]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blob - guile18/doc/ref/api-scheduling.texi
New upstream version 2.19.65
[lilypond.git] / guile18 / doc / ref / api-scheduling.texi
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Guile Reference Manual.
3 @c Copyright (C)  1996, 1997, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2008
4 @c   Free Software Foundation, Inc.
5 @c See the file guile.texi for copying conditions.
6
7 @page
8 @node Scheduling
9 @section Threads, Mutexes, Asyncs and Dynamic Roots
10
11 [FIXME: This is pasted in from Tom Lord's original guile.texi chapter
12 plus the Cygnus programmer's manual; it should be *very* carefully
13 reviewed and largely reorganized.]
14
15 @menu
16 * Arbiters::                    Synchronization primitives.
17 * Asyncs::                      Asynchronous procedure invocation.
18 * Continuation Barriers::       Protection from non-local control flow.
19 * Threads::                     Multiple threads of execution.
20 * Mutexes and Condition Variables:: Synchronization primitives.
21 * Blocking::                    How to block properly in guile mode.
22 * Critical Sections::           Avoiding concurrency and reentries.
23 * Fluids and Dynamic States::   Thread-local variables, etc.
24 * Parallel Forms::              Parallel execution of forms.
25 @end menu
26
27
28 @node Arbiters
29 @subsection Arbiters
30 @cindex arbiters
31
32 Arbiters are synchronization objects, they can be used by threads to
33 control access to a shared resource.  An arbiter can be locked to
34 indicate a resource is in use, and unlocked when done.
35
36 An arbiter is like a light-weight mutex (@pxref{Mutexes and Condition
37 Variables}).  It uses less memory and may be faster, but there's no
38 way for a thread to block waiting on an arbiter, it can only test and
39 get the status returned.
40
41 @deffn {Scheme Procedure} make-arbiter name
42 @deffnx {C Function} scm_make_arbiter (name)
43 Return an object of type arbiter and name @var{name}. Its
44 state is initially unlocked.  Arbiters are a way to achieve
45 process synchronization.
46 @end deffn
47
48 @deffn {Scheme Procedure} try-arbiter arb
49 @deffnx {C Function} scm_try_arbiter (arb)
50 @deffnx {C Function} scm_try_arbiter (arb)
51 If @var{arb} is unlocked, then lock it and return @code{#t}.
52 If @var{arb} is already locked, then do nothing and return
53 @code{#f}.
54 @end deffn
55
56 @deffn {Scheme Procedure} release-arbiter arb
57 @deffnx {C Function} scm_release_arbiter (arb)
58 If @var{arb} is locked, then unlock it and return @code{#t}.  If
59 @var{arb} is already unlocked, then do nothing and return @code{#f}.
60
61 Typical usage is for the thread which locked an arbiter to later
62 release it, but that's not required, any thread can release it.
63 @end deffn
64
65
66 @node Asyncs
67 @subsection Asyncs
68
69 @cindex asyncs
70 @cindex user asyncs
71 @cindex system asyncs
72
73 Asyncs are a means of deferring the excution of Scheme code until it is
74 safe to do so.
75
76 Guile provides two kinds of asyncs that share the basic concept but are
77 otherwise quite different: system asyncs and user asyncs.  System asyncs
78 are integrated into the core of Guile and are executed automatically
79 when the system is in a state to allow the execution of Scheme code.
80 For example, it is not possible to execute Scheme code in a POSIX signal
81 handler, but such a signal handler can queue a system async to be
82 executed in the near future, when it is safe to do so.
83
84 System asyncs can also be queued for threads other than the current one.
85 This way, you can cause threads to asynchronously execute arbitrary
86 code.
87
88 User asyncs offer a convenient means of queueing procedures for future
89 execution and triggering this execution.  They will not be executed
90 automatically.
91
92 @menu
93 * System asyncs::               
94 * User asyncs::                 
95 @end menu
96
97 @node System asyncs
98 @subsubsection System asyncs
99
100 To cause the future asynchronous execution of a procedure in a given
101 thread, use @code{system-async-mark}.
102
103 Automatic invocation of system asyncs can be temporarily disabled by
104 calling @code{call-with-blocked-asyncs}.  This function works by
105 temporarily increasing the @emph{async blocking level} of the current
106 thread while a given procedure is running.  The blocking level starts
107 out at zero, and whenever a safe point is reached, a blocking level
108 greater than zero will prevent the execution of queued asyncs.
109
110 Analogously, the procedure @code{call-with-unblocked-asyncs} will
111 temporarily decrease the blocking level of the current thread.  You
112 can use it when you want to disable asyncs by default and only allow
113 them temporarily.
