
-       old)
-    (unless new-value (setf new-value pid))
-    (assert (not (eql new-value (mutex-value lock))))
-    (loop
-     (unless
-        (setf old (sb!vm::%instance-set-conditional lock 4 nil new-value))
-       (return t))
-     (unless wait-p (return nil))
-     (futex-wait (mutex-value-address lock)
-                (sb!kernel:get-lisp-obj-address old)))))
-
-(defun release-mutex (lock &optional (new-value nil))
-  (declare (type mutex lock))
-  ;; we assume the lock is ours to release
-  (with-spinlock (lock)
-    (setf (mutex-value lock) new-value)
-    (signal-queue-head lock)))
-
-#!+sb-futex
-(defun release-mutex/futex (lock)
-  (declare (type mutex lock))
-  (setf (mutex-value lock) nil)
-  (futex-wake (mutex-value-address lock) 1))
-
-
-(defmacro with-mutex ((mutex &key value (wait-p t))  &body body)
-  (with-unique-names (got)
-    `(let ((,got (get-mutex ,mutex ,value ,wait-p)))
-      (when ,got
-       (unwind-protect
-            (progn ,@body)
-         (release-mutex ,mutex))))))
-
-
-;;;; condition variables
-
-(defun condition-wait (queue lock)
-  "Atomically release LOCK and enqueue ourselves on QUEUE.  Another
-thread may subsequently notify us using CONDITION-NOTIFY, at which
-time we reacquire LOCK and return to the caller."
-  (assert lock)
-  (let ((value (mutex-value lock)))
-    (unwind-protect
-        (progn
-          (get-spinlock queue 2 (current-thread-id))
-          (wait-on-queue queue lock))
-      ;; If we are interrupted while waiting, we should do these things
-      ;; before returning.  Ideally, in the case of an unhandled signal,
-      ;; we should do them before entering the debugger, but this is
-      ;; better than nothing.
-      (with-spinlock (queue)
-       (dequeue queue))
-      (get-mutex lock value))))
-
-#!+sb-futex
-(defun condition-wait/futex (queue lock)
-  (assert lock)
-  (let ((value (mutex-value lock)))
-    (unwind-protect
-        (let ((me (current-thread-id)))
-          ;; XXX we should do something to ensure that the result of this setf
-          ;; is visible to all CPUs
-          (setf (waitqueue-data queue) me)
-          (release-mutex lock)
-          ;; Now we go to sleep using futex-wait.  If anyone else
-          ;; manages to grab LOCK and call CONDITION-NOTIFY during
-          ;; this comment, it will change queue->data, and so
-          ;; futex-wait returns immediately instead of sleeping.
-          ;; Ergo, no lost wakeup
-          (futex-wait (waitqueue-data-address queue)
-                      (sb!kernel:get-lisp-obj-address me)))
-      ;; If we are interrupted while waiting, we should do these things
-      ;; before returning.  Ideally, in the case of an unhandled signal,
-      ;; we should do them before entering the debugger, but this is
-      ;; better than nothing.
-      (get-mutex lock value))))
-
-
-(defun condition-notify (queue)
-  "Notify one of the processes waiting on QUEUE"
-  (with-spinlock (queue) (signal-queue-head queue)))
-
-#!+sb-futex
-(defun condition-notify/futex (queue)
-  "Notify one of the processes waiting on QUEUE."
-  (let ((me (current-thread-id)))
-    ;; no problem if >1 thread notifies during the comment in
-    ;; condition-wait: as long as the value in queue-data isn't the
-    ;; waiting thread's id, it matters not what it is
-    ;; XXX we should do something to ensure that the result of this setf
-    ;; is visible to all CPUs
-    (setf (waitqueue-data queue) me)
-    (futex-wake (waitqueue-data-address queue) 1)))
+            (progn
+              (setf (thread-waiting-for ,n-thread) ,new)
+              (barrier (:write))
+              ,@forms)
+         ;; Interrupt handlers and GC save and restore any
+         ;; previous wait marks using WITHOUT-DEADLOCKS below.
+         (setf (thread-waiting-for ,n-thread) nil)
+         (barrier (:write))))))
+\f
+;;;; Mutexes
 
-#!+sb-futex
-(defun condition-broadcast/futex (queue)
-  (let ((me (current-thread-id)))
-    (setf (waitqueue-data queue) me)
-    (futex-wake (waitqueue-data-address queue) (ash 1 30))))
+#!+sb-doc
+(setf (fdocumentation 'make-mutex 'function)
+      "Create a mutex."
+      (fdocumentation 'mutex-name 'function)
+      "The name of the mutex. Setfable.")
 
-(defun condition-broadcast (queue)
-  "Notify all of the processes waiting on QUEUE."
-  (with-spinlock (queue)
-    (map nil #'signal-thread-to-dequeue (waitqueue-data queue))))
+#!+(and sb-thread sb-futex)
+(progn
+  (define-structure-slot-addressor mutex-state-address
+      :structure mutex
+      :slot state)
+  ;; Important: current code assumes these are fixnums or other
+  ;; lisp objects that don't need pinning.
+  (defconstant +lock-free+ 0)
+  (defconstant +lock-taken+ 1)
+  (defconstant +lock-contested+ 2))
+
+(defun mutex-owner (mutex)
+  "Current owner of the mutex, NIL if the mutex is free. Naturally,
+this is racy by design (another thread may acquire the mutex after
+this function returns), it is intended for informative purposes. For
+testing whether the current thread is holding a mutex see
+HOLDING-MUTEX-P."
+  ;; Make sure to get the current value.
+  (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) nil nil))
+
+(sb!ext:defglobal **deadlock-lock** nil)
 
-;;; Futexes may be available at compile time but not runtime, so we
-;;; default to not using them unless os_init says they're available
-(defun maybe-install-futex-functions ()
+;;; Signals an error if owner of LOCK is waiting on a lock whose release
+;;; depends on the current thread. Does not detect deadlocks from sempahores.
+(defun check-deadlock ()
+  (let* ((self *current-thread*)
+         (origin (progn
+                   (barrier (:read))
+                   (thread-waiting-for self))))
+    (labels ((detect-deadlock (lock)
+               (let ((other-thread (mutex-%owner lock)))
+                 (cond ((not other-thread))
+                       ((eq self other-thread)
+                        (let ((chain
+                                (with-cas-lock ((symbol-value '**deadlock-lock**))
+                                  (prog1 (deadlock-chain self origin)
+                                    ;; We're now committed to signaling the
+                                    ;; error and breaking the deadlock, so
+                                    ;; mark us as no longer waiting on the
+                                    ;; lock. This ensures that a single
+                                    ;; deadlock is reported in only one
+                                    ;; thread, and that we don't look like
+                                    ;; we're waiting on the lock when print
+                                    ;; stuff -- because that may lead to
+                                    ;; further deadlock checking, in turn
+                                    ;; possibly leading to a bogus vicious
+                                    ;; metacycle on PRINT-OBJECT.
+                                    (setf (thread-waiting-for self) nil)))))
+                          (error 'thread-deadlock
+                                 :thread *current-thread*
+                                 :cycle chain)))
+                       (t
+                        (let ((other-lock (progn
+                                            (barrier (:read))
+                                            (thread-waiting-for other-thread))))
+                          ;; If the thread is waiting with a timeout OTHER-LOCK
+                          ;; is a cons, and we don't consider it a deadlock -- since
+                          ;; it will time out on its own sooner or later.
+                          (when (mutex-p other-lock)
+                            (detect-deadlock other-lock)))))))
+             (deadlock-chain (thread lock)
+               (let* ((other-thread (mutex-owner lock))
+                      (other-lock (when other-thread
+                                    (barrier (:read))
+                                    (thread-waiting-for other-thread))))
+                 (cond ((not other-thread)
+                        ;; The deadlock is gone -- maybe someone unwound
+                        ;; from the same deadlock already?
+                        (return-from check-deadlock nil))
+                       ((consp other-lock)
+                        ;; There's a timeout -- no deadlock.
+                        (return-from check-deadlock nil))
+                       ((waitqueue-p other-lock)
+                        ;; Not a lock.
+                        (return-from check-deadlock nil))
+                       ((eq self other-thread)
+                        ;; Done
+                        (list (list thread lock)))
+                       (t
+                        (if other-lock
+                            (cons (cons thread lock)
+                                  (deadlock-chain other-thread other-lock))
+                            ;; Again, the deadlock is gone?
