haskell - 连接到 GHC 运行时系统

Question

我一直在研究如何在 Haskell 中实现事务内存，但我不确定我是否理解向程序员公开的 STM 操作如何 Hook 到用 C 编写的运行时系统函数中。在 ghc/libraries/base/GHC/Conc/Sync.hs 的 git repo，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 中，我看到以下 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:

1. (# s2#, TVar tvar# #) 中第一个和最后一个# 是什么意思。我之前读到过，在变量后放置一个 # 只是一种命名约定，表示某些内容未装箱，但它本身意味着什么？
2. 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# 重写为对列出的 C 函数的调用？
3. 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 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 ，这就是原语的定义方式，以便编译器了解它们。

Answer 1

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

名称 stg_newTVarzh 是从:

• stg_ 前缀，这是整个 GHC 运行时通用的，代表 spineless-tagless 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，也就是所谓的z-encoding #:此编码生成一个可供链接器/ABI 在所有平台中使用的纯名称，删除哈希 (#) 等有趣的字符。