114
115 In addition to the C versions of @code{call-with-blocked-asyncs} and
116 @code{call-with-unblocked-asyncs}, C code can use
117 @code{scm_dynwind_block_asyncs} and @code{scm_dynwind_unblock_asyncs}
118 inside a @dfn{dynamic context} (@pxref{Dynamic Wind}) to block or
119 unblock system asyncs temporarily.
120
121 @deffn {Scheme Procedure} system-async-mark proc [thread]
122 @deffnx {C Function} scm_system_async_mark (proc)
123 @deffnx {C Function} scm_system_async_mark_for_thread (proc, thread)
124 Mark @var{proc} (a procedure with zero arguments) for future execution
125 in @var{thread}.  When @var{proc} has already been marked for
126 @var{thread} but has not been executed yet, this call has no effect.
127 When @var{thread} is omitted, the thread that called
128 @code{system-async-mark} is used.
129
130 This procedure is not safe to be called from signal handlers.  Use
131 @code{scm_sigaction} or @code{scm_sigaction_for_thread} to install
132 signal handlers.
133 @end deffn
134
135 @c  FIXME: The use of @deffnx for scm_c_call_with_blocked_asyncs and
136 @c  scm_c_call_with_unblocked_asyncs puts "void" into the function
137 @c  index.  Would prefer to use @deftypefnx if makeinfo allowed that,
138 @c  or a @deftypefn with an empty return type argument if it didn't
139 @c  introduce an extra space.
140
141 @deffn {Scheme Procedure} call-with-blocked-asyncs proc
142 @deffnx {C Function} scm_call_with_blocked_asyncs (proc)
143 @deffnx {C Function} {void *} scm_c_call_with_blocked_asyncs (void * (*proc) (void *data), void *data)
144 @findex scm_c_call_with_blocked_asyncs
145 Call @var{proc} and block the execution of system asyncs by one level
146 for the current thread while it is running.  Return the value returned
147 by @var{proc}.  For the first two variants, call @var{proc} with no
148 arguments; for the third, call it with @var{data}.
149 @end deffn
150
151 @deffn {Scheme Procedure} call-with-unblocked-asyncs proc
152 @deffnx {C Function} scm_call_with_unblocked_asyncs (proc)
153 @deffnx {C Function} {void *} scm_c_call_with_unblocked_asyncs (void *(*p) (void *d), void *d)
154 @findex scm_c_call_with_unblocked_asyncs
155 Call @var{proc} and unblock the execution of system asyncs by one
156 level for the current thread while it is running.  Return the value
157 returned by @var{proc}.  For the first two variants, call @var{proc}
158 with no arguments; for the third, call it with @var{data}.
159 @end deffn
160
161 @deftypefn {C Function} void scm_dynwind_block_asyncs ()
162 This function must be used inside a pair of calls to
163 @code{scm_dynwind_begin} and @code{scm_dynwind_end} (@pxref{Dynamic
164 Wind}).  During the dynwind context, asyncs are blocked by one level.
165 @end deftypefn
166
167 @deftypefn {C Function} void scm_dynwind_unblock_asyncs ()
168 This function must be used inside a pair of calls to
169 @code{scm_dynwind_begin} and @code{scm_dynwind_end} (@pxref{Dynamic
170 Wind}).  During the dynwind context, asyncs are unblocked by one
171 level.
172 @end deftypefn
173
174 @node User asyncs
175 @subsubsection User asyncs
176
177 A user async is a pair of a thunk (a parameterless procedure) and a
178 mark.  Setting the mark on a user async will cause the thunk to be
179 executed when the user async is passed to @code{run-asyncs}.  Setting
180 the mark more than once is satisfied by one execution of the thunk.
181
182 User asyncs are created with @code{async}.  They are marked with
183 @code{async-mark}.
184
185 @deffn {Scheme Procedure} async thunk
186 @deffnx {C Function} scm_async (thunk)
187 Create a new user async for the procedure @var{thunk}.
188 @end deffn
189
190 @deffn {Scheme Procedure} async-mark a
191 @deffnx {C Function} scm_async_mark (a)
192 Mark the user async @var{a} for future execution.
193 @end deffn
194
195 @deffn {Scheme Procedure} run-asyncs list_of_a
196 @deffnx {C Function} scm_run_asyncs (list_of_a)
197 Execute all thunks from the marked asyncs of the list @var{list_of_a}.
198 @end deffn
199
200 @node Continuation Barriers
201 @subsection Continuation Barriers
202
203 The non-local flow of control caused by continuations might sometimes
204 not be wanted.  You can use @code{with-continuation-barrier} etc to
205 errect fences that continuations can not pass.