+                            (return-from check-deadlock nil)))))))
+      ;; Timeout means there is no deadlock
+      (when (mutex-p origin)
+        (detect-deadlock origin)
+        t))))
+
+(defun %try-mutex (mutex new-owner)
+  (declare (type mutex mutex) (optimize (speed 3)))
+  (barrier (:read))
+  (let ((old (mutex-%owner mutex)))
+    (when (eq new-owner old)
+      (error "Recursive lock attempt ~S." mutex))
+    #!-sb-thread
+    (when old
+      (error "Strange deadlock on ~S in an unithreaded build?" mutex))
+    #!-(and sb-thread sb-futex)
+    (and (not old)
+         ;; Don't even bother to try to CAS if it looks bad.
+         (not (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) nil new-owner)))
+    #!+(and sb-thread sb-futex)
+    ;; From the Mutex 2 algorithm from "Futexes are Tricky" by Ulrich Drepper.
+    (when (eql +lock-free+ (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                                    +lock-free+
+                                                    +lock-taken+))
+      (let ((prev (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) nil new-owner)))
+        (when prev
+          (bug "Old owner in free mutex: ~S" prev))
+        t))))
+
+#!+sb-thread
+(defun %%wait-for-mutex (mutex new-owner to-sec to-usec stop-sec stop-usec)
+  (declare (type mutex mutex) (optimize (speed 3)))
+  #!-sb-futex
+  (declare (ignore to-sec to-usec))
+  #!-sb-futex
+  (flet ((cas ()
+           (loop repeat 100
+                 when (and (progn
+                             (barrier (:read))
+                             (not (mutex-%owner mutex)))
+                           (not (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) nil
+                                                         new-owner)))
+                 do (return-from cas t)
+                 else
+                 do
+                    (sb!ext:spin-loop-hint))
+           ;; Check for pending interrupts.
+           (with-interrupts nil)))
+    (declare (dynamic-extent #'cas))
+    (sb!impl::%%wait-for #'cas stop-sec stop-usec))
   #!+sb-futex
-  (unless (zerop (extern-alien "linux_supports_futex" int))
-    (setf (fdefinition 'get-mutex) #'get-mutex/futex
-         (fdefinition 'release-mutex) #'release-mutex/futex
-         (fdefinition 'condition-wait) #'condition-wait/futex
-         (fdefinition 'condition-broadcast) #'condition-broadcast/futex
-         (fdefinition 'condition-notify) #'condition-notify/futex)
-    t))
-
-;;;; job control, independent listeners
-
-(defstruct session 
-  (lock (make-mutex))
+  ;; This is a fairly direct translation of the Mutex 2 algorithm from
+  ;; "Futexes are Tricky" by Ulrich Drepper.
+  (flet ((maybe (old)
+           (when (eql +lock-free+ old)
+             (let ((prev (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex)
+                                                  nil new-owner)))
+               (when prev
+                 (bug "Old owner in free mutex: ~S" prev))
+               (return-from %%wait-for-mutex t)))))
+    (prog ((old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                         +lock-free+ +lock-taken+)))
+       ;; Got it right off the bat?
+       (maybe old)
+     :retry
+       ;; Mark it as contested, and sleep. (Exception: it was just released.)
+       (when (or (eql +lock-contested+ old)
+                 (not (eql +lock-free+
+                           (sb!ext:compare-and-swap
+                            (mutex-state mutex) +lock-taken+ +lock-contested+))))
+         (when (eql 1 (with-pinned-objects (mutex)
+                        (futex-wait (mutex-state-address mutex)
+                                    (get-lisp-obj-address +lock-contested+)
+                                    (or to-sec -1)
+                                    (or to-usec 0))))
+           ;; -1 = EWOULDBLOCK, possibly spurious wakeup
+           ;;  0 = normal wakeup
+           ;;  1 = ETIMEDOUT ***DONE***
+           ;;  2 = EINTR, a spurious wakeup
+           (return-from %%wait-for-mutex nil)))
+       ;; Try to get it, still marking it as contested.
+       (maybe
+        (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex) +lock-free+ +lock-contested+))
+       ;; Update timeout if necessary.
+       (when stop-sec
+         (setf (values to-sec to-usec)
+               (sb!impl::relative-decoded-times stop-sec stop-usec)))
+       ;; Spin.
+       (go :retry))))
+
+#!+sb-thread
+(defun %wait-for-mutex (mutex self timeout to-sec to-usec stop-sec stop-usec deadlinep)
+  (with-deadlocks (self mutex timeout)
+    (with-interrupts (check-deadlock))
+    (tagbody
+     :again
+       (return-from %wait-for-mutex
+         (or (%%wait-for-mutex mutex self to-sec to-usec stop-sec stop-usec)
+             (when deadlinep
+               (signal-deadline)
+               ;; FIXME: substract elapsed time from timeout...
+               (setf (values to-sec to-usec stop-sec stop-usec deadlinep)
+                     (decode-timeout timeout))
+               (go :again)))))))
+
+(define-deprecated-function :early "1.0.37.33" get-mutex (grab-mutex)
+    (mutex &optional new-owner (waitp t) (timeout nil))
+  (declare (ignorable waitp timeout))
+  (let ((new-owner (or new-owner *current-thread*)))
+    (or (%try-mutex mutex new-owner)
+        #!+sb-thread
+        (when waitp
+          (multiple-value-call #'%wait-for-mutex
+            mutex new-owner timeout (decode-timeout timeout))))))
+
+(defun grab-mutex (mutex &key (waitp t) (timeout nil))
+  #!+sb-doc
+  "Acquire MUTEX for the current thread. If WAITP is true (the default) and
+the mutex is not immediately available, sleep until it is available.
+
+If TIMEOUT is given, it specifies a relative timeout, in seconds, on how long
+GRAB-MUTEX should try to acquire the lock in the contested case.
+
+If GRAB-MUTEX returns T, the lock acquisition was successful. In case of WAITP
+being NIL, or an expired TIMEOUT, GRAB-MUTEX may also return NIL which denotes
+that GRAB-MUTEX did -not- acquire the lock.
+
+Notes:
+
+  - GRAB-MUTEX is not interrupt safe. The correct way to call it is:
+
+      (WITHOUT-INTERRUPTS
+        ...
+        (ALLOW-WITH-INTERRUPTS (GRAB-MUTEX ...))
+        ...)
+
+    WITHOUT-INTERRUPTS is necessary to avoid an interrupt unwinding the call
+    while the mutex is in an inconsistent state while ALLOW-WITH-INTERRUPTS
+    allows the call to be interrupted from sleep.
+
+  - (GRAB-MUTEX <mutex> :timeout 0.0) differs from
+    (GRAB-MUTEX <mutex> :waitp nil) in that the former may signal a
+    DEADLINE-TIMEOUT if the global deadline was due already on entering
+    GRAB-MUTEX.
+
+    The exact interplay of GRAB-MUTEX and deadlines are reserved to change in
+    future versions.
+
+  - It is recommended that you use WITH-MUTEX instead of calling GRAB-MUTEX
+    directly.
+"
+  (declare (ignorable waitp timeout))
+  (let ((self *current-thread*))
+    (or (%try-mutex mutex self)
+        #!+sb-thread
+        (when waitp
+          (multiple-value-call #'%wait-for-mutex
+            mutex self timeout (decode-timeout timeout))))))
+
+(defun release-mutex (mutex &key (if-not-owner :punt))
+  #!+sb-doc
+  "Release MUTEX by setting it to NIL. Wake up threads waiting for
+this mutex.
+
+RELEASE-MUTEX is not interrupt safe: interrupts should be disabled
+around calls to it.
+
+If the current thread is not the owner of the mutex then it silently
+returns without doing anything (if IF-NOT-OWNER is :PUNT), signals a
+WARNING (if IF-NOT-OWNER is :WARN), or releases the mutex anyway (if
+IF-NOT-OWNER is :FORCE)."
+  (declare (type mutex mutex))
+  ;; Order matters: set owner to NIL before releasing state.
+  (let* ((self *current-thread*)
+         (old-owner (sb!ext:compare-and-swap (mutex-%owner mutex) self nil)))
+    (unless (eq self old-owner)
+      (ecase if-not-owner
+        ((:punt) (return-from release-mutex nil))
+        ((:warn)
+         (warn "Releasing ~S, owned by another thread: ~S" mutex old-owner))
+        ((:force)))
+      (setf (mutex-%owner mutex) nil)
+      ;; FIXME: Is a :memory barrier too strong here?  Can we use a :write
+      ;; barrier instead?
