]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - guile18/ice-9/runq.scm
Import guile-1.8 as multiple upstream tarball component
[lilypond.git] / guile18 / ice-9 / runq.scm
diff --git a/guile18/ice-9/runq.scm b/guile18/ice-9/runq.scm
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6ac4e57
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,241 @@
+;;;; runq.scm --- the runq data structure
+;;;;
+;;;;   Copyright (C) 1996, 2001, 2006 Free Software Foundation, Inc.
+;;;;
+;;;; This library is free software; you can redistribute it and/or
+;;;; modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+;;;; License as published by the Free Software Foundation; either
+;;;; version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+;;;; 
+;;;; This library is distributed in the hope that it will be useful,
+;;;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+;;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+;;;; Lesser General Public License for more details.
+;;;; 
+;;;; You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+;;;; License along with this library; if not, write to the Free Software
+;;;; Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
+;;;;
+
+;;; Commentary:
+
+;;; One way to schedule parallel computations in a serial environment is
+;;; to explicitly divide each task up into small, finite execution time,
+;;; strips.  Then you interleave the execution of strips from various
+;;; tasks to achieve a kind of parallelism.  Runqs are a handy data
+;;; structure for this style of programming.
+;;;
+;;; We use thunks (nullary procedures) and lists of thunks to represent
+;;; strips.  By convention, the return value of a strip-thunk must either
+;;; be another strip or the value #f.
+;;;
+;;; A runq is a procedure that manages a queue of strips.  Called with no
+;;; arguments, it processes one strip from the queue.  Called with
+;;; arguments, the arguments form a control message for the queue.  The
+;;; first argument is a symbol which is the message selector.
+;;;
+;;; A strip is processed this way: If the strip is a thunk, the thunk is
+;;; called -- if it returns a strip, that strip is added back to the
+;;; queue.  To process a strip which is a list of thunks, the CAR of that
+;;; list is called.  After a call to that CAR, there are 0, 1, or 2 strips
+;;; -- perhaps one returned by the thunk, and perhaps the CDR of the
+;;; original strip if that CDR is not nil.  The runq puts whichever of
+;;; these strips exist back on the queue.  (The exact order in which
+;;; strips are put back on the queue determines the scheduling behavior of
+;;; a particular queue -- it's a parameter.)
+
+;;; Code:
+
+(define-module (ice-9 runq)
+  :use-module (ice-9 q)
+  :export (runq-control make-void-runq make-fair-runq
+          make-exclusive-runq make-subordinate-runq-to strip-sequence
+          fair-strip-subtask))
+
+;;;;
+;;;    (runq-control q msg . args)
+;;;
+;;;            processes in the default way the control messages that
+;;;            can be sent to a runq.  Q should be an ordinary
+;;;            Q (see utils/q.scm).
+;;;
+;;;            The standard runq messages are:
+;;;
+;;;            'add! strip0 strip1...          ;; to enqueue one or more strips
+;;;            'enqueue! strip0 strip1...      ;; to enqueue one or more strips
+;;;            'push! strip0 ...               ;; add strips to the front of the queue
+;;;            'empty?                         ;; true if it is
+;;;            'length                         ;; how many strips in the queue?
+;;;            'kill!                          ;; empty the queue
+;;;            else                            ;; throw 'not-understood
+;;;
+(define (runq-control q msg . args)
+  (case msg
+    ((add!)                    (for-each (lambda (t) (enq! q t)) args) '*unspecified*)
+    ((enqueue!)                        (for-each (lambda (t) (enq! q t)) args) '*unspecified*)
+    ((push!)                   (for-each (lambda (t) (q-push! q t)) args) '*unspecified*)
+    ((empty?)                  (q-empty? q))
+    ((length)                  (q-length q))
+    ((kill!)                   (set! q (make-q)))
+    (else                      (throw 'not-understood msg args))))
+
+(define (run-strip thunk) (catch #t thunk (lambda ign (warn 'runq-strip thunk ign) #f)))
+
+;;;;
+;;; make-void-runq
+;;;
+;;; Make a runq that discards all messages except "length", for which
+;;; it returns 0.
+;;;
+(define (make-void-runq)
+  (lambda opts
+    (and opts
+       (apply-to-args opts
+         (lambda (msg . args)
+           (case msg
+             ((length)         0)
+             (else             #f)))))))
+
+;;;;
+;;;    (make-fair-runq)
+;;;
+;;;            Returns a runq procedure.
+;;;            Called with no arguments, the procedure processes one strip from the queue.
+;;;            Called with arguments, it uses runq-control.
+;;;
+;;;            In a fair runq, if a strip returns a new strip X, X is added
+;;;            to the end of the queue, meaning it will be the last to execute
+;;;            of all the remaining procedures.