206
207 @deffn {Scheme Procedure} with-continuation-barrier proc
208 @deffnx {C Function} scm_with_continuation_barrier (proc)
209 Call @var{proc} and return its result.  Do not allow the invocation of
210 continuations that would leave or enter the dynamic extent of the call
211 to @code{with-continuation-barrier}.  Such an attempt causes an error
212 to be signaled.
213
214 Throws (such as errors) that are not caught from within @var{proc} are
215 caught by @code{with-continuation-barrier}.  In that case, a short
216 message is printed to the current error port and @code{#f} is returned.
217
218 Thus, @code{with-continuation-barrier} returns exactly once.
219 @end deffn
220
221 @deftypefn {C Function} {void *} scm_c_with_continuation_barrier (void *(*func) (void *), void *data)
222 Like @code{scm_with_continuation_barrier} but call @var{func} on
223 @var{data}.  When an error is caught, @code{NULL} is returned.
224 @end deftypefn
225
226 @node Threads
227 @subsection Threads
228 @cindex threads
229 @cindex Guile threads
230 @cindex POSIX threads
231
232 @deffn {Scheme Procedure} all-threads
233 @deffnx {C Function} scm_all_threads ()
234 Return a list of all threads.
235 @end deffn
236
237 @deffn {Scheme Procedure} current-thread
238 @deffnx {C Function} scm_current_thread ()
239 Return the thread that called this function.
240 @end deffn
241
242 @c begin (texi-doc-string "guile" "call-with-new-thread")
243 @deffn {Scheme Procedure} call-with-new-thread thunk [handler]
244 Call @code{thunk} in a new thread and with a new dynamic state,
245 returning the new thread.  The procedure @var{thunk} is called via
246 @code{with-continuation-barrier}.
247
248 When @var{handler} is specified, then @var{thunk} is called from
249 within a @code{catch} with tag @code{#t} that has @var{handler} as its
250 handler.  This catch is established inside the continuation barrier.
251
252 Once @var{thunk} or @var{handler} returns, the return value is made
253 the @emph{exit value} of the thread and the thread is terminated.
254 @end deffn
255
256 @deftypefn {C Function} SCM scm_spawn_thread (scm_t_catch_body body, void *body_data, scm_t_catch_handler handler, void *handler_data)
257 Call @var{body} in a new thread, passing it @var{body_data}, returning
258 the new thread.  The function @var{body} is called via
259 @code{scm_c_with_continuation_barrier}.
260
261 When @var{handler} is non-@code{NULL}, @var{body} is called via
262 @code{scm_internal_catch} with tag @code{SCM_BOOL_T} that has
263 @var{handler} and @var{handler_data} as the handler and its data.  This
264 catch is established inside the continuation barrier.
265
266 Once @var{body} or @var{handler} returns, the return value is made the
267 @emph{exit value} of the thread and the thread is terminated.
268 @end deftypefn
269
270 @c begin (texi-doc-string "guile" "join-thread")
271 @deffn {Scheme Procedure} join-thread thread
272 @deffnx {C Function} scm_join_thread (thread)
273 Wait for @var{thread} to terminate and return its exit value.  Threads
274 that have not been created with @code{call-with-new-thread} or
275 @code{scm_spawn_thread} have an exit value of @code{#f}.
276 @end deffn
277
278 @deffn {Scheme Procedure} thread-exited? thread
279 @deffnx {C Function} scm_thread_exited_p (thread)
280 Return @code{#t} iff @var{thread} has exited.
281 @end deffn
282
283 @c begin (texi-doc-string "guile" "yield")
284 @deffn {Scheme Procedure} yield
285 If one or more threads are waiting to execute, calling yield forces an
286 immediate context switch to one of them. Otherwise, yield has no effect.
287 @end deffn
288
289 Higher level thread procedures are available by loading the
290 @code{(ice-9 threads)} module.  These provide standardized
291 thread creation.
292
293 @deffn macro make-thread proc [args@dots{}]
294 Apply @var{proc} to @var{args} in a new thread formed by
295 @code{call-with-new-thread} using a default error handler that display
296 the error to the current error port.  The @var{args@dots{}}
297 expressions are evaluated in the new thread.
298 @end deffn
299
300 @deffn macro begin-thread first [rest@dots{}]
301 Evaluate forms @var{first} and @var{rest} in a new thread formed by
302 @code{call-with-new-thread} using a default error handler that display
303 the error to the current error port.