+      (barrier (:memory)))
+    #!+(and sb-thread sb-futex)
+    (when old-owner
+      ;; FIXME: once ATOMIC-INCF supports struct slots with word sized
+      ;; unsigned-byte type this can be used:
+      ;;
+      ;;     (let ((old (sb!ext:atomic-incf (mutex-state mutex) -1)))
+      ;;       (unless (eql old +lock-free+)
+      ;;         (setf (mutex-state mutex) +lock-free+)
+      ;;         (with-pinned-objects (mutex)
+      ;;           (futex-wake (mutex-state-address mutex) 1))))
+      (let ((old (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                          +lock-taken+ +lock-free+)))
+        (when (eql old +lock-contested+)
+          (sb!ext:compare-and-swap (mutex-state mutex)
+                                   +lock-contested+ +lock-free+)
+          (with-pinned-objects (mutex)
+            (futex-wake (mutex-state-address mutex) 1))))
+      nil)))
+\f
+
+;;;; Waitqueues/condition variables
+
+#!+(or (not sb-thread) sb-futex)
+(defstruct (waitqueue (:constructor %make-waitqueue))
+  #!+sb-doc
+  "Waitqueue type."
+  (name nil :type (or null thread-name))
+  #!+(and sb-thread sb-futex)
+  (token nil))
+
+#!+(and sb-thread (not sb-futex))
+(progn
+  (defstruct (waitqueue (:constructor %make-waitqueue))
+    #!+sb-doc
+    "Waitqueue type."
+    (name nil :type (or null thread-name))
+    ;; For WITH-CAS-LOCK: because CONDITION-WAIT must be able to call
+    ;; %WAITQUEUE-WAKEUP without re-aquiring the mutex, we need a separate
+    ;; lock. In most cases this should be uncontested thanks to the mutex --
+    ;; the only case where that might not be true is when CONDITION-WAIT
+    ;; unwinds and %WAITQUEUE-DROP is called.
+    %owner
+    %head
+    %tail)
+
+  (defun %waitqueue-enqueue (thread queue)
+    (setf (thread-waiting-for thread) queue)
+    (let ((head (waitqueue-%head queue))
+          (tail (waitqueue-%tail queue))
+          (new (list thread)))
+      (unless head
+        (setf (waitqueue-%head queue) new))
+      (when tail
+        (setf (cdr tail) new))
+      (setf (waitqueue-%tail queue) new)
+      nil))
+  (defun %waitqueue-drop (thread queue)
+    (setf (thread-waiting-for thread) nil)
+    (let ((head (waitqueue-%head queue)))
+      (do ((list head (cdr list))
+           (prev nil list))
+          ((or (null list)
+               (eq (car list) thread))
+           (when list
+             (let ((rest (cdr list)))
+               (cond (prev
+                      (setf (cdr prev) rest))
+                     (t
+                      (setf (waitqueue-%head queue) rest
+                            prev rest)))
+               (unless rest
+                 (setf (waitqueue-%tail queue) prev)))))))
+    nil)
+  (defun %waitqueue-wakeup (queue n)
+    (declare (fixnum n))
+    (loop while (plusp n)
+          for next = (let ((head (waitqueue-%head queue))
+                           (tail (waitqueue-%tail queue)))
+                       (when head
+                         (if (eq head tail)
+                             (setf (waitqueue-%head queue) nil
+                                   (waitqueue-%tail queue) nil)
+                             (setf (waitqueue-%head queue) (cdr head)))
+                         (car head)))
+          while next
+          do (when (eq queue (sb!ext:compare-and-swap
+                              (thread-waiting-for next) queue nil))
+               (decf n)))
+    nil))
+
+(def!method print-object ((waitqueue waitqueue) stream)
+  (print-unreadable-object (waitqueue stream :type t :identity t)
+    (format stream "~@[~A~]" (waitqueue-name waitqueue))))
+
+(defun make-waitqueue (&key name)
+  #!+sb-doc
+  "Create a waitqueue."
+  (%make-waitqueue :name name))
+
+#!+sb-doc
+(setf (fdocumentation 'waitqueue-name 'function)
+      "The name of the waitqueue. Setfable.")
+
+#!+(and sb-thread sb-futex)
+(define-structure-slot-addressor waitqueue-token-address
+    :structure waitqueue
+    :slot token)
+
+(defun condition-wait (queue mutex &key timeout)
+  #!+sb-doc
+  "Atomically release MUTEX and start waiting on QUEUE for till another thread
+wakes us up using either CONDITION-NOTIFY or CONDITION-BROADCAST on that
+queue, at which point we re-acquire MUTEX and return T.
+
+Spurious wakeups are possible.
+
+If TIMEOUT is given, it is the maximum number of seconds to wait, including
+both waiting for the wakeup and the time to re-acquire MUTEX. Unless both
+wakeup and re-acquisition do not occur within the given time, returns NIL
+without re-acquiring the mutex.
+
+If CONDITION-WAIT unwinds, it may do so with or without the mutex being held.
+
+Important: Since CONDITION-WAIT may return without CONDITION-NOTIFY having
+occurred the correct way to write code that uses CONDITION-WAIT is to loop
+around the call, checking the the associated data:
+
+  (defvar *data* nil)
+  (defvar *queue* (make-waitqueue))
+  (defvar *lock* (make-mutex))
+
+  ;; Consumer
+  (defun pop-data (&optional timeout)
+    (with-mutex (*lock*)
+      (loop until *data*
+            do (or (condition-wait *queue* *lock* :timeout timeout)
+                   ;; Lock not held, must unwind without touching *data*.
+                   (return-from pop-data nil)))
+      (pop *data*)))
+
+  ;; Producer
+  (defun push-data (data)
+    (with-mutex (*lock*)
+      (push data *data*)
+      (condition-notify *queue*)))
+"
+  #!-sb-thread
+  (declare (ignore queue))
+  (assert mutex)
+  #!-sb-thread
+  (sb!ext:wait-for nil :timeout timeout) ; Yeah...
+  #!+sb-thread
+  (let ((me *current-thread*))
+    (barrier (:read))
+    (assert (eq me (mutex-%owner mutex)))
+    (multiple-value-bind (to-sec to-usec stop-sec stop-usec deadlinep)
+        (decode-timeout timeout)
+      (let ((status :interrupted))
+        ;; Need to disable interrupts so that we don't miss grabbing the
+        ;; mutex on our way out.
+        (without-interrupts
+          (unwind-protect
+               (progn
+                 #!-sb-futex
+                 (progn
+                   (%with-cas-lock ((waitqueue-%owner queue))
+                     (%waitqueue-enqueue me queue))
+                   (release-mutex mutex)
+                   (setf status
+                         (or (flet ((wakeup ()
+                                      (barrier (:read))
+                                      (unless (eq queue (thread-waiting-for me))
+                                        :ok)))
+                               (declare (dynamic-extent #'wakeup))
+                               (allow-with-interrupts
+                                 (sb!impl::%%wait-for #'wakeup stop-sec stop-usec)))
+                             :timeout)))
+                 #!+sb-futex
+                 (with-pinned-objects (queue me)
+                   (setf (waitqueue-token queue) me)
+                   (release-mutex mutex)
+                   ;; Now we go to sleep using futex-wait. If anyone else
+                   ;; manages to grab MUTEX and call CONDITION-NOTIFY during
+                   ;; this comment, it will change the token, and so futex-wait
+                   ;; returns immediately instead of sleeping. Ergo, no lost
+                   ;; wakeup. We may get spurious wakeups, but that's ok.
+                   (setf status
+                         (case (allow-with-interrupts
+                                 (futex-wait (waitqueue-token-address queue)
+                                             (get-lisp-obj-address me)
+                                             ;; our way of saying "no
+                                             ;; timeout":
+                                             (or to-sec -1)
+                                             (or to-usec 0)))
+                           ((1)
+                            ;;  1 = ETIMEDOUT
+                            :timeout)
+                           (t
+                            ;; -1 = EWOULDBLOCK, possibly spurious wakeup
+                            ;;  0 = normal wakeup
+                            ;;  2 = EINTR, a spurious wakeup
+                            :ok)))))
+            #!-sb-futex
+            (%with-cas-lock ((waitqueue-%owner queue))
+              (if (eq queue (thread-waiting-for me))
+                  (%waitqueue-drop me queue)
+                  (unless (eq :ok status)
+                    ;; CONDITION-NOTIFY thinks we've been woken up, but really
+                    ;; we're unwinding. Wake someone else up.
+                    (%waitqueue-wakeup queue 1))))
+            ;; Update timeout for mutex re-aquisition.
