挂钩 GHC 运行时系统答案

【问题标题】：Hook into GHC runtime system挂钩 GHC 运行时系统
【发布时间】：2015-06-17 22:27:39
【问题描述】：

我一直在研究事务内存是如何在 Haskell 中实现的，但我不确定我是否理解暴露给程序员的 STM 操作如何挂钩到用 C 编写的运行时系统函数中。在 git repo 的ghc/libraries/base/GHC/Conc/Sync.hs 中，我看到以下定义：

-- |A monad supporting atomic memory transactions.
newtype STM a = STM (State# RealWorld -> (# State# RealWorld, a #))
            deriving Typeable

-- |Shared memory locations that support atomic memory transactions.
data TVar a = TVar (TVar# RealWorld a)
          deriving Typeable

-- |Create a new TVar holding a value supplied
newTVar :: a -> STM (TVar a)
newTVar val = STM $ \s1# ->
    case newTVar# val s1# of
         (# s2#, tvar# #) -> (# s2#, TVar tvar# #)

然后在ghc/rts/PrimOps.cmm，我看到下面的C--定义：

stg_newTVarzh (P_ init){
  W_ tv;

  ALLOC_PRIM_P (SIZEOF_StgTVar, stg_newTVarzh, init);

  tv = Hp - SIZEOF_StgTVar + WDS(1);
  SET_HDR (tv, stg_TVAR_DIRTY_info, CCCS);

  StgTVar_current_value(tv) = init;
  StgTVar_first_watch_queue_entry(tv) = stg_END_STM_WATCH_QUEUE_closure;
  StgTVar_num_updates(tv) = 0;

  return (tv);
}

我的问题：

(# s2#, TVar tvar# #) 中的第一个和最后一个 # 是什么意思。我之前读过，在变量后面加上# 只是一个命名约定，表明某些东西是未装箱的，但它本身意味着什么？
我们如何从newTVar# 到stg_newTVarzh？似乎我错过了这两者之间的另一个定义。编译器是否将 newTVar# 重写为对所列 C-- 函数的调用？
C-- 代码中的P_ 和W_ 是什么？

我只能在ghc/compiler/prelude/primops.txt.pp 中找到另一处出现的newTVar#

primop  NewTVarOp "newTVar#" GenPrimOp
   a
    -> State# s -> (# State# s, TVar# s a #)
 {Create a new {\tt TVar\#} holding a specified initial value.}
with
 out_of_line  = True
 has_side_effects = True

根据https://ghc.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/PrimOps，这是定义原语的方式，以便编译器了解它们。

【问题讨论】：

(# s2#, TVar tvar# #) 是一个未装箱的元组。 downloads.haskell.org/~ghc/latest/docs/html/users_guide/…
在stg_newTVarzh 中最后一个zh 是# 的所谓z 编码：这种编码生成一个简单的名称，可供所有平台的链接器/ABI 使用，去除有趣的字符像哈希 (#)。我忘了这个编码实际上是在哪里定义的。 stg_ 前缀是整个 GHC 运行时通用的，代表无脊椎无标签 G 机器，一种评估函数式语言的抽象机器。
z编码详细here，以防有人感兴趣。
太好了，谢谢大家。 @chi，如果您想将您的 cmets 复制到答案中，我很乐意接受。

标签： haskell functional-programming runtime transactional-memory

【解决方案1】：

(# s2#, TVar tvar# #) 是一个unboxed tuple。

stg_newTVarzh 的名称源自：

stg_ 前缀，在整个 GHC 运行时通用，代表无脊椎无标签 G-machine，一种评估函数式语言的抽象机器；
newTVar是newTVar#的第一部分；
最后的zh，也就是#的所谓z-encoding：这种编码生成了一个简单的名称，所有平台的链接器/ABI都可以使用，去除了像hash（# )。

【讨论】：