304 @end deffn
305
306 @node Mutexes and Condition Variables
307 @subsection Mutexes and Condition Variables
308 @cindex mutex
309 @cindex condition variable
310
311 A mutex is a thread synchronization object, it can be used by threads
312 to control access to a shared resource.  A mutex can be locked to
313 indicate a resource is in use, and other threads can then block on the
314 mutex to wait for the resource (or can just test and do something else
315 if not available).  ``Mutex'' is short for ``mutual exclusion''.
316
317 There are two types of mutexes in Guile, ``standard'' and
318 ``recursive''.  They're created by @code{make-mutex} and
319 @code{make-recursive-mutex} respectively, the operation functions are
320 then common to both.
321
322 Note that for both types of mutex there's no protection against a
323 ``deadly embrace''.  For instance if one thread has locked mutex A and
324 is waiting on mutex B, but another thread owns B and is waiting on A,
325 then an endless wait will occur (in the current implementation).
326 Acquiring requisite mutexes in a fixed order (like always A before B)
327 in all threads is one way to avoid such problems.
328
329 @sp 1
330 @deffn {Scheme Procedure} make-mutex
331 @deffnx {C Function} scm_make_mutex ()
332 Return a new standard mutex.  It is initially unlocked.
333 @end deffn
334
335 @deffn {Scheme Procedure} make-recursive-mutex
336 @deffnx {C Function} scm_make_recursive_mutex ()
337 Create a new recursive mutex.  It is initialloy unlocked.
338 @end deffn
339
340 @deffn {Scheme Procedure} lock-mutex mutex
341 @deffnx {C Function} scm_lock_mutex (mutex)
342 Lock @var{mutex}.  If the mutex is already locked by another thread
343 then block and return only when @var{mutex} has been acquired.
344
345 For standard mutexes (@code{make-mutex}), and error is signalled if
346 the thread has itself already locked @var{mutex}.
347
348 For a recursive mutex (@code{make-recursive-mutex}), if the thread has
349 itself already locked @var{mutex}, then a further @code{lock-mutex}
350 call increments the lock count.  An additional @code{unlock-mutex}
351 will be required to finally release.
352
353 When a system async (@pxref{System asyncs}) is activated for a thread
354 blocked in @code{lock-mutex}, the wait is interrupted and the async is
355 executed.  When the async returns, the wait resumes.
356 @end deffn
357
358 @deftypefn {C Function} void scm_dynwind_lock_mutex (SCM mutex)
359 Arrange for @var{mutex} to be locked whenever the current dynwind
360 context is entered and to be unlocked when it is exited.
361 @end deftypefn
362
363 @deffn {Scheme Procedure} try-mutex mx
364 @deffnx {C Function} scm_try_mutex (mx)
365 Try to lock @var{mutex} as per @code{lock-mutex}.  If @var{mutex} can
366 be acquired immediately then this is done and the return is @code{#t}.
367 If @var{mutex} is locked by some other thread then nothing is done and
368 the return is @code{#f}.
369 @end deffn
370
371 @deffn {Scheme Procedure} unlock-mutex mutex
372 @deffnx {C Function} scm_unlock_mutex (mutex)
373 Unlock @var{mutex}.  An error is signalled if @var{mutex} is not
374 locked by the calling thread.
375 @end deffn
376
377 @deffn {Scheme Procedure} make-condition-variable
378 @deffnx {C Function} scm_make_condition_variable ()
379 Return a new condition variable.
380 @end deffn
381
382 @deffn {Scheme Procedure} wait-condition-variable condvar mutex [time]
383 @deffnx {C Function} scm_wait_condition_variable (condvar, mutex, time)
384 Wait until @var{condvar} has been signalled.  While waiting,
385 @var{mutex} is atomically unlocked (as with @code{unlock-mutex}) and
386 is locked again when this function returns.  When @var{time} is given,
387 it specifies a point in time where the waiting should be aborted.  It
388 can be either a integer as returned by @code{current-time} or a pair
389 as returned by @code{gettimeofday}.  When the waiting is aborted,
390 @code{#f} is returned.  When the condition variable has in fact been
391 signalled, @code{#t} is returned.  The mutex is re-locked in any case
392 before @code{wait-condition-variable} returns.
393
394 When a system async is activated for a thread that is blocked in a
395 call to @code{wait-condition-variable}, the waiting is interrupted,
396 the mutex is locked, and the async is executed.  When the async
397 returns, the mutex is unlocked again and the waiting is resumed.  When
398 the thread block while re-acquiring the mutex, execution of asyncs is
399 blocked.