+            (when (and (eq :ok status) to-sec)
+              (setf (values to-sec to-usec)
+                    (sb!impl::relative-decoded-times stop-sec stop-usec)))
+            ;; If we ran into deadline, try to get the mutex before
+            ;; signaling. If we don't unwind it will look like a normal
+            ;; return from user perspective.
+            (when (and (eq :timeout status) deadlinep)
+              (let ((got-it (%try-mutex mutex me)))
+                (allow-with-interrupts
+                  (signal-deadline)
+                  (cond (got-it
+                         (return-from condition-wait t))
+                        (t
+                         ;; The deadline may have changed.
+                         (setf (values to-sec to-usec stop-sec stop-usec deadlinep)
+                               (decode-timeout timeout))
+                         (setf status :ok))))))
+            ;; Re-acquire the mutex for normal return.
+            (when (eq :ok status)
+              (unless (or (%try-mutex mutex me)
+                          (allow-with-interrupts
+                            (%wait-for-mutex mutex me timeout
+                                             to-sec to-usec
+                                             stop-sec stop-usec deadlinep)))
+                (setf status :timeout)))))
+        (or (eq :ok status)
+            (unless (eq :timeout status)
+              ;; The only case we return normally without re-acquiring the
+              ;; mutex is when there is a :TIMEOUT that runs out.
+              (bug "CONDITION-WAIT: invalid status on normal return: ~S" status)))))))
+
+(defun condition-notify (queue &optional (n 1))
+  #!+sb-doc
+  "Notify N threads waiting on QUEUE.
+
+IMPORTANT: The same mutex that is used in the corresponding CONDITION-WAIT
+must be held by this thread during this call."
+  #!-sb-thread
+  (declare (ignore queue n))
+  #!-sb-thread
+  (error "Not supported in unithread builds.")
+  #!+sb-thread
+  (declare (type (and fixnum (integer 1)) n))
+  (/show0 "Entering CONDITION-NOTIFY")
+  #!+sb-thread
+  (progn
+    #!-sb-futex
+    (with-cas-lock ((waitqueue-%owner queue))
+      (%waitqueue-wakeup queue n))
+    #!+sb-futex
+    (progn
+    ;; No problem if >1 thread notifies during the comment in condition-wait:
+    ;; as long as the value in queue-data isn't the waiting thread's id, it
+    ;; matters not what it is -- using the queue object itself is handy.
+    ;;
+    ;; XXX we should do something to ensure that the result of this setf
+    ;; is visible to all CPUs.
+    ;;
+    ;; ^-- surely futex_wake() involves a memory barrier?
+      (setf (waitqueue-token queue) queue)
+      (with-pinned-objects (queue)
+        (futex-wake (waitqueue-token-address queue) n)))))
+
+(defun condition-broadcast (queue)
+  #!+sb-doc
+  "Notify all threads waiting on QUEUE.
+
+IMPORTANT: The same mutex that is used in the corresponding CONDITION-WAIT
+must be held by this thread during this call."
+  (condition-notify queue
+                    ;; On a 64-bit platform truncating M-P-F to an int
+                    ;; results in -1, which wakes up only one thread.
+                    (ldb (byte 29 0)
+                         most-positive-fixnum)))
+\f
+
+;;;; Semaphores
+
+(defstruct (semaphore (:constructor %make-semaphore (name %count)))
+  #!+sb-doc
+  "Semaphore type. The fact that a SEMAPHORE is a STRUCTURE-OBJECT
+should be considered an implementation detail, and may change in the
+future."
+  (name    nil :type (or null thread-name))
+  (%count    0 :type (integer 0))
+  (waitcount 0 :type sb!vm:word)
+  (mutex (make-mutex))
+  (queue (make-waitqueue)))
+
+(setf (fdocumentation 'semaphore-name 'function)
+      "The name of the semaphore INSTANCE. Setfable.")
+
+(defstruct (semaphore-notification (:constructor make-semaphore-notification ())
+                                   (:copier nil))
+  #!+sb-doc
+  "Semaphore notification object. Can be passed to WAIT-ON-SEMAPHORE and
+TRY-SEMAPHORE as the :NOTIFICATION argument. Consequences are undefined if
+multiple threads are using the same notification object in parallel."
+  (%status nil :type boolean))
+
+(setf (fdocumentation 'make-semaphore-notification 'function)
+      "Constructor for SEMAPHORE-NOTIFICATION objects. SEMAPHORE-NOTIFICATION-STATUS
+is initially NIL.")
+
+(declaim (inline semaphore-notification-status))
+(defun semaphore-notification-status (semaphore-notification)
+  #!+sb-doc
+  "Returns T if a WAIT-ON-SEMAPHORE or TRY-SEMAPHORE using
+SEMAPHORE-NOTIFICATION has succeeded since the notification object was created
+or cleared."
+  (barrier (:read))
+  (semaphore-notification-%status semaphore-notification))
+
+(declaim (inline clear-semaphore-notification))
+(defun clear-semaphore-notification (semaphore-notification)
+  #!+sb-doc
+  "Resets the SEMAPHORE-NOTIFICATION object for use with another call to
+WAIT-ON-SEMAPHORE or TRY-SEMAPHORE."
+  (barrier (:write)
+    (setf (semaphore-notification-%status semaphore-notification) nil)))
+
+(declaim (inline semaphore-count))
+(defun semaphore-count (instance)
+  #!+sb-doc
+  "Returns the current count of the semaphore INSTANCE."
+  (barrier (:read))
+  (semaphore-%count instance))
+
+(defun make-semaphore (&key name (count 0))
+  #!+sb-doc
+  "Create a semaphore with the supplied COUNT and NAME."
+  (%make-semaphore name count))
+
+(defun wait-on-semaphore (semaphore &key timeout notification)
+  #!+sb-doc
+  "Decrement the count of SEMAPHORE if the count would not be negative. Else
+blocks until the semaphore can be decremented. Returns T on success.
+
+If TIMEOUT is given, it is the maximum number of seconds to wait. If the count
+cannot be decremented in that time, returns NIL without decrementing the
+count.
+
+If NOTIFICATION is given, it must be a SEMAPHORE-NOTIFICATION object whose
+SEMAPHORE-NOTIFICATION-STATUS is NIL. If WAIT-ON-SEMAPHORE succeeds and
+decrements the count, the status is set to T."
+  (when (and notification (semaphore-notification-status notification))
+    (with-simple-restart (continue "Clear notification status and continue.")
+      (error "~@<Semaphore notification object status not cleared on entry to ~S on ~S.~:@>"
+             'wait-on-semaphore semaphore))
+    (clear-semaphore-notification notification))
+  ;; A more direct implementation based directly on futexes should be
+  ;; possible.
+  ;;
+  ;; We need to disable interrupts so that we don't forget to
+  ;; decrement the waitcount (which would happen if an asynch
+  ;; interrupt should catch us on our way out from the loop.)
+  ;;
+  ;; FIXME: No timeout on initial mutex acquisition.
+  (with-system-mutex ((semaphore-mutex semaphore) :allow-with-interrupts t)
+    ;; Quick check: is it positive? If not, enter the wait loop.
+    (let ((count (semaphore-%count semaphore)))
+      (cond ((plusp count)
+             (setf (semaphore-%count semaphore) (1- count))
+             (when notification
+               (setf (semaphore-notification-%status notification) t)))
+            (t
+             (unwind-protect
+                  (progn
+                    ;; Need to use ATOMIC-INCF despite the lock, because on our
+                    ;; way out from here we might not be locked anymore -- so
+                    ;; another thread might be tweaking this in parallel using
+                    ;; ATOMIC-DECF. No danger over overflow, since there it
+                    ;; at most one increment per thread waiting on the semaphore.
+                    (sb!ext:atomic-incf (semaphore-waitcount semaphore))
+                    (loop until (plusp (setf count (semaphore-%count semaphore)))
+                          do (or (condition-wait (semaphore-queue semaphore)
+                                                 (semaphore-mutex semaphore)
+                                                 :timeout timeout)
+                                 (return-from wait-on-semaphore nil)))
+                    (setf (semaphore-%count semaphore) (1- count))
+                    (when notification
+                      (setf (semaphore-notification-%status notification) t)))
+               ;; Need to use ATOMIC-DECF as we may unwind without the lock
+               ;; being held!
+               (sb!ext:atomic-decf (semaphore-waitcount semaphore)))))))
+  t)
+
+(defun try-semaphore (semaphore &optional (n 1) notification)
+  #!+sb-doc
+  "Try to decrement the count of SEMAPHORE by N. If the count were to
+become negative, punt and return NIL, otherwise return true.