+;;;
+(define (make-fair-runq)
+  (letrec ((q (make-q))
+          (self
+           (lambda ctl
+             (if ctl
+                 (apply runq-control q ctl)
+                 (and (not (q-empty? q))
+                      (let ((next-strip (deq! q)))
+                        (cond
+                         ((procedure? next-strip)      (let ((k (run-strip next-strip)))
+                                                         (and k (enq! q k))))
+                         ((pair? next-strip) (let ((k (run-strip (car next-strip))))
+                                               (and k (enq! q k)))
+                                             (if (not (null? (cdr next-strip)))
+                                                 (enq! q (cdr next-strip)))))
+                        self))))))
+    self))
+
+
+;;;;
+;;;    (make-exclusive-runq)
+;;;
+;;;            Returns a runq procedure.
+;;;            Called with no arguments, the procedure processes one strip from the queue.
+;;;            Called with arguments, it uses runq-control.
+;;;
+;;;            In an exclusive runq, if a strip W returns a new strip X, X is added
+;;;            to the front of the queue, meaning it will be the next to execute
+;;;            of all the remaining procedures.
+;;;
+;;;            An exception to this occurs if W was the CAR of a list of strips.
+;;;            In that case, after the return value of W is pushed onto the front
+;;;            of the queue, the CDR of the list of strips is pushed in front
+;;;            of that (if the CDR is not nil).   This way, the rest of the thunks
+;;;            in the list that contained W have priority over the return value of W.
+;;;
+(define (make-exclusive-runq)
+  (letrec ((q (make-q))
+          (self
+           (lambda ctl
+             (if ctl
+                 (apply runq-control q ctl)
+                 (and (not (q-empty? q))
+                      (let ((next-strip (deq! q)))
+                        (cond
+                         ((procedure? next-strip)      (let ((k (run-strip next-strip)))
+                                                         (and k (q-push! q k))))
+                         ((pair? next-strip) (let ((k (run-strip (car next-strip))))
+                                               (and k (q-push! q k)))
+                                             (if (not (null? (cdr next-strip)))
+                                                 (q-push! q (cdr next-strip)))))
+                        self))))))
+    self))
+
+
+;;;;
+;;;    (make-subordinate-runq-to superior basic-inferior)
+;;;
+;;;            Returns a runq proxy for the runq basic-inferior.
+;;;
+;;;            The proxy watches for operations on the basic-inferior that cause
+;;;            a transition from a queue length of 0 to a non-zero length and
+;;;            vice versa.   While the basic-inferior queue is not empty,
+;;;            the proxy installs a task on the superior runq.  Each strip
+;;;            of that task processes N strips from the basic-inferior where
+;;;            N is the length of the basic-inferior queue when the proxy
+;;;            strip is entered.  [Countless scheduling variations are possible.]
+;;;
+(define (make-subordinate-runq-to superior-runq basic-runq)
+  (let ((runq-task (cons #f #f)))
+    (set-car! runq-task
+             (lambda ()
+               (if (basic-runq 'empty?)
+                   (set-cdr! runq-task #f)
+                   (do ((n (basic-runq 'length) (1- n)))
+                       ((<= n 0)                #f)
+                     (basic-runq)))))
+    (letrec ((self
+             (lambda ctl
+               (if (not ctl)
+                   (let ((answer (basic-runq)))
+                     (self 'empty?)
+                     answer)
+                   (begin
+                     (case (car ctl)
+                       ((suspend)              (set-cdr! runq-task #f))
+                       (else                   (let ((answer (apply basic-runq ctl)))
+                                                 (if (and (not (cdr runq-task)) (not (basic-runq 'empty?)))
+                                                     (begin
+                                                       (set-cdr! runq-task runq-task)
+                                                       (superior-runq 'add! runq-task)))
+                                                 answer))))))))
+      self)))
+
+;;;;
+;;;    (define fork-strips (lambda args args))
+;;;            Return a strip that starts several strips in
+;;;            parallel.   If this strip is enqueued on a fair
+;;;            runq, strips of the parallel subtasks will run
+;;;            round-robin style.
+;;;
+(define fork-strips (lambda args args))
+
+
+;;;;
+;;;    (strip-sequence . strips)
+;;;
+;;;            Returns a new strip which is the concatenation of the argument strips.
+;;;
+(define ((strip-sequence . strips))
+  (let loop ((st (let ((a strips)) (set! strips #f) a)))
+    (and (not (null? st))
+        (let ((then ((car st))))
+          (if then
+              (lambda () (loop (cons then (cdr st))))
+              (lambda () (loop (cdr st))))))))
+
+
+;;;;
+;;;    (fair-strip-subtask . initial-strips)
+;;;
+;;;            Returns a new strip which is the synchronos, fair,
+;;;            parallel execution of the argument strips.
+;;;
+;;;
+;;;
+(define (fair-strip-subtask . initial-strips)
+  (let ((st (make-fair-runq)))
+    (apply st 'add! initial-strips)
+    st))
+
+;;; runq.scm ends here