400 @end deffn
401
402 @deffn {Scheme Procedure} signal-condition-variable condvar
403 @deffnx {C Function} scm_signal_condition_variable (condvar)
404 Wake up one thread that is waiting for @var{condvar}.
405 @end deffn
406
407 @deffn {Scheme Procedure} broadcast-condition-variable condvar
408 @deffnx {C Function} scm_broadcast_condition_variable (condvar)
409 Wake up all threads that are waiting for @var{condvar}.
410 @end deffn
411
412 @sp 1
413 The following are higher level operations on mutexes.  These are
414 available from
415
416 @example
417 (use-modules (ice-9 threads))
418 @end example
419
420 @deffn macro with-mutex mutex [body@dots{}]
421 Lock @var{mutex}, evaluate the @var{body} forms, then unlock
422 @var{mutex}.  The return value is the return from the last @var{body}
423 form.
424
425 The lock, body and unlock form the branches of a @code{dynamic-wind}
426 (@pxref{Dynamic Wind}), so @var{mutex} is automatically unlocked if an
427 error or new continuation exits @var{body}, and is re-locked if
428 @var{body} is re-entered by a captured continuation.
429 @end deffn
430
431 @deffn macro monitor body@dots{}
432 Evaluate the @var{body} forms, with a mutex locked so only one thread
433 can execute that code at any one time.  The return value is the return
434 from the last @var{body} form.
435
436 Each @code{monitor} form has its own private mutex and the locking and
437 evaluation is as per @code{with-mutex} above.  A standard mutex
438 (@code{make-mutex}) is used, which means @var{body} must not
439 recursively re-enter the @code{monitor} form.
440
441 The term ``monitor'' comes from operating system theory, where it
442 means a particular bit of code managing access to some resource and
443 which only ever executes on behalf of one process at any one time.
444 @end deffn
445
446
447 @node Blocking
448 @subsection Blocking in Guile Mode
449
450 A thread must not block outside of a libguile function while it is in
451 guile mode.  The following functions can be used to temporily leave
452 guile mode or to perform some common blocking operations in a supported
453 way.
454
455 @deftypefn {C Function} {void *} scm_without_guile (void *(*func) (void *), void *data)
456 Leave guile mode, call @var{func} on @var{data}, enter guile mode and
457 return the result of calling @var{func}.
458
459 While a thread has left guile mode, it must not call any libguile
460 functions except @code{scm_with_guile} or @code{scm_without_guile} and
461 must not use any libguile macros.  Also, local variables of type
462 @code{SCM} that are allocated while not in guile mode are not
463 protected from the garbage collector.
464
465 When used from non-guile mode, calling @code{scm_without_guile} is
466 still allowed: it simply calls @var{func}.  In that way, you can leave
467 guile mode without having to know whether the current thread is in
468 guile mode or not.
469 @end deftypefn
470
471 @deftypefn {C Function} int scm_pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *mutex)
472 Like @code{pthread_mutex_lock}, but leaves guile mode while waiting for
473 the mutex.
474 @end deftypefn
475
476 @deftypefn  {C Function} int scm_pthread_cond_wait (pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)
477 @deftypefnx {C Function} int scm_pthread_cond_timedwait (pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, struct timespec *abstime)
478 Like @code{pthread_cond_wait} and @code{pthread_cond_timedwait}, but
479 leaves guile mode while waiting for the condition variable.
480 @end deftypefn
481
482 @deftypefn {C Function} int scm_std_select (int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)
483 Like @code{select} but leaves guile mode while waiting.  Also, the
484 delivery of a system async causes this function to be interrupted with
485 error code @code{EINTR}.
486 @end deftypefn
487
488 @deftypefn {C Function} {unsigned int} scm_std_sleep ({unsigned int} seconds)
489 Like @code{sleep}, but leaves guile mode while sleeping.  Also, the
490 delivery of a system async causes this function to be interrupted.
491 @end deftypefn
492
493 @deftypefn {C Function} {unsigned long} scm_std_usleep ({unsigned long} usecs)
494 Like @code{usleep}, but leaves guile mode while sleeping.  Also, the
495 delivery of a system async causes this function to be interrupted.
496 @end deftypefn
497
498
499 @node Critical Sections
500 @subsection Critical Sections
501
502 @deffn  {C Macro} SCM_CRITICAL_SECTION_START
503 @deffnx {C Macro} SCM_CRITICAL_SECTION_END
504 These two macros can be used to delimit a critical section.
505 Syntactically, they are both statements and need to be followed
506 immediately by a semicolon.
507
508 Executing @code{SCM_CRITICAL_SECTION_START} will lock a recursive
509 mutex and block the executing of system asyncs.  Executing
510 @code{SCM_CRITICAL_SECTION_END} will unblock the execution of system
511 asyncs and unlock the mutex.  Thus, the code that executes between
512 these two macros can only be executed in one thread at any one time
513 and no system asyncs will run.  However, because the mutex is a
514 recursive one, the code might still be reentered by the same thread.