+
+If NOTIFICATION is given it must be a semaphore notification object
+with SEMAPHORE-NOTIFICATION-STATUS of NIL. If the count is decremented,
+the status is set to T."
+  (declare (type (integer 1) n))
+  (when (and notification (semaphore-notification-status notification))
+    (with-simple-restart (continue "Clear notification status and continue.")
+      (error "~@<Semaphore notification object status not cleared on entry to ~S on ~S.~:@>"
+             'try-semaphore semaphore))
+    (clear-semaphore-notification notification))
+  (with-system-mutex ((semaphore-mutex semaphore) :allow-with-interrupts t)
+    (let ((new-count (- (semaphore-%count semaphore) n)))
+      (when (not (minusp new-count))
+        (setf (semaphore-%count semaphore) new-count)
+        (when notification
+          (setf (semaphore-notification-%status notification) t))
+        ;; FIXME: We don't actually document this -- should we just
+        ;; return T, or document new count as the return?
+        new-count))))
+
+(defun signal-semaphore (semaphore &optional (n 1))
+  #!+sb-doc
+  "Increment the count of SEMAPHORE by N. If there are threads waiting
+on this semaphore, then N of them is woken up."
+  (declare (type (integer 1) n))
+  ;; Need to disable interrupts so that we don't lose a wakeup after
+  ;; we have incremented the count.
+  (with-system-mutex ((semaphore-mutex semaphore) :allow-with-interrupts t)
+    (let ((waitcount (semaphore-waitcount semaphore))
+          (count (incf (semaphore-%count semaphore) n)))
+      (when (plusp waitcount)
+        (condition-notify (semaphore-queue semaphore) (min waitcount count))))))
+\f
+
+;;;; Job control, independent listeners
+
+(defstruct session
+  (lock (make-mutex :name "session lock"))
   (threads nil)
   (interactive-threads nil)
   (interactive-threads-queue (make-waitqueue)))
 
+(defvar *session* nil)
+
+;;; The debugger itself tries to acquire the session lock, don't let
+;;; funny situations (like getting a sigint while holding the session
+;;; lock) occur. At the same time we need to allow interrupts while
+;;; *waiting* for the session lock for things like GET-FOREGROUND to
+;;; be interruptible.
+;;;
+;;; Take care: we sometimes need to obtain the session lock while
+;;; holding on to *ALL-THREADS-LOCK*, so we must _never_ obtain it
+;;; _after_ getting a session lock! (Deadlock risk.)
+;;;
+;;; FIXME: It would be good to have ordered locks to ensure invariants
+;;; like the above.
+(defmacro with-session-lock ((session) &body body)
+  `(with-system-mutex ((session-lock ,session) :allow-with-interrupts t)
+     ,@body))
+
 (defun new-session ()
-  (let ((tid (current-thread-id)))
-    (make-session :threads (list tid)
-                 :interactive-threads (list tid))))
+  (make-session :threads (list *current-thread*)
+                :interactive-threads (list *current-thread*)))
 
 (defun init-job-control ()
-  (setf *session* (new-session)))
+  (/show0 "Entering INIT-JOB-CONTROL")
+  (setf *session* (new-session))
+  (/show0 "Exiting INIT-JOB-CONTROL"))
+
+(defun %delete-thread-from-session (thread session)
+  (with-session-lock (session)
+    (setf (session-threads session)
+          (delete thread (session-threads session))
+          (session-interactive-threads session)
+          (delete thread (session-interactive-threads session)))))
 
 (defun call-with-new-session (fn)
-  (let ((tid (current-thread-id)))
-    (with-mutex ((session-lock *session*))
-      (setf (session-threads *session*)
-           (delete tid (session-threads *session*))
-           (session-interactive-threads *session*)
-           (delete tid (session-interactive-threads *session*))))
-    (let ((*session* (new-session)))
-      (funcall fn))))
+  (%delete-thread-from-session *current-thread* *session*)
+  (let ((*session* (new-session)))
+    (funcall fn)))
 
 (defmacro with-new-session (args &body forms)
-  (declare (ignore args))              ;for extensibility
+  (declare (ignore args))               ;for extensibility
   (sb!int:with-unique-names (fb-name)
     `(labels ((,fb-name () ,@forms))
       (call-with-new-session (function ,fb-name)))))
 
+;;; Remove thread from its session, if it has one.
+#!+sb-thread
+(defun handle-thread-exit (thread)
+  (/show0 "HANDLING THREAD EXIT")
+  (when *exit-in-process*
+    (%exit))
+  ;; Lisp-side cleanup
+  (with-all-threads-lock
+    (setf (thread-%alive-p thread) nil)
+    (setf (thread-os-thread thread) nil)
+    (setq *all-threads* (delete thread *all-threads*))
+    (when *session*
+      (%delete-thread-from-session thread *session*))))
+
+(defun %exit-other-threads ()
+  ;; Grabbing this lock prevents new threads from
+  ;; being spawned, and guarantees that *ALL-THREADS*
+  ;; is up to date.
+  (with-deadline (:seconds nil :override t)
+    (grab-mutex *make-thread-lock*)
+    (let ((timeout sb!ext:*exit-timeout*)
+          (code *exit-in-process*)
+          (current *current-thread*)
+          (joinees nil)
+          (main nil))
+      (dolist (thread (list-all-threads))
+        (cond ((eq thread current))
+              ((main-thread-p thread)
+               (setf main thread))
+              (t
+               (handler-case
+                   (progn
+                     (terminate-thread thread)
+                     (push thread joinees))
+                 (interrupt-thread-error ())))))
+      (with-progressive-timeout (time-left :seconds timeout)
+        (dolist (thread joinees)
+          (join-thread thread :default t :timeout (time-left)))
+        ;; Need to defer till others have joined, because when main
+        ;; thread exits, we're gone. Can't use TERMINATE-THREAD -- would
+        ;; get the exit code wrong.
+        (when main
+          (handler-case
+              (interrupt-thread
+               main
+               (lambda ()
+                 (setf *exit-in-process* (list code))
+                 (throw 'sb!impl::%end-of-the-world t)))
+            (interrupt-thread-error ()))
+          ;; Normally this never finishes, as once the main-thread unwinds we
+          ;; exit with the right code, but if times out before that happens,
+          ;; we will exit after returning -- or rathe racing the main thread
+          ;; to calling OS-EXIT.
+          (join-thread main :default t :timeout (time-left)))))))
+
 (defun terminate-session ()
-  "Kill all threads in session exept for this one.  Does nothing if current
-thread is not the foreground thread"
-  (let* ((tid (current-thread-id))
-        (to-kill
-         (with-mutex ((session-lock *session*))
-           (and (eql tid (car (session-interactive-threads *session*)))
-                (session-threads *session*)))))
+  #!+sb-doc
+  "Kill all threads in session except for this one.  Does nothing if current
+thread is not the foreground thread."
+  ;; FIXME: threads created in other threads may escape termination
+  (let ((to-kill
+         (with-session-lock (*session*)
+           (and (eq *current-thread*
+                    (car (session-interactive-threads *session*)))
+                (session-threads *session*)))))
     ;; do the kill after dropping the mutex; unwind forms in dying
     ;; threads may want to do session things
-    (dolist (p to-kill)
-      (unless (eql p tid) (terminate-thread p)))))
+    (dolist (thread to-kill)
+      (unless (eq thread *current-thread*)
+        ;; terminate the thread but don't be surprised if it has
+        ;; exited in the meantime
+        (handler-case (terminate-thread thread)
+          (interrupt-thread-error ()))))))
 
 ;;; called from top of invoke-debugger
 (defun debugger-wait-until-foreground-thread (stream)
   "Returns T if thread had been running in background, NIL if it was
 interactive."
+  (declare (ignore stream))
+  #!-sb-thread nil
+  #!+sb-thread
   (prog1
-      (with-mutex ((session-lock *session*))
-       (not (member (current-thread-id) 
-                    (session-interactive-threads *session*))))
+      (with-session-lock (*session*)
+        (not (member *current-thread*
+                     (session-interactive-threads *session*))))
     (get-foreground)))
 
-(defun thread-repl-prompt-fun (out-stream)
-  (get-foreground)
-  (let ((stopped-threads (cdr (session-interactive-threads *session*))))
-    (when stopped-threads
-      (format out-stream "~{~&Thread ~A suspended~}~%" stopped-threads))
-    (sb!impl::repl-prompt-fun out-stream)))
-
 (defun get-foreground ()
-  (loop
-   (with-mutex ((session-lock *session*))
-     (let ((tid (current-thread-id)))
-       (when (eql (car (session-interactive-threads *session*)) tid)
-        (sb!sys:enable-interrupt sb!unix:sigint #'sb!unix::sigint-handler)
-        (return-from get-foreground t))
-       (unless (member tid *interactive-threads*)
-        (setf (cdr (last (session-interactive-threads *session*)))
-              (list tid)))
-       (condition-wait
-       (session-interactive-threads-queue *session*)
-       (session-lock *session*))))))
+  #!-sb-thread t
+  #!+sb-thread
+  (let ((was-foreground t))
+    (loop
+     (/show0 "Looping in GET-FOREGROUND")
+     (with-session-lock (*session*)
+       (let ((int-t (session-interactive-threads *session*)))
+         (when (eq (car int-t) *current-thread*)
+           (unless was-foreground
+             (format *query-io* "Resuming thread ~A~%" *current-thread*))
+           (return-from get-foreground t))
+         (setf was-foreground nil)
+         (unless (member *current-thread* int-t)
+           (setf (cdr (last int-t))
+                 (list *current-thread*)))
+         (condition-wait
+          (session-interactive-threads-queue *session*)
+          (session-lock *session*)))))))
 
 (defun release-foreground (&optional next)
-  "Background this thread.  If NEXT is supplied, arrange for it to have the foreground next"
-  (with-mutex ((session-lock *session*))
-    (let ((tid (current-thread-id)))
+  #!+sb-doc
+  "Background this thread.  If NEXT is supplied, arrange for it to
+have the foreground next."
+  #!-sb-thread (declare (ignore next))
+  #!-sb-thread nil
+  #!+sb-thread
+  (with-session-lock (*session*)
+    (when (rest (session-interactive-threads *session*))
       (setf (session-interactive-threads *session*)
-           (delete tid *interactive-threads*))
-      (sb!sys:enable-interrupt sb!unix:sigint :ignore)
-      (when next 
-       (setf (session-interactive-threads *session*)
-             (list* next 
-                    (delete next (session-interactive-threads *session*)))))
-      (condition-broadcast (session-interactive-threads-queue *session*)))))
-
-(defun make-listener-thread (tty-name)  
+            (delete *current-thread* (session-interactive-threads *session*))))
+    (when next
+      (setf (session-interactive-threads *session*)
+            (list* next
+                   (delete next (session-interactive-threads *session*)))))
+    (condition-broadcast (session-interactive-threads-queue *session*))))
+
+(defun foreground-thread ()
+  (car (session-interactive-threads *session*)))
+
+(defun make-listener-thread (tty-name)
   (assert (probe-file tty-name))
   (let* ((in (sb!unix:unix-open (namestring tty-name) sb!unix:o_rdwr #o666))
-        (out (sb!unix:unix-dup in))
-        (err (sb!unix:unix-dup in)))
-    (labels ((thread-repl () 
-              (sb!unix::unix-setsid)
-              (let* ((sb!impl::*stdin* 
-                      (sb!sys:make-fd-stream in :input t :buffering :line))
-                     (sb!impl::*stdout* 
-                      (sb!sys:make-fd-stream out :output t :buffering :line))
-                     (sb!impl::*stderr* 
-                      (sb!sys:make-fd-stream err :output t :buffering :line))
-                     (sb!impl::*tty* 
-                      (sb!sys:make-fd-stream err :input t :output t :buffering :line))
-                     (sb!impl::*descriptor-handlers* nil))
-                (with-new-session ()
-                  (sb!sys:enable-interrupt sb!unix:sigint #'sb!unix::sigint-handler)
-                  (unwind-protect
-                       (sb!impl::toplevel-repl nil)
-                    (sb!int:flush-standard-output-streams))))))
+         (out (sb!unix:unix-dup in))
+         (err (sb!unix:unix-dup in)))
+    (labels ((thread-repl ()
+               (sb!unix::unix-setsid)
+               (let* ((sb!impl::*stdin*
+                       (make-fd-stream in :input t :buffering :line
+                                       :dual-channel-p t))
+                      (sb!impl::*stdout*
+                       (make-fd-stream out :output t :buffering :line
+                                              :dual-channel-p t))
+                      (sb!impl::*stderr*
+                       (make-fd-stream err :output t :buffering :line
+                                              :dual-channel-p t))
+                      (sb!impl::*tty*
+                       (make-fd-stream err :input t :output t
+                                              :buffering :line
+                                              :dual-channel-p t))
+                      (sb!impl::*descriptor-handlers* nil))
+                 (with-new-session ()
+                   (unwind-protect
+                        (sb!impl::toplevel-repl nil)
+                     (sb!int:flush-standard-output-streams))))))
       (make-thread #'thread-repl))))
+\f
+
+;;;; The beef
+
+#!+sb-thread
+(defun initial-thread-function-trampoline
+    (thread setup-sem real-function arguments arg1 arg2 arg3)
+  ;; In time we'll move some of the binding presently done in C here
+  ;; too.
+  ;;
+  ;; KLUDGE: Here we have a magic list of variables that are not
+  ;; thread-safe for one reason or another.  As people report problems
+  ;; with the thread safety of certain variables, (e.g. "*print-case* in
+  ;; multiple threads broken", sbcl-devel 2006-07-14), we add a few more
+  ;; bindings here.  The Right Thing is probably some variant of
+  ;; Allegro's *cl-default-special-bindings*, as that is at least
+  ;; accessible to users to secure their own libraries.
+  ;;   --njf, 2006-07-15
+  ;;
+  ;; As it is, this lambda must not cons until we are ready to run
+  ;; GC. Be very careful.
+  (let* ((*current-thread* thread)
+         (*restart-clusters* nil)
+         (*handler-clusters* (sb!kernel::initial-handler-clusters))
+         (*exit-in-process* nil)
+         (sb!impl::*deadline* nil)
+         (sb!impl::*deadline-seconds* nil)
+         (sb!impl::*step-out* nil)
+         ;; internal printer variables
+         (sb!impl::*previous-case* nil)
+         (sb!impl::*previous-readtable-case* nil)
+         (sb!impl::*internal-symbol-output-fun* nil)
+         (sb!impl::*descriptor-handlers* nil)) ; serve-event
+    ;; Binding from C
+    (setf sb!vm:*alloc-signal* *default-alloc-signal*)
+    (setf (thread-os-thread thread) (current-thread-os-thread))
+    (with-mutex ((thread-result-lock thread))
+      (with-all-threads-lock
+        (push thread *all-threads*))
+      (with-session-lock (*session*)
+        (push thread (session-threads *session*)))
+      (setf (thread-%alive-p thread) t)
+      (when setup-sem (signal-semaphore setup-sem))
+      ;; Using handling-end-of-the-world would be a bit tricky
+      ;; due to other catches and interrupts, so we essentially
+      ;; re-implement it here. Once and only once more.
+      (catch 'sb!impl::toplevel-catcher
+        (catch 'sb!impl::%end-of-the-world
+          (catch '%abort-thread
+            (with-simple-restart
+                (abort "~@<Abort thread (~A)~@:>" *current-thread*)
+              (without-interrupts
+                  (unwind-protect
+                       (with-local-interrupts
+                         (setf *gc-inhibit* nil) ;for foreign callbacks
+                         (sb!unix::unblock-deferrable-signals)
+                         (setf (thread-result thread)
+                               (prog1
+                                   (cons t
+                                         (multiple-value-list
+                                          (unwind-protect
+                                               (catch '%return-from-thread
+                                                 (if (listp arguments)
+                                                     (apply real-function arguments)
+                                                     (funcall real-function arg1 arg2 arg3)))
+                                            (when *exit-in-process*
+                                              (sb!impl::call-exit-hooks)))))
+                                 #!+sb-safepoint
+                                 (sb!kernel::gc-safepoint))))
+                    ;; We're going down, can't handle interrupts
+                    ;; sanely anymore. GC remains enabled.
+                    (block-deferrable-signals)
+                    ;; We don't want to run interrupts in a dead
+                    ;; thread when we leave WITHOUT-INTERRUPTS.
+                    ;; This potentially causes important
+                    ;; interupts to be lost: SIGINT comes to
+                    ;; mind.
+                    (setq *interrupt-pending* nil)
+                    #!+sb-thruption
+                    (setq *thruption-pending* nil)
+                    (handle-thread-exit thread)))))))))
+  (values))
+
+(defun make-thread (function &key name arguments ephemeral)
+  #!+sb-doc
+  "Create a new thread of NAME that runs FUNCTION with the argument
+list designator provided (defaults to no argument). Thread exits when
+the function returns. The return values of FUNCTION are kept around
+and can be retrieved by JOIN-THREAD.