515 You must either allow for this or avoid it, both by careful coding.
516
517 On the other hand, critical sections delimited with these macros can
518 be nested since the mutex is recursive.
519
520 You must make sure that for each @code{SCM_CRITICAL_SECTION_START},
521 the corresponding @code{SCM_CRITICAL_SECTION_END} is always executed.
522 This means that no non-local exit (such as a signalled error) might
523 happen, for example.
524 @end deffn
525
526 @deftypefn {C Function} void scm_dynwind_critical_section (SCM mutex)
527 Call @code{scm_dynwind_lock_mutex} on @var{mutex} and call
528 @code{scm_dynwind_block_asyncs}.  When @var{mutex} is false, a recursive
529 mutex provided by Guile is used instead.
530
531 The effect of a call to @code{scm_dynwind_critical_section} is that
532 the current dynwind context (@pxref{Dynamic Wind}) turns into a
533 critical section.  Because of the locked mutex, no second thread can
534 enter it concurrently and because of the blocked asyncs, no system
535 async can reenter it from the current thread.
536
537 When the current thread reenters the critical section anyway, the kind
538 of @var{mutex} determines what happens: When @var{mutex} is recursive,
539 the reentry is allowed.  When it is a normal mutex, an error is
540 signalled.
541 @end deftypefn
542
543
544 @node Fluids and Dynamic States
545 @subsection Fluids and Dynamic States
546
547 @cindex fluids
548
549 A @emph{fluid} is an object that can store one value per @emph{dynamic
550 state}.  Each thread has a current dynamic state, and when accessing a
551 fluid, this current dynamic state is used to provide the actual value.
552 In this way, fluids can be used for thread local storage, but they are
553 in fact more flexible: dynamic states are objects of their own and can
554 be made current for more than one thread at the same time, or only be
555 made current temporarily, for example.
556
557 Fluids can also be used to simulate the desirable effects of
558 dynamically scoped variables.  Dynamically scoped variables are useful
559 when you want to set a variable to a value during some dynamic extent
560 in the execution of your program and have them revert to their
561 original value when the control flow is outside of this dynamic
562 extent.  See the description of @code{with-fluids} below for details.
563
564 New fluids are created with @code{make-fluid} and @code{fluid?} is
565 used for testing whether an object is actually a fluid.  The values
566 stored in a fluid can be accessed with @code{fluid-ref} and
567 @code{fluid-set!}.
568
569 @deffn {Scheme Procedure} make-fluid
570 @deffnx {C Function} scm_make_fluid ()
571 Return a newly created fluid.
572 Fluids are objects that can hold one
573 value per dynamic state.  That is, modifications to this value are
574 only visible to code that executes with the same dynamic state as
575 the modifying code.  When a new dynamic state is constructed, it
576 inherits the values from its parent.  Because each thread normally executes
577 with its own dynamic state, you can use fluids for thread local storage.
578 @end deffn
579
580 @deffn {Scheme Procedure} fluid? obj
581 @deffnx {C Function} scm_fluid_p (obj)
582 Return @code{#t} iff @var{obj} is a fluid; otherwise, return
583 @code{#f}.
584 @end deffn
585
586 @deffn {Scheme Procedure} fluid-ref fluid
587 @deffnx {C Function} scm_fluid_ref (fluid)
588 Return the value associated with @var{fluid} in the current
589 dynamic root.  If @var{fluid} has not been set, then return
590 @code{#f}.
591 @end deffn
592
593 @deffn {Scheme Procedure} fluid-set! fluid value
594 @deffnx {C Function} scm_fluid_set_x (fluid, value)
595 Set the value associated with @var{fluid} in the current dynamic root.
596 @end deffn
597
598 @code{with-fluids*} temporarily changes the values of one or more fluids,
599 so that the given procedure and each procedure called by it access the
600 given values.  After the procedure returns, the old values are restored.
601
602 @deffn {Scheme Procedure} with-fluid* fluid value thunk
603 @deffnx {C Function} scm_with_fluid (fluid, value, thunk)
604 Set @var{fluid} to @var{value} temporarily, and call @var{thunk}.
605 @var{thunk} must be a procedure with no argument.
606 @end deffn
607
608 @deffn {Scheme Procedure} with-fluids* fluids values thunk
609 @deffnx {C Function} scm_with_fluids (fluids, values, thunk)
610 Set @var{fluids} to @var{values} temporary, and call @var{thunk}.
611 @var{fluids} must be a list of fluids and @var{values} must be the
612 same number of their values to be applied.  Each substitution is done
613 in the order given.  @var{thunk} must be a procedure with no argument.