+
+Invoking the initial ABORT restart established by MAKE-THREAD
+terminates the thread.
+
+See also: RETURN-FROM-THREAD, ABORT-THREAD."
+  #!-sb-thread (declare (ignore function name arguments ephemeral))
+  #!-sb-thread (error "Not supported in unithread builds.")
+  #!+sb-thread (assert (or (atom arguments)
+                           (null (cdr (last arguments))))
+                       (arguments)
+                       "Argument passed to ~S, ~S, is an improper list."
+                       'make-thread arguments)
+  #!+sb-thread
+  (let ((thread (%make-thread :name name :%ephemeral-p ephemeral)))
+    (let* ((setup-sem (make-semaphore :name "Thread setup semaphore"))
+           (real-function (coerce function 'function))
+           (arguments     (if (listp arguments)
+                              arguments
+                              (list arguments)))
+           #!+win32
+           (fp-modes (dpb 0 sb!vm::float-sticky-bits ;; clear accrued bits
+                          (sb!vm:floating-point-modes)))
+           (initial-function
+             (named-lambda initial-thread-function ()
+               ;; Win32 doesn't inherit parent thread's FP modes,
+               ;; while it seems to happen everywhere else
+               #!+win32
+               (setf (sb!vm:floating-point-modes) fp-modes)
+               ;; As it is, this lambda must not cons until we are
+               ;; ready to run GC. Be very careful.
+               (initial-thread-function-trampoline
+                thread setup-sem real-function arguments nil nil nil))))
+      ;; If the starting thread is stopped for gc before it signals
+      ;; the semaphore then we'd be stuck.
+      (assert (not *gc-inhibit*))
+      ;; Keep INITIAL-FUNCTION pinned until the child thread is
+      ;; initialized properly. Wrap the whole thing in
+      ;; WITHOUT-INTERRUPTS because we pass INITIAL-FUNCTION to
+      ;; another thread.
+      (with-system-mutex (*make-thread-lock*)
+        (with-pinned-objects (initial-function)
+          (if (zerop
+               (%create-thread (get-lisp-obj-address initial-function)))
+              (setf thread nil)
+              (wait-on-semaphore setup-sem)))))
+    (or thread (error "Could not create a new thread."))))
+
+(defun join-thread (thread &key (default nil defaultp) timeout)
+  #!+sb-doc
+  "Suspend current thread until THREAD exits. Return the result values
+of the thread function.
+
+If the thread does not exit normally within TIMEOUT seconds return
+DEFAULT if given, or else signal JOIN-THREAD-ERROR.
+
+Trying to join the main thread will cause JOIN-THREAD to block until
+TIMEOUT occurs or the process exits: when main thread exits, the
+entire process exits.
+
+NOTE: Return convention in case of a timeout is experimental and
+subject to change."
+  (let ((lock (thread-result-lock thread))
+        (got-it nil)
+        (problem :timeout))
+    (without-interrupts
+      (unwind-protect
+           (if (setf got-it
+                     (allow-with-interrupts
+                       ;; Don't use the timeout if the thread is not alive anymore.
+                       (grab-mutex lock :timeout (and (thread-alive-p thread) timeout))))
+               (cond ((car (thread-result thread))
+                      (return-from join-thread
+                        (values-list (cdr (thread-result thread)))))
+                     (defaultp
+                      (return-from join-thread default))
+                     (t
+                      (setf problem :abort)))
+               (when defaultp
+                 (return-from join-thread default)))
+        (when got-it
+          (release-mutex lock))))
+    (error 'join-thread-error :thread thread :problem problem)))
+
+(defun destroy-thread (thread)
+  #!+sb-doc
+  "Deprecated. Same as TERMINATE-THREAD."
+  (terminate-thread thread))
+
+#!+sb-safepoint
+(defun enter-foreign-callback (arg1 arg2 arg3)
+  (initial-thread-function-trampoline
+   (make-foreign-thread :name "foreign callback")
+   nil #'sb!alien::enter-alien-callback t arg1 arg2 arg3))
+
+(defmacro with-interruptions-lock ((thread) &body body)
+  `(with-system-mutex ((thread-interruptions-lock ,thread))
+     ,@body))
+
+;;; Called from the signal handler.
+#!-(or sb-thruption win32)
+(defun run-interruption ()
+  (let ((interruption (with-interruptions-lock (*current-thread*)
+                        (pop (thread-interruptions *current-thread*)))))
+    ;; If there is more to do, then resignal and let the normal
+    ;; interrupt deferral mechanism take care of the rest. From the
+    ;; OS's point of view the signal we are in the handler for is no
+    ;; longer pending, so the signal will not be lost.
+    (when (thread-interruptions *current-thread*)
+      (kill-safely (thread-os-thread *current-thread*) sb!unix:sigpipe))
+    (when interruption
+      (funcall interruption))))
+
+#!+sb-thruption
+(defun run-interruption ()
+  (in-interruption () ;the non-thruption code does this in the signal handler
+    (let ((interruption (with-interruptions-lock (*current-thread*)
+                          (pop (thread-interruptions *current-thread*)))))
+      (when interruption
+        (funcall interruption)
+        ;; I tried implementing this function as an explicit LOOP, because
+        ;; if we are currently processing the thruption queue, why not do
+        ;; all of them in one go instead of one-by-one?
+        ;;
+        ;; I still think LOOPing would be basically the right thing
+        ;; here.  But suppose some interruption unblocked deferrables.
+        ;; Will the next one be happy with that?  The answer is "no", at
+        ;; least in the sense that there are tests which check that
+        ;; deferrables are blocked at the beginning of a thruption, and
+        ;; races that make those tests fail.  Whether the tests are
+        ;; misguided or not, it seems easier/cleaner to loop implicitly
+        ;; -- and it's also what AK had implemented in the first place.
+        ;;
+        ;; The implicit loop is achieved by returning to C, but having C
+        ;; call back to us immediately.  The runtime will reset the sigmask
+        ;; in the mean time.
+        ;; -- DFL
+        (setf *thruption-pending* t)))))
+
+(defun interrupt-thread (thread function)
+  #!+sb-doc
+  "Interrupt THREAD and make it run FUNCTION.
+
+The interrupt is asynchronous, and can occur anywhere with the exception of
+sections protected using SB-SYS:WITHOUT-INTERRUPTS.
+
+FUNCTION is called with interrupts disabled, under
+SB-SYS:ALLOW-WITH-INTERRUPTS. Since functions such as GRAB-MUTEX may try to
+enable interrupts internally, in most cases FUNCTION should either enter
+SB-SYS:WITH-INTERRUPTS to allow nested interrupts, or
+SB-SYS:WITHOUT-INTERRUPTS to prevent them completely.
+
+When a thread receives multiple interrupts, they are executed in the order
+they were sent -- first in, first out.
+
+This means that a great degree of care is required to use INTERRUPT-THREAD
+safely and sanely in a production environment. The general recommendation is
+to limit uses of INTERRUPT-THREAD for interactive debugging, banning it
+entirely from production environments -- it is simply exceedingly hard to use
+correctly.
+
+With those caveats in mind, what you need to know when using it:
+
+ * If calling FUNCTION causes a non-local transfer of control (ie. an
+   unwind), all normal cleanup forms will be executed.
+
+   However, if the interrupt occurs during cleanup forms of an UNWIND-PROTECT,
+   it is just as if that had happened due to a regular GO, THROW, or
+   RETURN-FROM: the interrupted cleanup form and those following it in the
+   same UNWIND-PROTECT do not get executed.
+
+   SBCL tries to keep its own internals asynch-unwind-safe, but this is
+   frankly an unreasonable expectation for third party libraries, especially
+   given that asynch-unwind-safety does not compose: a function calling
+   only asynch-unwind-safe function isn't automatically asynch-unwind-safe.
+
+   This means that in order for an asynch unwind to be safe, the entire
+   callstack at the point of interruption needs to be asynch-unwind-safe.
+
+ * In addition to asynch-unwind-safety you must consider the issue of
+   reentrancy. INTERRUPT-THREAD can cause function that are never normally
+   called recursively to be re-entered during their dynamic contour,
+   which may cause them to misbehave. (Consider binding of special variables,
+   values of global variables, etc.)
+
+Take together, these two restrict the \"safe\" things to do using
+INTERRUPT-THREAD to a fairly minimal set. One useful one -- exclusively for
+interactive development use is using it to force entry to debugger to inspect
+the state of a thread:
+
+  (interrupt-thread thread #'break)
+
+Short version: be careful out there."
+  #!+(and (not sb-thread) win32)
+  #!+(and (not sb-thread) win32)
+  (declare (ignore thread))
+  (with-interrupt-bindings
+    (with-interrupts (funcall function)))
+  #!-(and (not sb-thread) win32)
+  (let ((os-thread (thread-os-thread thread)))
+    (cond ((not os-thread)
+           (error 'interrupt-thread-error :thread thread))
+          (t
+           (with-interruptions-lock (thread)
+             ;; Append to the end of the interruptions queue. It's
+             ;; O(N), but it does not hurt to slow interruptors down a
+             ;; bit when the queue gets long.
+             (setf (thread-interruptions thread)
+                   (append (thread-interruptions thread)
+                           (list (lambda ()
+                                   (without-interrupts
+                                     (allow-with-interrupts
+                                       (funcall function))))))))
+           (when (minusp (wake-thread os-thread))
+             (error 'interrupt-thread-error :thread thread))))))
+
+(defun terminate-thread (thread)
+  #!+sb-doc
+  "Terminate the thread identified by THREAD, by interrupting it and
+causing it to call SB-EXT:ABORT-THREAD with :ALLOW-EXIT T.
+
+The unwind caused by TERMINATE-THREAD is asynchronous, meaning that
+eg. thread executing
+
+  (let (foo)
+     (unwind-protect
+         (progn
+            (setf foo (get-foo))
+            (work-on-foo foo))
+       (when foo
+         ;; An interrupt occurring inside the cleanup clause
+         ;; will cause cleanups from the current UNWIND-PROTECT
+         ;; to be dropped.
+         (release-foo foo))))
+
+might miss calling RELEASE-FOO despite GET-FOO having returned true if
+the interrupt occurs inside the cleanup clause, eg. during execution
+of RELEASE-FOO.
+
+Thus, in order to write an asynch unwind safe UNWIND-PROTECT you need
+to use WITHOUT-INTERRUPTS:
+
+  (let (foo)
+    (sb-sys:without-interrupts
+      (unwind-protect
+          (progn
+            (setf foo (sb-sys:allow-with-interrupts
+                        (get-foo)))
+            (sb-sys:with-local-interrupts
+              (work-on-foo foo)))
+       (when foo
+         (release-foo foo)))))
+
+Since most libraries using UNWIND-PROTECT do not do this, you should never
+assume that unknown code can safely be terminated using TERMINATE-THREAD."
+  (interrupt-thread thread (lambda () (abort-thread :allow-exit t))))
+
+(define-alien-routine "thread_yield" int)
+
+#!+sb-doc
+(setf (fdocumentation 'thread-yield 'function)
+      "Yield the processor to other threads.")
+
+;;; internal use only.  If you think you need to use these, either you
+;;; are an SBCL developer, are doing something that you should discuss
+;;; with an SBCL developer first, or are doing something that you
+;;; should probably discuss with a professional psychiatrist first
+#!+sb-thread
+(progn
+  (defun %thread-sap (thread)
+    (let ((thread-sap (alien-sap (extern-alien "all_threads" (* t))))
+          (target (thread-os-thread thread)))
+      (loop
+        (when (sap= thread-sap (int-sap 0)) (return nil))
+        (let ((os-thread (sap-ref-word thread-sap
+                                       (* sb!vm:n-word-bytes
+                                          sb!vm::thread-os-thread-slot))))
+          (when (= os-thread target) (return thread-sap))
+          (setf thread-sap
+                (sap-ref-sap thread-sap (* sb!vm:n-word-bytes
+                                           sb!vm::thread-next-slot)))))))
+
+  (defun %symbol-value-in-thread (symbol thread)
+    ;; Prevent the thread from dying completely while we look for the TLS
+    ;; area...
+    (with-all-threads-lock
+      (if (thread-alive-p thread)
+          (let* ((offset (sb!kernel:get-lisp-obj-address
+                          (sb!vm::symbol-tls-index symbol)))
+                 (obj (sap-ref-lispobj (%thread-sap thread) offset))
+                 (tl-val (sb!kernel:get-lisp-obj-address obj)))
+            (cond ((zerop offset)
+                   (values nil :no-tls-value))
+                  ((or (eql tl-val sb!vm:no-tls-value-marker-widetag)
+                       (eql tl-val sb!vm:unbound-marker-widetag))
+                   (values nil :unbound-in-thread))
+                  (t
+                   (values obj :ok))))
+          (values nil :thread-dead))))
+
+  (defun %set-symbol-value-in-thread (symbol thread value)
+    (with-pinned-objects (value)
+      ;; Prevent the thread from dying completely while we look for the TLS
+      ;; area...
+      (with-all-threads-lock
+        (if (thread-alive-p thread)
+            (let ((offset (sb!kernel:get-lisp-obj-address
+                           (sb!vm::symbol-tls-index symbol))))
+              (cond ((zerop offset)
+                     (values nil :no-tls-value))
+                    (t
+                     (setf (sap-ref-lispobj (%thread-sap thread) offset)
+                           value)
+                     (values value :ok))))
+            (values nil :thread-dead)))))
+
+  (define-alien-variable tls-index-start unsigned-int)
+
+  ;; Get values from the TLS area of the current thread.
+  (defun %thread-local-references ()
+    (without-gcing
+      (let ((sap (%thread-sap *current-thread*)))
+        (loop for index from tls-index-start
+                below (symbol-value 'sb!vm::*free-tls-index*)
+              for value = (sap-ref-word sap (* sb!vm:n-word-bytes index))
+              for (obj ok) = (multiple-value-list (sb!kernel:make-lisp-obj value nil))
+              unless (or (not ok)
+                         (typep obj '(or fixnum character))
+                         (member value
+                                 '(#.sb!vm:no-tls-value-marker-widetag
+                                   #.sb!vm:unbound-marker-widetag))
+                         (member obj seen :test #'eq))
+                collect obj into seen
+              finally (return seen))))))
+
+(defun symbol-value-in-thread (symbol thread &optional (errorp t))
+  "Return the local value of SYMBOL in THREAD, and a secondary value of T
+on success.
+
+If the value cannot be retrieved (because the thread has exited or because it
+has no local binding for NAME) and ERRORP is true signals an error of type
+SYMBOL-VALUE-IN-THREAD-ERROR; if ERRORP is false returns a primary value of
+NIL, and a secondary value of NIL.
+
+Can also be used with SETF to change the thread-local value of SYMBOL.
+
+SYMBOL-VALUE-IN-THREAD is primarily intended as a debugging tool, and not as a
+mechanism for inter-thread communication."
+  (declare (symbol symbol) (thread thread))
+  #!+sb-thread
+  (multiple-value-bind (res status) (%symbol-value-in-thread symbol thread)
+    (if (eq :ok status)
+        (values res t)
+        (if errorp
+            (error 'symbol-value-in-thread-error
+                   :name symbol
+                   :thread thread
+                   :info (list :read status))
+            (values nil nil))))
+  #!-sb-thread
+  (if (boundp symbol)
+      (values (symbol-value symbol) t)
+      (if errorp
+          (error 'symbol-value-in-thread-error
+                 :name symbol
+                 :thread thread
+                 :info (list :read :unbound-in-thread))
+          (values nil nil))))
+
+(defun (setf symbol-value-in-thread) (value symbol thread &optional (errorp t))
+  (declare (symbol symbol) (thread thread))
+  #!+sb-thread
+  (multiple-value-bind (res status) (%set-symbol-value-in-thread symbol thread value)
+    (if (eq :ok status)
+        (values res t)
+        (if errorp
+            (error 'symbol-value-in-thread-error
+                   :name symbol
+                   :thread thread
+                   :info (list :write status))
+            (values nil nil))))
+  #!-sb-thread
+  (if (boundp symbol)
+      (values (setf (symbol-value symbol) value) t)
+      (if errorp
+          (error 'symbol-value-in-thread-error
+                 :name symbol
+                 :thread thread
+                 :info (list :write :unbound-in-thread))
+          (values nil nil))))
+
+(defun sb!vm::locked-symbol-global-value-add (symbol-name delta)
+  (sb!vm::locked-symbol-global-value-add symbol-name delta))
+\f
+
+;;;; Stepping
+
+(defun thread-stepping ()
+  (make-lisp-obj
+   (sap-ref-word (current-thread-sap)
+                 (* sb!vm::thread-stepping-slot sb!vm:n-word-bytes))))
+
+(defun (setf thread-stepping) (value)
+  (setf (sap-ref-word (current-thread-sap)
+                      (* sb!vm::thread-stepping-slot sb!vm:n-word-bytes))
+        (get-lisp-obj-address value)))