614 it is called inside a @code{dynamic-wind} and the fluids are
615 set/restored when control enter or leaves the established dynamic
616 extent.
617 @end deffn
618
619 @deffn {Scheme Macro} with-fluids ((fluid value) ...) body...
620 Execute @var{body...} while each @var{fluid} is set to the
621 corresponding @var{value}.  Both @var{fluid} and @var{value} are
622 evaluated and @var{fluid} must yield a fluid.  @var{body...} is
623 executed inside a @code{dynamic-wind} and the fluids are set/restored
624 when control enter or leaves the established dynamic extent.
625 @end deffn
626
627 @deftypefn {C Function} SCM scm_c_with_fluids (SCM fluids, SCM vals, SCM (*cproc)(void *), void *data)
628 @deftypefnx {C Function} SCM scm_c_with_fluid (SCM fluid, SCM val, SCM (*cproc)(void *), void *data)
629 The function @code{scm_c_with_fluids} is like @code{scm_with_fluids}
630 except that it takes a C function to call instead of a Scheme thunk.
631
632 The function @code{scm_c_with_fluid} is similar but only allows one
633 fluid to be set instead of a list.
634 @end deftypefn
635
636 @deftypefn {C Function} void scm_dynwind_fluid (SCM fluid, SCM val)
637 This function must be used inside a pair of calls to
638 @code{scm_dynwind_begin} and @code{scm_dynwind_end} (@pxref{Dynamic
639 Wind}).  During the dynwind context, the fluid @var{fluid} is set to
640 @var{val}.
641
642 More precisely, the value of the fluid is swapped with a `backup'
643 value whenever the dynwind context is entered or left.  The backup
644 value is initialized with the @var{val} argument.
645 @end deftypefn
646
647 @deffn {Scheme Procedure} make-dynamic-state [parent]
648 @deffnx {C Function} scm_make_dynamic_state (parent)
649 Return a copy of the dynamic state object @var{parent}
650 or of the current dynamic state when @var{parent} is omitted.
651 @end deffn
652
653 @deffn {Scheme Procedure} dynamic-state? obj
654 @deffnx {C Function} scm_dynamic_state_p (obj)
655 Return @code{#t} if @var{obj} is a dynamic state object;
656 return @code{#f} otherwise.
657 @end deffn
658
659 @deftypefn {C Procedure} int scm_is_dynamic_state (SCM obj)
660 Return non-zero if @var{obj} is a dynamic state object;
661 return zero otherwise.
662 @end deftypefn
663
664 @deffn {Scheme Procedure} current-dynamic-state
665 @deffnx {C Function} scm_current_dynamic_state ()
666 Return the current dynamic state object.
667 @end deffn
668
669 @deffn {Scheme Procedure} set-current-dynamic-state state
670 @deffnx {C Function} scm_set_current_dynamic_state (state)
671 Set the current dynamic state object to @var{state}
672 and return the previous current dynamic state object.
673 @end deffn
674
675 @deffn {Scheme Procedure} with-dynamic-state state proc
676 @deffnx {C Function} scm_with_dynamic_state (state, proc)
677 Call @var{proc} while @var{state} is the current dynamic
678 state object.
679 @end deffn
680
681 @deftypefn {C Procedure} void scm_dynwind_current_dynamic_state (SCM state)
682 Set the current dynamic state to @var{state} for the current dynwind
683 context.
684 @end deftypefn
685
686 @deftypefn {C Procedure} {void *} scm_c_with_dynamic_state (SCM state, void *(*func)(void *), void *data)
687 Like @code{scm_with_dynamic_state}, but call @var{func} with
688 @var{data}.
689 @end deftypefn
690
691 @c @node Futures
692 @c @subsection Futures
693 @c @cindex futures
694
695 @c -- Futures are disabled for the time being, see futures.h for an
696 @c -- explanation.
697
698 @c Futures are a convenient way to run a calculation in a new thread, and
699 @c only wait for the result when it's actually needed.
700
701 @c Futures are similar to promises (@pxref{Delayed Evaluation}), in that
702 @c they allow mainline code to continue immediately.  But @code{delay}
703 @c doesn't evaluate at all until forced, whereas @code{future} starts
704 @c immediately in a new thread.
705
706 @c @deffn {syntax} future expr
707 @c Begin evaluating @var{expr} in a new thread, and return a ``future''
708 @c object representing the calculation.
709 @c @end deffn
710
711 @c @deffn {Scheme Procedure} make-future thunk
712 @c @deffnx {C Function} scm_make_future (thunk)
713 @c Begin evaluating the call @code{(@var{thunk})} in a new thread, and
714 @c return a ``future'' object representing the calculation.
715 @c @end deffn
716
717 @c @deffn {Scheme Procedure} future-ref f
718 @c @deffnx {C Function} scm_future_ref (f)
719 @c Return the value computed by the future @var{f}.  If @var{f} has not
720 @c yet finished executing then wait for it to do so.
721 @c @end deffn
722
723
724 @node Parallel Forms
725 @subsection Parallel forms
726 @cindex parallel forms
727
728 The functions described in this section are available from
729
730 @example
731 (use-modules (ice-9 threads))
732 @end example
733
734 @deffn syntax parallel expr1 @dots{} exprN
735 Evaluate each @var{expr} expression in parallel, each in its own thread.
736 Return the results as a set of @var{N} multiple values
737 (@pxref{Multiple Values}).
738 @end deffn
739
740 @deffn syntax letpar ((var1 expr1) @dots{} (varN exprN)) body@dots{}
741 Evaluate each @var{expr} in parallel, each in its own thread, then bind
742 the results to the corresponding @var{var} variables and evaluate
743 @var{body}.
744
745 @code{letpar} is like @code{let} (@pxref{Local Bindings}), but all the
746 expressions for the bindings are evaluated in parallel.
747 @end deffn
748
749 @deffn {Scheme Procedure} par-map proc lst1 @dots{} lstN
750 @deffnx {Scheme Procedure} par-for-each proc lst1 @dots{} lstN
751 Call @var{proc} on the elements of the given lists.  @code{par-map}
752 returns a list comprising the return values from @var{proc}.
753 @code{par-for-each} returns an unspecified value, but waits for all
754 calls to complete.
755
756 The @var{proc} calls are @code{(@var{proc} @var{elem1} @dots{}
757 @var{elemN})}, where each @var{elem} is from the corresponding
758 @var{lst}.  Each @var{lst} must be the same length.  The calls are
759 made in parallel, each in its own thread.
760
761 These functions are like @code{map} and @code{for-each} (@pxref{List
762 Mapping}), but make their @var{proc} calls in parallel.
763 @end deffn
764
765 @deffn {Scheme Procedure} n-par-map n proc lst1 @dots{} lstN
766 @deffnx {Scheme Procedure} n-par-for-each n proc lst1 @dots{} lstN
767 Call @var{proc} on the elements of the given lists, in the same way as
768 @code{par-map} and @code{par-for-each} above, but use no more than
769 @var{n} threads at any one time.  The order in which calls are
770 initiated within that threads limit is unspecified.
771
772 These functions are good for controlling resource consumption if
773 @var{proc} calls might be costly, or if there are many to be made.  On
774 a dual-CPU system for instance @math{@var{n}=4} might be enough to
775 keep the CPUs utilized, and not consume too much memory.
776 @end deffn
777
778 @deffn {Scheme Procedure} n-for-each-par-map n sproc pproc lst1 @dots{} lstN
779 Apply @var{pproc} to the elements of the given lists, and apply
780 @var{sproc} to each result returned by @var{pproc}.  The final return
781 value is unspecified, but all calls will have been completed before
782 returning.
783
784 The calls made are @code{(@var{sproc} (@var{pproc} @var{elem1} @dots{}
785 @var{elemN}))}, where each @var{elem} is from the corresponding
786 @var{lst}.  Each @var{lst} must have the same number of elements.
787
788 The @var{pproc} calls are made in parallel, in separate threads.  No more
789 than @var{n} threads are used at any one time.  The order in which
790 @var{pproc} calls are initiated within that limit is unspecified.
791
792 The @var{sproc} calls are made serially, in list element order, one at
793 a time.  @var{pproc} calls on later elements may execute in parallel
794 with the @var{sproc} calls.  Exactly which thread makes each
795 @var{sproc} call is unspecified.
796
797 This function is designed for individual calculations that can be done
798 in parallel, but with results needing to be handled serially, for
799 instance to write them to a file.  The @var{n} limit on threads
800 controls system resource usage when there are many calculations or
801 when they might be costly.
802
803 It will be seen that @code{n-for-each-par-map} is like a combination
804 of @code{n-par-map} and @code{for-each},
805
806 @example
807 (for-each sproc (n-par-map n pproc lst1 ... lstN))
808 @end example
809
810 @noindent
811 But the actual implementation is more efficient since each @var{sproc}
812 call, in turn, can be initiated once the relevant @var{pproc} call has
813 completed, it doesn't need to wait for all to finish.
814 @end deffn
815
816
817
818 @c Local Variables:
819 @c TeX-master: "guile.texi"
820 @c End: