mono/metadata/threadpool.c

   1 /*
   2  * threadpool.c: global thread pool
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *   Gonzalo Paniagua Javier (gonzalo@ximian.com)
   7  *
   8  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc (http://www.ximian.com)
   9  * Copyright 2004-2010 Novell, Inc (http://www.novell.com)
  10  */
  11
  12 #include <config.h>
  13 #include <glib.h>
  14
  15 #ifdef MONO_SMALL_CONFIG
  16 #define QUEUE_LENGTH 16 /* Must be 2^N */
  17 #else
  18 #define QUEUE_LENGTH 64 /* Must be 2^N */
  19 #endif
  20
  21 #include <mono/metadata/domain-internals.h>
  22 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  23 #include <mono/metadata/threads.h>
  24 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  25 #include <mono/metadata/threadpool-internals.h>
  26 #include <mono/metadata/exception.h>
  27 #include <mono/metadata/file-io.h>
  28 #include <mono/metadata/monitor.h>
  29 #include <mono/metadata/mono-mlist.h>
  30 #include <mono/metadata/marshal.h>
  31 #include <mono/metadata/mono-perfcounters.h>
  32 #include <mono/metadata/socket-io.h>
  33 #include <mono/metadata/mono-wsq.h>
  34 #include <mono/io-layer/io-layer.h>
  35 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  36 #include <mono/utils/mono-time.h>
  37 #include <mono/utils/mono-proclib.h>
  38 #include <mono/utils/mono-semaphore.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  41 #include <sys/time.h>
  42 #endif
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <fcntl.h>
  45 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  46 #include <unistd.h>
  47 #endif
  48 #include <string.h>
  49 #ifdef HAVE_SYS_SOCKET_H
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #endif
  52 #include <mono/utils/mono-poll.h>
  53 #ifdef HAVE_EPOLL
  54 #include <sys/epoll.h>
  55 #endif
  56
  57 #ifndef DISABLE_SOCKETS
  58 #include "mono/io-layer/socket-wrappers.h"
  59 #endif
  60
  61 #include "threadpool.h"
  62
  63 #define THREAD_WANTS_A_BREAK(t) ((t->state & (ThreadState_StopRequested | \
  64                                                 ThreadState_SuspendRequested)) != 0)
  65
  66 #define SPIN_TRYLOCK(i) (InterlockedCompareExchange (&(i), 1, 0) == 0)
  67 #define SPIN_LOCK(i) do { \
  68                                 if (SPIN_TRYLOCK (i)) \
  69                                         break; \
  70                         } while (1)
  71
  72 #define SPIN_UNLOCK(i) i = 0
  73
  74 #define EPOLL_DEBUG(...)
  75 #define EPOLL_DEBUG_STMT(...)
  76 #define TP_DEBUG(...)
  77 #define TP_DEBUG_STMT(...)
  78
  79 /* DEBUG: prints tp data every 2s */
  80 #undef DEBUG
  81
  82 /*
  83 #define EPOLL_DEBUG(...) g_message(__VA_ARGS__)
  84 #define EPOLL_DEBUG_STMT(...) do { __VA_ARGS__ } while (0)
  85 #define TP_DEBUG(...) g_message(__VA_ARGS__)
  86 #define TP_DEBUG_STMT(...) do { __VA_ARGS__ } while (0)
  87 */
  88
  89 /* map of CounterSample.cs */
  90 struct _MonoCounterSample {
  91         gint64 rawValue;
  92         gint64 baseValue;
  93         gint64 counterFrequency;
  94         gint64 systemFrequency;
  95         gint64 timeStamp;
  96         gint64 timeStamp100nSec;
  97         gint64 counterTimeStamp;
  98         int counterType;
  99 };
 100
 101 /* mono_thread_pool_init called */
 102 static volatile int tp_inited;
 103
 104 typedef struct {
 105         CRITICAL_SECTION io_lock; /* access to sock_to_state */
 106         int inited; // 0 -> not initialized , 1->initializing, 2->initialized, 3->cleaned up
 107         int pipe [2];
 108         MonoGHashTable *sock_to_state;
 109
 110         HANDLE new_sem; /* access to newpfd and write side of the pipe */
 111         mono_pollfd *newpfd;
 112         gboolean epoll_disabled;
 113 #ifdef HAVE_EPOLL
 114         int epollfd;
 115 #endif
 116 } SocketIOData;
 117
 118 static SocketIOData socket_io_data;
 119
 120 /* Keep in sync with the System.MonoAsyncCall class which provides GC tracking */
 121 typedef struct {
 122         MonoObject         object;
 123         MonoMethodMessage *msg;
 124         MonoMethod        *cb_method;
 125         MonoDelegate      *cb_target;
 126         MonoObject        *state;
 127         MonoObject        *res;
 128         MonoArray         *out_args;
 129 } ASyncCall;
 130
 131 typedef struct {
 132         MonoSemType lock;
 133         MonoMList *first; /* GC root */
 134         MonoMList *last;
 135         MonoMList *unused; /* Up to 20 chunks. GC root */
 136         gint head;
 137         gint tail;
 138         MonoSemType new_job;
 139         volatile gint waiting; /* threads waiting for a work item */
 140
 141         /**/
 142         volatile gint pool_status; /* 0 -> not initialized, 1 -> initialized, 2 -> cleaning up */
 143         /* min, max, n and busy -> Interlocked */
 144         volatile gint min_threads;
 145         volatile gint max_threads;
 146         volatile gint nthreads;
 147         volatile gint busy_threads;
 148
 149         void (*async_invoke) (gpointer data);
 150         void *pc_nitems; /* Performance counter for total number of items in added */
 151         void *pc_nthreads; /* Performance counter for total number of active threads */
 152         /**/
 153         volatile gint destroy_thread;
 154         volatile gint ignore_times; /* Used when there's a thread being created or destroyed */
 155         volatile gint sp_lock; /* spin lock used to protect ignore_times */
 156         volatile gint64 last_check;
 157         volatile gint64 time_sum;
 158         volatile gint n_sum;
 159         gint64 averages [2];
 160         /**/
 161         //TP_DEBUG_ONLY (gint nodes_created);
 162         //TP_DEBUG_ONLY (gint nodes_reused);
 163         gboolean is_io;
 164 } ThreadPool;
 165
 166 static ThreadPool async_tp;
 167 static ThreadPool async_io_tp;
 168
 169 static void async_invoke_thread (gpointer data);
 170 static MonoObject *mono_async_invoke (ThreadPool *tp, MonoAsyncResult *ares);
 171 static void threadpool_free_queue (ThreadPool *tp);
 172 static void threadpool_append_job (ThreadPool *tp, MonoObject *ar);
 173 static void threadpool_append_jobs (ThreadPool *tp, MonoObject **jobs, gint njobs);
 174 static void threadpool_init (ThreadPool *tp, int min_threads, int max_threads, void (*async_invoke) (gpointer));
 175 static void threadpool_start_idle_threads (ThreadPool *tp);
 176 static void threadpool_kill_idle_threads (ThreadPool *tp);
 177 static gboolean threadpool_start_thread (ThreadPool *tp);
 178 static void monitor_thread (gpointer data);
 179
 180 static MonoClass *async_call_klass;
 181 static MonoClass *socket_async_call_klass;
 182 static MonoClass *process_async_call_klass;
 183
 184 static GPtrArray *wsqs;
 185 CRITICAL_SECTION wsqs_lock;
 186
 187 /* Hooks */
 188 static MonoThreadPoolFunc tp_start_func;
 189 static MonoThreadPoolFunc tp_finish_func;
 190 static gpointer tp_hooks_user_data;
 191 static MonoThreadPoolItemFunc tp_item_begin_func;
 192 static MonoThreadPoolItemFunc tp_item_end_func;
 193 static gpointer tp_item_user_data;
 194
 195 #define INIT_POLLFD(a, b, c) {(a)->fd = b; (a)->events = c; (a)->revents = 0;}
 196 enum {
 197         AIO_OP_FIRST,
 198         AIO_OP_ACCEPT = 0,
 199         AIO_OP_CONNECT,
 200         AIO_OP_RECEIVE,
 201         AIO_OP_RECEIVEFROM,
 202         AIO_OP_SEND,
 203         AIO_OP_SENDTO,
 204         AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK,
 205         AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK,
 206         AIO_OP_READPIPE,
 207         AIO_OP_CONSOLE2,
 208         AIO_OP_DISCONNECT,
 209         AIO_OP_ACCEPTRECEIVE,
 210         AIO_OP_RECEIVE_BUFFERS,
 211         AIO_OP_SEND_BUFFERS,
 212         AIO_OP_LAST
 213 };
 214
 215 #ifdef DISABLE_SOCKETS
 216
 217 #define socket_io_cleanup(x)
 218
 219 static int
 220 get_event_from_state (MonoSocketAsyncResult *state)
 221 {
 222         g_assert_not_reached ();
 223         return -1;
 224 }
 225
 226 static int
 227 get_events_from_list (MonoMList *list)
 228 {
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 #else
 233
 234 static void
 235 socket_io_cleanup (SocketIOData *data)
 236 {
 237         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 238         if (data->inited != 2) {
 239                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 240                 return;
 241         }
 242         data->inited = 3;
 243
 244 #ifdef HOST_WIN32
 245         closesocket (data->pipe [0]);
 246         closesocket (data->pipe [1]);
 247 #else
 248         if (data->pipe [0] > -1)
 249                 close (data->pipe [0]);
 250         if (data->pipe [1] > -1)
 251                 close (data->pipe [1]);
 252 #endif
 253         data->pipe [0] = -1;
 254         data->pipe [1] = -1;
 255         if (data->new_sem)
 256                 CloseHandle (data->new_sem);
 257         data->new_sem = NULL;
 258         mono_g_hash_table_destroy (data->sock_to_state);
 259         data->sock_to_state = NULL;
 260         g_free (data->newpfd);
 261         data->newpfd = NULL;
 262 #ifdef HAVE_EPOLL
 263         if (FALSE == data->epoll_disabled)
 264                 close (data->epollfd);
 265 #endif
 266         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 267 }
 268
 269 static int
 270 get_event_from_state (MonoSocketAsyncResult *state)
 271 {
 272         switch (state->operation) {
 273         case AIO_OP_ACCEPT:
 274         case AIO_OP_RECEIVE:
 275         case AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK:
 276         case AIO_OP_RECEIVEFROM:
 277         case AIO_OP_READPIPE:
 278         case AIO_OP_ACCEPTRECEIVE:
 279         case AIO_OP_RECEIVE_BUFFERS:
 280                 return MONO_POLLIN;
 281         case AIO_OP_SEND:
 282         case AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK:
 283         case AIO_OP_SENDTO:
 284         case AIO_OP_CONNECT:
 285         case AIO_OP_SEND_BUFFERS:
 286         case AIO_OP_DISCONNECT:
 287                 return MONO_POLLOUT;
 288         default: /* Should never happen */
 289                 g_message ("get_event_from_state: unknown value in switch!!!");
 290                 return 0;
 291         }
 292 }
 293
 294 static int
 295 get_events_from_list (MonoMList *list)
 296 {
 297         MonoSocketAsyncResult *state;
 298         int events = 0;
 299
 300         while (list && (state = (MonoSocketAsyncResult *)mono_mlist_get_data (list))) {
 301                 events |= get_event_from_state (state);
 302                 list = mono_mlist_next (list);
 303         }
 304
 305         return events;
 306 }
 307
 308 #define ICALL_RECV(x)   ves_icall_System_Net_Sockets_Socket_Receive_internal (\
 309                                 (SOCKET)(gssize)x->handle, x->buffer, x->offset, x->size,\
 310                                  x->socket_flags, &x->error);
 311
 312 #define ICALL_SEND(x)   ves_icall_System_Net_Sockets_Socket_Send_internal (\
 313                                 (SOCKET)(gssize)x->handle, x->buffer, x->offset, x->size,\
 314                                  x->socket_flags, &x->error);
 315
 316 #endif /* !DISABLE_SOCKETS */
 317
 318 static void
 319 threadpool_jobs_inc (MonoObject *obj)
 320 {
 321         if (obj)
 322                 InterlockedIncrement (&obj->vtable->domain->threadpool_jobs);
 323 }
 324
 325 static gboolean
 326 threadpool_jobs_dec (MonoObject *obj)
 327 {
 328         MonoDomain *domain = obj->vtable->domain;
 329         int remaining_jobs = InterlockedDecrement (&domain->threadpool_jobs);
 330         if (remaining_jobs == 0 && domain->cleanup_semaphore) {
 331                 ReleaseSemaphore (domain->cleanup_semaphore, 1, NULL);
 332                 return TRUE;
 333         }
 334         return FALSE;
 335 }
 336
 337 #ifdef HAVE_EPOLL
 338 static MonoObject *
 339 get_io_event (MonoMList **list, gint event)
 340 {
 341         MonoObject *state;
 342         MonoMList *current;
 343         MonoMList *prev;
 344
 345         current = *list;
 346         prev = NULL;
 347         state = NULL;
 348         while (current) {
 349                 state = mono_mlist_get_data (current);
 350                 if (get_event_from_state ((MonoSocketAsyncResult *) state) == event)
 351                         break;
 352
 353                 state = NULL;
 354                 prev = current;
 355                 current = mono_mlist_next (current);
 356         }
 357
 358         if (current) {
 359                 if (prev) {
 360                         mono_mlist_set_next (prev, mono_mlist_next (current));
 361                 } else {
 362                         *list = mono_mlist_next (*list);
 363                 }
 364         }
 365
 366         return state;
 367 }
 368 #endif
 369
 370 static MonoMList *
 371 process_io_event (MonoMList *list, int event)
 372 {
 373         MonoSocketAsyncResult *state;
 374         MonoMList *oldlist;
 375
 376         oldlist = list;
 377         state = NULL;
 378         while (list) {
 379                 state = (MonoSocketAsyncResult *) mono_mlist_get_data (list);
 380                 if (get_event_from_state (state) == event)
 381                         break;
 382
 383                 list = mono_mlist_next (list);
 384         }
 385
 386         if (list != NULL) {
 387                 oldlist = mono_mlist_remove_item (oldlist, list);
 388                 EPOLL_DEBUG ("Dispatching event %d on socket %p", event, state->handle);
 389                 threadpool_append_job (&async_io_tp, (MonoObject *) state);
 390         }
 391
 392         return oldlist;
 393 }
 394
 395 static int
 396 mark_bad_fds (mono_pollfd *pfds, int nfds)
 397 {
 398         int i, ret;
 399         mono_pollfd *pfd;
 400         int count = 0;
 401
 402         for (i = 0; i < nfds; i++) {
 403                 pfd = &pfds [i];
 404                 if (pfd->fd == -1)
 405                         continue;
 406
 407                 ret = mono_poll (pfd, 1, 0);
 408                 if (ret == -1 && errno == EBADF) {
 409                         pfd->revents |= MONO_POLLNVAL;
 410                         count++;
 411                 } else if (ret == 1) {
 412                         count++;
 413                 }
 414         }
 415
 416         return count;
 417 }
 418
 419 static void
 420 socket_io_poll_main (gpointer p)
 421 {
 422 #if MONO_SMALL_CONFIG
 423 #define INITIAL_POLLFD_SIZE     128
 424 #else
 425 #define INITIAL_POLLFD_SIZE     1024
 426 #endif
 427 #define POLL_ERRORS (MONO_POLLERR | MONO_POLLHUP | MONO_POLLNVAL)
 428         SocketIOData *data = p;
 429         mono_pollfd *pfds;
 430         gint maxfd = 1;
 431         gint allocated;
 432         gint i;
 433         MonoInternalThread *thread;
 434
 435         thread = mono_thread_internal_current ();
 436
 437         allocated = INITIAL_POLLFD_SIZE;
 438         pfds = g_new0 (mono_pollfd, allocated);
 439         INIT_POLLFD (pfds, data->pipe [0], MONO_POLLIN);
 440         for (i = 1; i < allocated; i++)
 441                 INIT_POLLFD (&pfds [i], -1, 0);
 442
 443         while (1) {
 444                 int nsock = 0;
 445                 mono_pollfd *pfd;
 446                 char one [1];
 447                 MonoMList *list;
 448
 449                 do {
 450                         if (nsock == -1) {
 451                                 if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
 452                                         mono_thread_interruption_checkpoint ();
 453                         }
 454
 455                         nsock = mono_poll (pfds, maxfd, -1);
 456                 } while (nsock == -1 && errno == EINTR);
 457
 458                 /*
 459                  * Apart from EINTR, we only check EBADF, for the rest:
 460                  *  EINVAL: mono_poll() 'protects' us from descriptor
 461                  *      numbers above the limit if using select() by marking
 462                  *      then as MONO_POLLERR.  If a system poll() is being
 463                  *      used, the number of descriptor we're passing will not
 464                  *      be over sysconf(_SC_OPEN_MAX), as the error would have
 465                  *      happened when opening.
 466                  *
 467                  *  EFAULT: we own the memory pointed by pfds.
 468                  *  ENOMEM: we're doomed anyway
 469                  *
 470                  */
 471
 472                 if (nsock == -1 && errno == EBADF) {
 473                         pfds->revents = 0; /* Just in case... */
 474                         nsock = mark_bad_fds (pfds, maxfd);
 475                 }
 476
 477                 if ((pfds->revents & POLL_ERRORS) != 0) {
 478                         /* We're supposed to die now, as the pipe has been closed */
 479                         g_free (pfds);
 480                         socket_io_cleanup (data);
 481                         return;
 482                 }
 483
 484                 /* Got a new socket */
 485                 if ((pfds->revents & MONO_POLLIN) != 0) {
 486                         int nread;
 487
 488                         for (i = 1; i < allocated; i++) {
 489                                 pfd = &pfds [i];
 490                                 if (pfd->fd == -1 || data->newpfd == NULL ||
 491                                         pfd->fd == data->newpfd->fd)
 492                                         break;
 493                         }
 494
 495                         if (i == allocated) {
 496                                 mono_pollfd *oldfd;
 497
 498                                 oldfd = pfds;
 499                                 i = allocated;
 500                                 allocated = allocated * 2;
 501                                 pfds = g_renew (mono_pollfd, oldfd, allocated);
 502                                 g_free (oldfd);
 503                                 for (; i < allocated; i++)
 504                                         INIT_POLLFD (&pfds [i], -1, 0);
 505                         }
 506 #ifndef HOST_WIN32
 507                         nread = read (data->pipe [0], one, 1);
 508 #else
 509                         nread = recv ((SOCKET) data->pipe [0], one, 1, 0);
 510 #endif
 511                         if (nread <= 0) {
 512                                 g_free (pfds);
 513                                 return; /* we're closed */
 514                         }
 515
 516                         INIT_POLLFD (&pfds [i], data->newpfd->fd, data->newpfd->events);
 517                         ReleaseSemaphore (data->new_sem, 1, NULL);
 518                         if (i >= maxfd)
 519                                 maxfd = i + 1;
 520                         nsock--;
 521                 }
 522
 523                 if (nsock == 0)
 524                         continue;
 525
 526                 EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 527                 if (data->inited == 3) {
 528                         g_free (pfds);
 529                         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 530                         return; /* cleanup called */
 531                 }
 532
 533                 for (i = 1; i < maxfd && nsock > 0; i++) {
 534                         pfd = &pfds [i];
 535                         if (pfd->fd == -1 || pfd->revents == 0)
 536                                 continue;
 537
 538                         nsock--;
 539                         list = mono_g_hash_table_lookup (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (pfd->fd));
 540                         if (list != NULL && (pfd->revents & (MONO_POLLIN | POLL_ERRORS)) != 0) {
 541                                 list = process_io_event (list, MONO_POLLIN);
 542                         }
 543
 544                         if (list != NULL && (pfd->revents & (MONO_POLLOUT | POLL_ERRORS)) != 0) {
 545                                 list = process_io_event (list, MONO_POLLOUT);
 546                         }
 547
 548                         if (list != NULL) {
 549                                 mono_g_hash_table_replace (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (pfd->fd), list);
 550                                 pfd->events = get_events_from_list (list);
 551                         } else {
 552                                 mono_g_hash_table_remove (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (pfd->fd));
 553                                 pfd->fd = -1;
 554                                 if (i == maxfd - 1)
 555                                         maxfd--;
 556                         }
 557                 }
 558                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 559         }
 560 }
 561
 562 #ifdef HAVE_EPOLL
 563 #define EPOLL_ERRORS (EPOLLERR | EPOLLHUP)
 564 #define EPOLL_NEVENTS   128
 565 static void
 566 socket_io_epoll_main (gpointer p)
 567 {
 568         SocketIOData *data;
 569         int epollfd;
 570         MonoInternalThread *thread;
 571         struct epoll_event *events, *evt;
 572         int ready = 0, i;
 573         gpointer async_results [EPOLL_NEVENTS * 2]; // * 2 because each loop can add up to 2 results here
 574         gint nresults;
 575
 576         data = p;
 577         epollfd = data->epollfd;
 578         thread = mono_thread_internal_current ();
 579         events = g_new0 (struct epoll_event, EPOLL_NEVENTS);
 580
 581         while (1) {
 582                 do {
 583                         if (ready == -1) {
 584                                 if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
 585                                         mono_thread_interruption_checkpoint ();
 586                         }
 587                         EPOLL_DEBUG ("epoll_wait init");
 588                         ready = epoll_wait (epollfd, events, EPOLL_NEVENTS, -1);
 589                         EPOLL_DEBUG_STMT(
 590                                 int err = errno;
 591                                 EPOLL_DEBUG ("epoll_wait end with %d ready sockets (%d %s).", ready, err, (ready == -1) ? g_strerror (err) : "");
 592                                 errno = err;
 593                         );
 594                 } while (ready == -1 && errno == EINTR);
 595
 596                 if (ready == -1) {
 597                         int err = errno;
 598                         g_free (events);
 599                         if (err != EBADF)
 600                                 g_warning ("epoll_wait: %d %s", err, g_strerror (err));
 601
 602                         close (epollfd);
 603                         return;
 604                 }
 605
 606                 EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 607                 if (data->inited == 3) {
 608                         g_free (events);
 609                         close (epollfd);
 610                         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 611                         return; /* cleanup called */
 612                 }
 613
 614                 nresults = 0;
 615                 for (i = 0; i < ready; i++) {
 616                         int fd;
 617                         MonoMList *list;
 618                         MonoObject *ares;
 619
 620                         evt = &events [i];
 621                         fd = evt->data.fd;
 622                         list = mono_g_hash_table_lookup (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (fd));
 623                         EPOLL_DEBUG ("Event %d on %d list length: %d", evt->events, fd, mono_mlist_length (list));
 624                         if (list != NULL && (evt->events & (EPOLLIN | EPOLL_ERRORS)) != 0) {
 625                                 ares = get_io_event (&list, MONO_POLLIN);
 626                                 if (ares != NULL)
 627                                         async_results [nresults++] = ares;
 628                         }
 629
 630                         if (list != NULL && (evt->events & (EPOLLOUT | EPOLL_ERRORS)) != 0) {
 631                                 ares = get_io_event (&list, MONO_POLLOUT);
 632                                 if (ares != NULL)
 633                                         async_results [nresults++] = ares;
 634                         }
 635
 636                         if (list != NULL) {
 637                                 mono_g_hash_table_replace (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (fd), list);
 638                                 evt->events = get_events_from_list (list);
 639                                 EPOLL_DEBUG ("MOD %d to %d", fd, evt->events);
 640                                 if (epoll_ctl (epollfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, evt)) {
 641                                         if (epoll_ctl (epollfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, evt) == -1) {
 642                                                 EPOLL_DEBUG_STMT (
 643                                                         int err = errno;
 644                                                         EPOLL_DEBUG ("epoll_ctl(MOD): %d %s fd: %d events: %d", err, g_strerror (err), fd, evt->events);
 645                                                         errno = err;
 646                                                 );
 647                                         }
 648                                 }
 649                         } else {
 650                                 mono_g_hash_table_remove (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (fd));
 651                                 EPOLL_DEBUG ("DEL %d", fd);
 652                                 epoll_ctl (epollfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, evt);
 653                         }
 654                 }
 655                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 656                 threadpool_append_jobs (&async_io_tp, (MonoObject **) async_results, nresults);
 657                 memset (async_results, 0, sizeof (gpointer) * nresults);
 658         }
 659 }
 660 #undef EPOLL_NEVENTS
 661 #endif
 662
 663 /*
 664  * select/poll wake up when a socket is closed, but epoll just removes
 665  * the socket from its internal list without notification.
 666  */
 667 void
 668 mono_thread_pool_remove_socket (int sock)
 669 {
 670         MonoMList *list, *next;
 671         MonoSocketAsyncResult *state;
 672
 673         if (socket_io_data.inited == 0)
 674                 return;
 675
 676         EnterCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 677         if (socket_io_data.sock_to_state == NULL) {
 678                 LeaveCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 679                 return;
 680         }
 681         list = mono_g_hash_table_lookup (socket_io_data.sock_to_state, GINT_TO_POINTER (sock));
 682         if (list)
 683                 mono_g_hash_table_remove (socket_io_data.sock_to_state, GINT_TO_POINTER (sock));
 684         LeaveCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 685
 686         while (list) {
 687                 state = (MonoSocketAsyncResult *) mono_mlist_get_data (list);
 688                 if (state->operation == AIO_OP_RECEIVE)
 689                         state->operation = AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK;
 690                 else if (state->operation == AIO_OP_SEND)
 691                         state->operation = AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK;
 692
 693                 next = mono_mlist_remove_item (list, list);
 694                 list = process_io_event (list, MONO_POLLIN);
 695                 if (list)
 696                         process_io_event (list, MONO_POLLOUT);
 697
 698                 list = next;
 699         }
 700 }
 701
 702 #ifdef HOST_WIN32
 703 static void
 704 connect_hack (gpointer x)
 705 {
 706         struct sockaddr_in *addr = (struct sockaddr_in *) x;
 707         int count = 0;
 708
 709         while (connect ((SOCKET) socket_io_data.pipe [1], (SOCKADDR *) addr, sizeof (struct sockaddr_in))) {
 710                 Sleep (500);
 711                 if (++count > 3) {
 712                         g_warning ("Error initializing async. sockets %d.", WSAGetLastError ());
 713                         g_assert (WSAGetLastError ());
 714                 }
 715         }
 716 }
 717 #endif
 718
 719 static void
 720 socket_io_init (SocketIOData *data)
 721 {
 722 #ifdef HOST_WIN32
 723         struct sockaddr_in server;
 724         struct sockaddr_in client;
 725         SOCKET srv;
 726         int len;
 727 #endif
 728         int inited;
 729         guint32 stack_size;
 730
 731         if (data->inited >= 2) // 2 -> initialized, 3-> cleaned up
 732                 return;
 733
 734         inited = InterlockedCompareExchange (&data->inited, 1, 0);
 735         if (inited >= 1) {
 736                 while (TRUE) {
 737                         if (data->inited >= 2)
 738                                 return;
 739                         SleepEx (1, FALSE);
 740                 }
 741         }
 742
 743         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 744
 745 #ifdef HAVE_EPOLL
 746         data->epoll_disabled = (g_getenv ("MONO_DISABLE_AIO") != NULL);
 747         if (FALSE == data->epoll_disabled) {
 748                 data->epollfd = epoll_create (256);
 749                 data->epoll_disabled = (data->epollfd == -1);
 750                 if (data->epoll_disabled && g_getenv ("MONO_DEBUG"))
 751                         g_message ("epoll_create() failed. Using plain poll().");
 752         } else {
 753                 data->epollfd = -1;
 754         }
 755 #else
 756         data->epoll_disabled = TRUE;
 757 #endif
 758
 759 #ifndef HOST_WIN32
 760         if (data->epoll_disabled) {
 761                 if (pipe (data->pipe) != 0) {
 762                         int err = errno;
 763                         perror ("mono");
 764                         g_assert (err);
 765                 }
 766         } else {
 767                 data->pipe [0] = -1;
 768                 data->pipe [1] = -1;
 769         }
 770 #else
 771         srv = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 772         g_assert (srv != INVALID_SOCKET);
 773         data->pipe [1] = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 774         g_assert (data->pipe [1] != INVALID_SOCKET);
 775
 776         server.sin_family = AF_INET;
 777         server.sin_addr.s_addr = inet_addr ("127.0.0.1");
 778         server.sin_port = 0;
 779         if (bind (srv, (SOCKADDR *) &server, sizeof (server))) {
 780                 g_print ("%d\n", WSAGetLastError ());
 781                 g_assert (1 != 0);
 782         }
 783
 784         len = sizeof (server);
 785         getsockname (srv, (SOCKADDR *) &server, &len);
 786         listen (srv, 1);
 787         mono_thread_create (mono_get_root_domain (), connect_hack, &server);
 788         len = sizeof (server);
 789         data->pipe [0] = accept (srv, (SOCKADDR *) &client, &len);
 790         g_assert (data->pipe [0] != INVALID_SOCKET);
 791         closesocket (srv);
 792 #endif
 793         data->sock_to_state = mono_g_hash_table_new_type (g_direct_hash, g_direct_equal, MONO_HASH_VALUE_GC);
 794
 795         if (data->epoll_disabled) {
 796                 data->new_sem = CreateSemaphore (NULL, 1, 1, NULL);
 797                 g_assert (data->new_sem != NULL);
 798         }
 799
 800         stack_size = mono_threads_get_default_stacksize ();
 801         /* 128k stacks could lead to problems on 64 bit systems with large pagesizes+altstack */
 802         mono_threads_set_default_stacksize (128 * (sizeof (gpointer) / 4) * 1024);
 803         if (data->epoll_disabled) {
 804                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), socket_io_poll_main, data, TRUE);
 805         }
 806 #ifdef HAVE_EPOLL
 807         else {
 808                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), socket_io_epoll_main, data, TRUE);
 809         }
 810 #endif
 811         mono_threads_set_default_stacksize (stack_size);
 812         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 813         data->inited = 2;
 814 }
 815
 816 static void
 817 socket_io_add_poll (MonoSocketAsyncResult *state)
 818 {
 819         int events;
 820         char msg [1];
 821         MonoMList *list;
 822         SocketIOData *data = &socket_io_data;
 823         int w;
 824
 825         if (mono_runtime_is_shutting_down () || data->inited == 3 || data->sock_to_state == NULL)
 826                 return;
 827
 828 #if defined(PLATFORM_MACOSX) || defined(PLATFORM_BSD) || defined(HOST_WIN32) || defined(PLATFORM_SOLARIS)
 829         /* select() for connect() does not work well on the Mac. Bug #75436. */
 830         /* Bug #77637 for the BSD 6 case */
 831         /* Bug #78888 for the Windows case */
 832         if (state->operation == AIO_OP_CONNECT && state->blocking == TRUE) {
 833                 //FIXME: increment number of threads while this one is waiting?
 834                 threadpool_append_job (&async_io_tp, (MonoObject *) state);
 835                 return;
 836         }
 837 #endif
 838         WaitForSingleObject (data->new_sem, INFINITE);
 839         if (data->newpfd == NULL)
 840                 data->newpfd = g_new0 (mono_pollfd, 1);
 841
 842         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 843         if (data->sock_to_state == NULL) {
 844                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 845                 return;
 846         }
 847
 848         /* FIXME: 64 bit issue: handle can be a pointer on windows? */
 849         list = mono_g_hash_table_lookup (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (state->handle));
 850         if (list == NULL) {
 851                 list = mono_mlist_alloc ((MonoObject*)state);
 852         } else {
 853                 list = mono_mlist_append (list, (MonoObject*)state);
 854         }
 855
 856         events = get_events_from_list (list);
 857         INIT_POLLFD (data->newpfd, GPOINTER_TO_INT (state->handle), events);
 858         mono_g_hash_table_replace (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (state->handle), list);
 859         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 860         *msg = (char) state->operation;
 861 #ifndef HOST_WIN32
 862         w = write (data->pipe [1], msg, 1);
 863         w = w;
 864 #else
 865         send ((SOCKET) data->pipe [1], msg, 1, 0);
 866 #endif
 867 }
 868
 869 #ifdef HAVE_EPOLL
 870 static gboolean
 871 socket_io_add_epoll (MonoSocketAsyncResult *state)
 872 {
 873         MonoMList *list;
 874         SocketIOData *data = &socket_io_data;
 875         struct epoll_event event;
 876         int epoll_op, ievt;
 877         int fd;
 878
 879         if (mono_runtime_is_shutting_down () || data->inited == 3 || data->sock_to_state == NULL)
 880                 return TRUE;
 881
 882         memset (&event, 0, sizeof (struct epoll_event));
 883         fd = GPOINTER_TO_INT (state->handle);
 884         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 885         if (data->sock_to_state == NULL) {
 886                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 887                 return TRUE;
 888         }
 889         list = mono_g_hash_table_lookup (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (fd));
 890         if (list == NULL) {
 891                 list = mono_mlist_alloc ((MonoObject*)state);
 892                 epoll_op = EPOLL_CTL_ADD;
 893         } else {
 894                 list = mono_mlist_append (list, (MonoObject*)state);
 895                 epoll_op = EPOLL_CTL_MOD;
 896         }
 897
 898         ievt = get_events_from_list (list);
 899         if ((ievt & MONO_POLLIN) != 0)
 900                 event.events |= EPOLLIN;
 901         if ((ievt & MONO_POLLOUT) != 0)
 902                 event.events |= EPOLLOUT;
 903
 904         mono_g_hash_table_replace (data->sock_to_state, state->handle, list);
 905         event.data.fd = fd;
 906         EPOLL_DEBUG ("%s %d with %d", epoll_op == EPOLL_CTL_ADD ? "ADD" : "MOD", fd, event.events);
 907         if (epoll_ctl (data->epollfd, epoll_op, fd, &event) == -1) {
 908                 int err = errno;
 909                 if (epoll_op == EPOLL_CTL_ADD && err == EEXIST) {
 910                         epoll_op = EPOLL_CTL_MOD;
 911                         if (epoll_ctl (data->epollfd, epoll_op, fd, &event) == -1) {
 912                                 g_message ("epoll_ctl(MOD): %d %s", err, g_strerror (err));
 913                         }
 914                 }
 915         }
 916         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 917
 918         return TRUE;
 919 }
 920 #endif
 921
 922 static void
 923 socket_io_add (MonoAsyncResult *ares, MonoSocketAsyncResult *state)
 924 {
 925         if (async_tp.pool_status == 2 || mono_runtime_is_shutting_down ())
 926                 return;
 927
 928         socket_io_init (&socket_io_data);
 929
 930         MONO_OBJECT_SETREF (state, ares, ares);
 931 #ifdef HAVE_EPOLL
 932         if (socket_io_data.epoll_disabled == FALSE) {
 933                 if (socket_io_add_epoll (state))
 934                         return;
 935         }
 936 #endif
 937         socket_io_add_poll (state);
 938 }
 939
 940 #ifndef DISABLE_SOCKETS
 941 static gboolean
 942 socket_io_filter (MonoObject *target, MonoObject *state)
 943 {
 944         gint op;
 945         MonoSocketAsyncResult *sock_res = (MonoSocketAsyncResult *) state;
 946         MonoClass *klass;
 947
 948         if (target == NULL || state == NULL)
 949                 return FALSE;
 950
 951         if (socket_async_call_klass == NULL) {
 952                 klass = target->vtable->klass;
 953                 /* Check if it's SocketAsyncCall in System.Net.Sockets
 954                  * FIXME: check the assembly is signed correctly for extra care
 955                  */
 956                 if (klass->name [0] == 'S' && strcmp (klass->name, "SocketAsyncCall") == 0
 957                                 && strcmp (mono_image_get_name (klass->image), "System") == 0
 958                                 && klass->nested_in && strcmp (klass->nested_in->name, "Socket") == 0)
 959                         socket_async_call_klass = klass;
 960         }
 961
 962         if (process_async_call_klass == NULL) {
 963                 klass = target->vtable->klass;
 964                 /* Check if it's AsyncReadHandler in System.Diagnostics.Process
 965                  * FIXME: check the assembly is signed correctly for extra care
 966                  */
 967                 if (klass->name [0] == 'A' && strcmp (klass->name, "AsyncReadHandler") == 0
 968                                 && strcmp (mono_image_get_name (klass->image), "System") == 0
 969                                 && klass->nested_in && strcmp (klass->nested_in->name, "Process") == 0)
 970                         process_async_call_klass = klass;
 971         }
 972         /* return both when socket_async_call_klass has not been seen yet and when
 973          * the object is not an instance of the class.
 974          */
 975         if (target->vtable->klass != socket_async_call_klass && target->vtable->klass != process_async_call_klass)
 976                 return FALSE;
 977
 978         op = sock_res->operation;
 979         if (op < AIO_OP_FIRST || op >= AIO_OP_LAST)
 980                 return FALSE;
 981
 982         return TRUE;
 983 }
 984 #endif /* !DISABLE_SOCKETS */
 985
 986 /* Returns the exception thrown when invoking, if any */
 987 static MonoObject *
 988 mono_async_invoke (ThreadPool *tp, MonoAsyncResult *ares)
 989 {
 990         ASyncCall *ac = (ASyncCall *)ares->object_data;
 991         MonoObject *res, *exc = NULL;
 992         MonoArray *out_args = NULL;
 993         HANDLE wait_event = NULL;
 994
 995         if (ares->execution_context) {
 996                 /* use captured ExecutionContext (if available) */
 997                 MONO_OBJECT_SETREF (ares, original_context, mono_thread_get_execution_context ());
 998                 mono_thread_set_execution_context (ares->execution_context);
 999         } else {
1000                 ares->original_context = NULL;
1001         }
1002
1003         if (ac == NULL) {
1004                 /* Fast path from ThreadPool.*QueueUserWorkItem */
1005                 void *pa = ares->async_state;
1006                 mono_runtime_delegate_invoke (ares->async_delegate, &pa, &exc);
1007         } else {
1008                 MonoObject *cb_exc = NULL;
1009
1010                 ac->msg->exc = NULL;
1011                 res = mono_message_invoke (ares->async_delegate, ac->msg, &exc, &out_args);
1012                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, res, res);
1013                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, msg->exc, exc);
1014                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, out_args, out_args);
1015
1016                 mono_monitor_enter ((MonoObject *) ares);
1017                 ares->completed = 1;
1018                 if (ares->handle != NULL)
1019                         wait_event = mono_wait_handle_get_handle ((MonoWaitHandle *) ares->handle);
1020                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
1021                 /* notify listeners */
1022                 if (wait_event != NULL)
1023                         SetEvent (wait_event);
1024
1025                 /* call async callback if cb_method != null*/
1026                 if (ac != NULL && ac->cb_method) {
1027                         void *pa = &ares;
1028                         cb_exc = NULL;
1029                         mono_runtime_invoke (ac->cb_method, ac->cb_target, pa, &cb_exc);
1030                         MONO_OBJECT_SETREF (ac->msg, exc, cb_exc);
1031                         exc = cb_exc;
1032                 } else {
1033                         exc = NULL;
1034                 }
1035         }
1036
1037         /* restore original thread execution context if flow isn't suppressed, i.e. non null */
1038         if (ares->original_context) {
1039                 mono_thread_set_execution_context (ares->original_context);
1040                 ares->original_context = NULL;
1041         }
1042         return exc;
1043 }
1044
1045 static void
1046 threadpool_start_idle_threads (ThreadPool *tp)
1047 {
1048         int n;
1049
1050         if (tp->pool_status == 1 && !tp->is_io)
1051                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), monitor_thread, tp, TRUE);
1052         do {
1053                 while (1) {
1054                         n = tp->nthreads;
1055                         if (n >= tp->min_threads)
1056                                 return;
1057                         if (InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, n + 1, n) == n)
1058                                 break;
1059                 }
1060                 mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, 1);
1061                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), tp->async_invoke, tp, TRUE);
1062                 SleepEx (100, TRUE);
1063         } while (1);
1064 }
1065
1066 static void
1067 threadpool_init (ThreadPool *tp, int min_threads, int max_threads, void (*async_invoke) (gpointer))
1068 {
1069         memset (tp, 0, sizeof (ThreadPool));
1070         MONO_SEM_INIT (&tp->lock, 1);
1071         tp->min_threads = min_threads;
1072         tp->max_threads = max_threads;
1073         tp->async_invoke = async_invoke;
1074         MONO_SEM_INIT (&tp->new_job, 0);
1075 }
1076
1077 static void *
1078 init_perf_counter (const char *category, const char *counter)
1079 {
1080         MonoString *category_str;
1081         MonoString *counter_str;
1082         MonoString *machine;
1083         MonoDomain *root;
1084         MonoBoolean custom;
1085         int type;
1086
1087         if (category == NULL || counter == NULL)
1088                 return NULL;
1089         root = mono_get_root_domain ();
1090         category_str = mono_string_new (root, category);
1091         counter_str = mono_string_new (root, counter);
1092         machine = mono_string_new (root, ".");
1093         return mono_perfcounter_get_impl (category_str, counter_str, NULL, machine, &type, &custom);
1094 }
1095
1096 #ifdef DEBUG
1097 static void
1098 print_pool_info (ThreadPool *tp)
1099 {
1100
1101 //      if (tp->tail - tp->head == 0)
1102 //              return;
1103
1104         g_print ("Pool status? %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->pool_status, 0, 0));
1105         g_print ("Min. threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->min_threads, 0, 0));
1106         g_print ("Max. threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->max_threads, 0, 0));
1107         g_print ("nthreads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, 0, 0));
1108         g_print ("busy threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->busy_threads, 0, 0));
1109         g_print ("Waiting: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->waiting, 0, 0));
1110         g_print ("Queued: %d\n", (tp->tail - tp->head));
1111         if (tp == &async_tp) {
1112                 int i;
1113                 EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1114                 for (i = 0; i < wsqs->len; i++) {
1115                         g_print ("\tWSQ %d: %d\n", i, mono_wsq_count (g_ptr_array_index (wsqs, i)));
1116                 }
1117                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1118         } else {
1119                 g_print ("\tSockets: %d\n", mono_g_hash_table_size (socket_io_data.sock_to_state));
1120         }
1121         g_print ("-------------\n");
1122 }
1123
1124 static void
1125 signal_handler (int signo)
1126 {
1127         ThreadPool *tp;
1128
1129         tp = &async_tp;
1130         MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1131         g_print ("\n-----Non-IO-----\n");
1132         print_pool_info (tp);
1133         MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1134         tp = &async_io_tp;
1135         MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1136         g_print ("\n-----IO-----\n");
1137         print_pool_info (tp);
1138         MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1139         alarm (2);
1140 }
1141 #endif
1142
1143 static void
1144 monitor_thread (gpointer data)
1145 {
1146         ThreadPool *tp;
1147         MonoInternalThread *thread;
1148         guint32 ms;
1149         gboolean need_one;
1150         int i;
1151
1152         tp = data;
1153         thread = mono_thread_internal_current ();
1154         while (1) {
1155                 ms = 500;
1156                 do {
1157                         guint32 ts;
1158                         ts = mono_msec_ticks ();
1159                         if (SleepEx (ms, TRUE) == 0)
1160                                 break;
1161                         ms -= (mono_msec_ticks () - ts);
1162                         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1163                                 break;
1164                         if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
1165                                 mono_thread_interruption_checkpoint ();
1166                 } while (ms > 0);
1167
1168                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1169                         break;
1170                 if (tp->waiting > 0)
1171                         continue;
1172                 MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1173                 need_one = (tp->head != tp->tail);
1174                 if (!need_one) {
1175                         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1176                         for (i = 0; wsqs != NULL && i < wsqs->len; i++) {
1177                                 MonoWSQ *wsq;
1178                                 wsq = g_ptr_array_index (wsqs, i);
1179                                 if (mono_wsq_count (wsq) > 0) {
1180                                         need_one = TRUE;
1181                                         break;
1182                                 }
1183                         }
1184                         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1185                 }
1186                 MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1187                 if (need_one)
1188                         threadpool_start_thread (tp);
1189         }
1190 }
1191
1192 void
1193 mono_thread_pool_init ()
1194 {
1195         gint threads_per_cpu = 1;
1196         gint thread_count;
1197         gint cpu_count = mono_cpu_count ();
1198         int result;
1199
1200         if (tp_inited == 2)
1201                 return;
1202
1203         result = InterlockedCompareExchange (&tp_inited, 1, 0);
1204         if (result == 1) {
1205                 while (1) {
1206                         SleepEx (1, FALSE);
1207                         if (tp_inited == 2)
1208                                 return;
1209                 }
1210         }
1211
1212         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_tp.first);
1213         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_tp.last);
1214         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_tp.unused);
1215         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_io_tp.first);
1216         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_io_tp.unused);
1217         MONO_GC_REGISTER_ROOT_SINGLE (async_io_tp.last);
1218
1219         MONO_GC_REGISTER_ROOT_FIXED (socket_io_data.sock_to_state);
1220         InitializeCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
1221         if (g_getenv ("MONO_THREADS_PER_CPU") != NULL) {
1222                 threads_per_cpu = atoi (g_getenv ("MONO_THREADS_PER_CPU"));
1223                 if (threads_per_cpu < 1)
1224                         threads_per_cpu = 1;
1225         }
1226
1227         thread_count = MIN (cpu_count * threads_per_cpu, 100 * cpu_count);
1228         threadpool_init (&async_tp, thread_count, MAX (100 * cpu_count, thread_count), async_invoke_thread);
1229         threadpool_init (&async_io_tp, cpu_count * 2, cpu_count * 4, async_invoke_thread);
1230         async_io_tp.is_io = TRUE;
1231
1232         async_call_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "MonoAsyncCall");
1233         g_assert (async_call_klass);
1234
1235         InitializeCriticalSection (&wsqs_lock);
1236         wsqs = g_ptr_array_sized_new (MAX (100 * cpu_count, thread_count));
1237         mono_wsq_init ();
1238
1239         async_tp.pc_nitems = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "Work Items Added");
1240         g_assert (async_tp.pc_nitems);
1241
1242         async_io_tp.pc_nitems = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "IO Work Items Added");
1243         g_assert (async_io_tp.pc_nitems);
1244
1245         async_tp.pc_nthreads = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "# of Threads");
1246         g_assert (async_tp.pc_nthreads);
1247
1248         async_io_tp.pc_nthreads = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "# of IO Threads");
1249         g_assert (async_io_tp.pc_nthreads);
1250         tp_inited = 2;
1251 #ifdef DEBUG
1252         signal (SIGALRM, signal_handler);
1253         alarm (2);
1254 #endif
1255 }
1256
1257 void
1258 icall_append_io_job (MonoObject *target, MonoSocketAsyncResult *state)
1259 {
1260         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1261         MonoAsyncResult *ares;
1262
1263         /* Don't call mono_async_result_new() to avoid capturing the context */
1264         ares = (MonoAsyncResult *) mono_object_new (domain, mono_defaults.asyncresult_class);
1265         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_delegate, target);
1266         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_state, state);
1267         socket_io_add (ares, state);
1268 }
1269
1270 MonoAsyncResult *
1271 mono_thread_pool_add (MonoObject *target, MonoMethodMessage *msg, MonoDelegate *async_callback,
1272                       MonoObject *state)
1273 {
1274         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1275         MonoAsyncResult *ares;
1276         ASyncCall *ac;
1277
1278         ac = (ASyncCall*)mono_object_new (domain, async_call_klass);
1279         MONO_OBJECT_SETREF (ac, msg, msg);
1280         MONO_OBJECT_SETREF (ac, state, state);
1281
1282         if (async_callback) {
1283                 ac->cb_method = mono_get_delegate_invoke (((MonoObject *)async_callback)->vtable->klass);
1284                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, cb_target, async_callback);
1285         }
1286
1287         ares = mono_async_result_new (domain, NULL, ac->state, NULL, (MonoObject*)ac);
1288         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_delegate, target);
1289
1290 #ifndef DISABLE_SOCKETS
1291         if (socket_io_filter (target, state)) {
1292                 socket_io_add (ares, (MonoSocketAsyncResult *) state);
1293                 return ares;
1294         }
1295 #endif
1296         threadpool_append_job (&async_tp, (MonoObject *) ares);
1297         return ares;
1298 }
1299
1300 MonoObject *
1301 mono_thread_pool_finish (MonoAsyncResult *ares, MonoArray **out_args, MonoObject **exc)
1302 {
1303         ASyncCall *ac;
1304         HANDLE wait_event;
1305
1306         *exc = NULL;
1307         *out_args = NULL;
1308
1309         /* check if already finished */
1310         mono_monitor_enter ((MonoObject *) ares);
1311
1312         if (ares->endinvoke_called) {
1313                 *exc = (MonoObject *) mono_get_exception_invalid_operation (NULL);
1314                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
1315                 return NULL;
1316         }
1317
1318         ares->endinvoke_called = 1;
1319         /* wait until we are really finished */
1320         if (!ares->completed) {
1321                 if (ares->handle == NULL) {
1322                         wait_event = CreateEvent (NULL, TRUE, FALSE, NULL);
1323                         g_assert(wait_event != 0);
1324                         MONO_OBJECT_SETREF (ares, handle, (MonoObject *) mono_wait_handle_new (mono_object_domain (ares), wait_event));
1325                 } else {
1326                         wait_event = mono_wait_handle_get_handle ((MonoWaitHandle *) ares->handle);
1327                 }
1328                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
1329                 WaitForSingleObjectEx (wait_event, INFINITE, TRUE);
1330         } else {
1331                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
1332         }
1333
1334         ac = (ASyncCall *) ares->object_data;
1335         g_assert (ac != NULL);
1336         *exc = ac->msg->exc; /* FIXME: GC add write barrier */
1337         *out_args = ac->out_args;
1338
1339         return ac->res;
1340 }
1341
1342 static void
1343 threadpool_kill_idle_threads (ThreadPool *tp)
1344 {
1345         gint n;
1346
1347         n = (gint) InterlockedCompareExchange (&tp->max_threads, 0, -1);
1348         while (n) {
1349                 n--;
1350                 MONO_SEM_POST (&tp->new_job);
1351         }
1352 }
1353
1354 void
1355 mono_thread_pool_cleanup (void)
1356 {
1357         if (!(async_tp.pool_status == 0 || async_tp.pool_status == 2)) {
1358                 if (!(async_tp.pool_status == 1 && InterlockedCompareExchange (&async_tp.pool_status, 2, 1) == 2)) {
1359                         InterlockedExchange (&async_io_tp.pool_status, 2);
1360                         MONO_SEM_WAIT (&async_tp.lock);
1361                         threadpool_free_queue (&async_tp);
1362                         threadpool_kill_idle_threads (&async_tp);
1363                         MONO_SEM_POST (&async_tp.lock);
1364
1365                         socket_io_cleanup (&socket_io_data); /* Empty when DISABLE_SOCKETS is defined */
1366                         MONO_SEM_WAIT (&async_io_tp.lock);
1367                         threadpool_free_queue (&async_io_tp);
1368                         threadpool_kill_idle_threads (&async_io_tp);
1369                         MONO_SEM_POST (&async_io_tp.lock);
1370                         MONO_SEM_DESTROY (&async_io_tp.new_job);
1371                 }
1372         }
1373
1374         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1375         mono_wsq_cleanup ();
1376         if (wsqs)
1377                 g_ptr_array_free (wsqs, TRUE);
1378         wsqs = NULL;
1379         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1380         MONO_SEM_DESTROY (&async_tp.new_job);
1381 }
1382
1383 /* Caller must enter &tp->lock */
1384 static MonoObject*
1385 dequeue_job_nolock (ThreadPool *tp)
1386 {
1387         MonoObject *ar;
1388         MonoArray *array;
1389         MonoMList *list;
1390
1391         list = tp->first;
1392         do {
1393                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1394                         return NULL;
1395                 if (!list || tp->head == tp->tail)
1396                         return NULL;
1397
1398                 array = (MonoArray *) mono_mlist_get_data (list);
1399                 ar = mono_array_get (array, MonoObject *, tp->head % QUEUE_LENGTH);
1400                 mono_array_set (array, MonoObject *, tp->head % QUEUE_LENGTH, NULL);
1401                 tp->head++;
1402                 if ((tp->head % QUEUE_LENGTH) == 0) {
1403                         list = tp->first;
1404                         tp->first = mono_mlist_next (list);
1405                         if (tp->first == NULL)
1406                                 tp->last = NULL;
1407                         if (mono_mlist_length (tp->unused) < 20) {
1408                                 /* reuse this chunk */
1409                                 tp->unused = mono_mlist_set_next (list, tp->unused);
1410                         }
1411                         tp->head -= QUEUE_LENGTH;
1412                         tp->tail -= QUEUE_LENGTH;
1413                 }
1414                 list = tp->first;
1415         } while (ar == NULL);
1416         return ar;
1417 }
1418
1419 static gboolean
1420 threadpool_start_thread (ThreadPool *tp)
1421 {
1422         gint n;
1423
1424         while (!mono_runtime_is_shutting_down () && (n = tp->nthreads) < tp->max_threads) {
1425                 if (InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, n + 1, n) == n) {
1426                         mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, 1);
1427                         mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), tp->async_invoke, tp, TRUE);
1428                         return TRUE;
1429                 }
1430         }
1431
1432         return FALSE;
1433 }
1434
1435 static void
1436 pulse_on_new_job (ThreadPool *tp)
1437 {
1438         if (tp->waiting)
1439                 MONO_SEM_POST (&tp->new_job);
1440 }
1441
1442 void
1443 icall_append_job (MonoObject *ar)
1444 {
1445         threadpool_append_job (&async_tp, ar);
1446 }
1447
1448 static void
1449 threadpool_append_job (ThreadPool *tp, MonoObject *ar)
1450 {
1451         threadpool_append_jobs (tp, &ar, 1);
1452 }
1453
1454 static MonoMList *
1455 create_or_reuse_list (ThreadPool *tp)
1456 {
1457         MonoMList *list;
1458         MonoArray *array;
1459
1460         list = NULL;
1461         if (tp->unused) {
1462                 list = tp->unused;
1463                 tp->unused = mono_mlist_next (list);
1464                 mono_mlist_set_next (list, NULL);
1465                 //TP_DEBUG (tp->nodes_reused++);
1466         } else {
1467                 array = mono_array_new_cached (mono_get_root_domain (), mono_defaults.object_class, QUEUE_LENGTH);
1468                 list = mono_mlist_alloc ((MonoObject *) array);
1469                 //TP_DEBUG (tp->nodes_created++);
1470         }
1471         return list;
1472 }
1473
1474 static void
1475 threadpool_append_jobs (ThreadPool *tp, MonoObject **jobs, gint njobs)
1476 {
1477         static int job_counter;
1478         MonoArray *array;
1479         MonoMList *list;
1480         MonoObject *ar;
1481         gint i;
1482         gboolean lock_taken = FALSE; /* We won't take the lock when the local queue is used */
1483
1484         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1485                 return;
1486
1487         if (tp->pool_status == 0 && InterlockedCompareExchange (&tp->pool_status, 1, 0) == 0)
1488                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, tp, TRUE);
1489
1490         for (i = 0; i < njobs; i++) {
1491                 ar = jobs [i];
1492                 if (ar == NULL || mono_domain_is_unloading (ar->vtable->domain))
1493                         continue; /* Might happen when cleaning domain jobs */
1494                 if (!tp->is_io && (InterlockedIncrement (&job_counter) % 10) == 0) {
1495                         MonoAsyncResult *o = (MonoAsyncResult *) ar;
1496                         o->add_time = mono_100ns_ticks ();
1497                 }
1498                 threadpool_jobs_inc (ar);
1499                 mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nitems, TRUE, 1);
1500                 if (!tp->is_io && mono_wsq_local_push (ar))
1501                         continue;
1502
1503                 if (!lock_taken) {
1504                         MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1505                         lock_taken = TRUE;
1506                 }
1507                 if ((tp->tail % QUEUE_LENGTH) == 0) {
1508                         list = create_or_reuse_list (tp);
1509                         if (tp->last != NULL)
1510                                 mono_mlist_set_next (tp->last, list);
1511                         tp->last = list;
1512                         if (tp->first == NULL)
1513                                 tp->first = tp->last;
1514                 }
1515
1516                 array = (MonoArray *) mono_mlist_get_data (tp->last);
1517                 mono_array_setref (array, tp->tail % QUEUE_LENGTH, ar);
1518                 tp->tail++;
1519         }
1520         if (lock_taken)
1521                 MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1522
1523         for (i = 0; i < MIN(njobs, tp->max_threads); i++)
1524                 pulse_on_new_job (tp);
1525 }
1526
1527 static void
1528 threadpool_clear_queue (ThreadPool *tp, MonoDomain *domain)
1529 {
1530         MonoMList *current;
1531         MonoArray *array;
1532         MonoObject *obj;
1533         int domain_count;
1534         int i;
1535
1536         domain_count = 0;
1537         MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1538         current = tp->first;
1539         while (current) {
1540                 array = (MonoArray *) mono_mlist_get_data (current);
1541                 for (i = 0; i < QUEUE_LENGTH; i++) {
1542                         obj = mono_array_get (array, MonoObject*, i);
1543                         if (obj != NULL && obj->vtable->domain == domain) {
1544                                 domain_count++;
1545                                 mono_array_setref (array, i, NULL);
1546                                 threadpool_jobs_dec (obj);
1547                         }
1548                 }
1549                 current = mono_mlist_next (current);
1550         }
1551
1552         if (!domain_count) {
1553                 MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1554                 return;
1555         }
1556
1557         current = tp->first;
1558         tp->first = NULL;
1559         tp->last = NULL;
1560         tp->head = 0;
1561         tp->tail = 0;
1562         MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1563         /* Re-add everything but the nullified elements */
1564         while (current) {
1565                 array = (MonoArray *) mono_mlist_get_data (current);
1566                 threadpool_append_jobs (tp, mono_array_addr (array, MonoObject *, 0), QUEUE_LENGTH);
1567                 memset (mono_array_addr (array, MonoObject *, 0), 0, sizeof (MonoObject *) * QUEUE_LENGTH);
1568                 current = mono_mlist_next (current);
1569         }
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Clean up the threadpool of all domain jobs.
1574  * Can only be called as part of the domain unloading process as
1575  * it will wait for all jobs to be visible to the interruption code.
1576  */
1577 gboolean
1578 mono_thread_pool_remove_domain_jobs (MonoDomain *domain, int timeout)
1579 {
1580         HANDLE sem_handle;
1581         int result = TRUE;
1582         guint32 start_time = 0;
1583
1584         g_assert (domain->state == MONO_APPDOMAIN_UNLOADING);
1585
1586         threadpool_clear_queue (&async_tp, domain);
1587         threadpool_clear_queue (&async_io_tp, domain);
1588
1589         /*
1590          * There might be some threads out that could be about to execute stuff from the given domain.
1591          * We avoid that by setting up a semaphore to be pulsed by the thread that reaches zero.
1592          */
1593         sem_handle = CreateSemaphore (NULL, 0, 1, NULL);
1594
1595         domain->cleanup_semaphore = sem_handle;
1596         /*
1597          * The memory barrier here is required to have global ordering between assigning to cleanup_semaphone
1598          * and reading threadpool_jobs.
1599          * Otherwise this thread could read a stale version of threadpool_jobs and wait forever.
1600          */
1601         mono_memory_write_barrier ();
1602
1603         if (domain->threadpool_jobs && timeout != -1)
1604                 start_time = mono_msec_ticks ();
1605         while (domain->threadpool_jobs) {
1606                 WaitForSingleObject (sem_handle, timeout);
1607                 if (timeout != -1 && (mono_msec_ticks () - start_time) > timeout) {
1608                         result = FALSE;
1609                         break;
1610                 }
1611         }
1612
1613         domain->cleanup_semaphore = NULL;
1614         CloseHandle (sem_handle);
1615         return result;
1616 }
1617
1618 static void
1619 threadpool_free_queue (ThreadPool *tp)
1620 {
1621         tp->head = tp->tail = 0;
1622         tp->first = NULL;
1623         tp->unused = NULL;
1624 }
1625
1626 gboolean
1627 mono_thread_pool_is_queue_array (MonoArray *o)
1628 {
1629         gpointer obj = o;
1630
1631         // FIXME: need some fix in sgen code.
1632         // There are roots at: async*tp.unused (MonoMList) and wsqs [n]->queue (MonoArray)
1633         return obj == async_tp.first || obj == async_io_tp.first;
1634 }
1635
1636 static MonoWSQ *
1637 add_wsq (void)
1638 {
1639         int i;
1640         MonoWSQ *wsq;
1641
1642         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1643         wsq = mono_wsq_create ();
1644         if (wsqs == NULL) {
1645                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1646                 return NULL;
1647         }
1648         for (i = 0; i < wsqs->len; i++) {
1649                 if (g_ptr_array_index (wsqs, i) == NULL) {
1650                         wsqs->pdata [i] = wsq;
1651                         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1652                         return wsq;
1653                 }
1654         }
1655         g_ptr_array_add (wsqs, wsq);
1656         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1657         return wsq;
1658 }
1659
1660 static void
1661 remove_wsq (MonoWSQ *wsq)
1662 {
1663         gpointer data;
1664
1665         if (wsq == NULL)
1666                 return;
1667
1668         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1669         if (wsqs == NULL) {
1670                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1671                 return;
1672         }
1673         g_ptr_array_remove_fast (wsqs, wsq);
1674         data = NULL;
1675         while (mono_wsq_local_pop (&data)) {
1676                 threadpool_jobs_dec (data);
1677                 data = NULL;
1678         }
1679         mono_wsq_destroy (wsq);
1680         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1681 }
1682
1683 static void
1684 try_steal (gpointer *data, gboolean retry)
1685 {
1686         int i;
1687         int ms;
1688
1689         if (wsqs == NULL || data == NULL || *data != NULL)
1690                 return;
1691
1692         ms = 0;
1693         do {
1694                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1695                         return;
1696                 for (i = 0; wsqs != NULL && i < wsqs->len; i++) {
1697                         if (mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1698                                 return;
1699                         }
1700                         mono_wsq_try_steal (wsqs->pdata [i], data, ms);
1701                         if (*data != NULL) {
1702                                 return;
1703                         }
1704                 }
1705                 ms += 10;
1706         } while (retry && ms < 11);
1707 }
1708
1709 static gboolean
1710 dequeue_or_steal (ThreadPool *tp, gpointer *data)
1711 {
1712         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1713                 return FALSE;
1714         TP_DEBUG ("Dequeue");
1715         MONO_SEM_WAIT (&tp->lock);
1716         *data = dequeue_job_nolock (tp);
1717         MONO_SEM_POST (&tp->lock);
1718         if (!tp->is_io && !*data)
1719                 try_steal (data, FALSE);
1720         return (*data != NULL);
1721 }
1722
1723 static void
1724 process_idle_times (ThreadPool *tp, gint64 t)
1725 {
1726         gint64 ticks;
1727         gint64 avg;
1728         gboolean compute_avg;
1729         gint new_threads;
1730         gint64 per1;
1731
1732         if (tp->ignore_times || t <= 0)
1733                 return;
1734
1735         compute_avg = FALSE;
1736         ticks = mono_100ns_ticks ();
1737         t = ticks - t;
1738         SPIN_LOCK (tp->sp_lock);
1739         if (tp->ignore_times) {
1740                 SPIN_UNLOCK (tp->sp_lock);
1741                 return;
1742         }
1743         tp->time_sum += t;
1744         tp->n_sum++;
1745         if (tp->last_check == 0)
1746                 tp->last_check = ticks;
1747         else if (tp->last_check > 0 && (ticks - tp->last_check) > 5000000) {
1748                 tp->ignore_times = 1;
1749                 compute_avg = TRUE;
1750         }
1751         SPIN_UNLOCK (tp->sp_lock);
1752
1753         if (!compute_avg)
1754                 return;
1755
1756         //printf ("Items: %d Time elapsed: %.3fs\n", tp->n_sum, (ticks - tp->last_check) / 10000.0);
1757         tp->last_check = ticks;
1758         new_threads = 0;
1759         avg = tp->time_sum / tp->n_sum;
1760         if (tp->averages [1] == 0) {
1761                 tp->averages [1] = avg;
1762         } else {
1763                 per1 = ((100 * (ABS (avg - tp->averages [1]))) / tp->averages [1]);
1764                 if (per1 > 5) {
1765                         if (avg > tp->averages [1]) {
1766                                 if (tp->averages [1] < tp->averages [0]) {
1767                                         new_threads = -1;
1768                                 } else {
1769                                         new_threads = 1;
1770                                 }
1771                         } else if (avg < tp->averages [1] && tp->averages [1] < tp->averages [0]) {
1772                                 new_threads = 1;
1773                         }
1774                 } else {
1775                         int min, n;
1776                         min = tp->min_threads;
1777                         n = tp->nthreads;
1778                         if ((n - min) < min && tp->busy_threads == n)
1779                                 new_threads = 1;
1780                 }
1781                 /*
1782                 if (new_threads != 0) {
1783                         printf ("n: %d per1: %lld avg=%lld avg1=%lld avg0=%lld\n", new_threads, per1, avg, tp->averages [1], tp->averages [0]);
1784                 }
1785                 */
1786         }
1787
1788         tp->time_sum = 0;
1789         tp->n_sum = 0;
1790
1791         tp->averages [0] = tp->averages [1];
1792         tp->averages [1] = avg;
1793         tp->ignore_times = 0;
1794
1795         if (new_threads == -1) {
1796                 if (tp->destroy_thread == 0 && InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 1, 0) == 0)
1797                         pulse_on_new_job (tp);
1798         }
1799 }
1800
1801 static gboolean
1802 should_i_die (ThreadPool *tp)
1803 {
1804         gboolean result = FALSE;
1805         if (tp->destroy_thread == 1 && InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 0, 1) == 1)
1806                 result = (tp->nthreads > tp->min_threads);
1807         return result;
1808 }
1809
1810 static void
1811 async_invoke_thread (gpointer data)
1812 {
1813         MonoDomain *domain;
1814         MonoInternalThread *thread;
1815         MonoWSQ *wsq;
1816         ThreadPool *tp;
1817         gboolean must_die;
1818
1819         tp = data;
1820         wsq = NULL;
1821         if (!tp->is_io)
1822                 wsq = add_wsq ();
1823
1824         thread = mono_thread_internal_current ();
1825         if (tp_start_func)
1826                 tp_start_func (tp_hooks_user_data);
1827         data = NULL;
1828         for (;;) {
1829                 MonoAsyncResult *ar;
1830                 gboolean is_io_task;
1831                 int n_naps = 0;
1832
1833                 is_io_task = FALSE;
1834                 ar = (MonoAsyncResult *) data;
1835                 if (ar) {
1836                         InterlockedIncrement (&tp->busy_threads);
1837 #ifndef DISABLE_SOCKETS
1838                         is_io_task = (strcmp (((MonoObject *) data)->vtable->klass->name, "AsyncResult"));
1839                         if (is_io_task) {
1840                                 MonoSocketAsyncResult *state = (MonoSocketAsyncResult *) data;
1841                                 ar = state->ares;
1842                                 switch (state->operation) {
1843                                 case AIO_OP_RECEIVE:
1844                                         state->total = ICALL_RECV (state);
1845                                         break;
1846                                 case AIO_OP_SEND:
1847                                         state->total = ICALL_SEND (state);
1848                                         break;
1849                                 }
1850                         }
1851 #endif
1852                         /* worker threads invokes methods in different domains,
1853                          * so we need to set the right domain here */
1854                         domain = ((MonoObject *)ar)->vtable->domain;
1855                         g_assert (domain);
1856
1857                         if (mono_domain_is_unloading (domain) || mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1858                                 threadpool_jobs_dec ((MonoObject *)ar);
1859                                 data = NULL;
1860                                 ar = NULL;
1861                                 InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1862                         } else {
1863                                 mono_thread_push_appdomain_ref (domain);
1864                                 if (threadpool_jobs_dec ((MonoObject *)ar)) {
1865                                         data = NULL;
1866                                         ar = NULL;
1867                                         mono_thread_pop_appdomain_ref ();
1868                                         InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1869                                         continue;
1870                                 }
1871
1872                                 if (mono_domain_set (domain, FALSE)) {
1873                                         MonoObject *exc;
1874
1875                                         if (tp_item_begin_func)
1876                                                 tp_item_begin_func (tp_item_user_data);
1877
1878                                         if (!is_io_task && ar->add_time > 0)
1879                                                 process_idle_times (tp, ar->add_time);
1880                                         exc = mono_async_invoke (tp, ar);
1881                                         if (tp_item_end_func)
1882                                                 tp_item_end_func (tp_item_user_data);
1883                                         if (exc && mono_runtime_unhandled_exception_policy_get () == MONO_UNHANDLED_POLICY_CURRENT) {
1884                                                 gboolean unloaded;
1885                                                 MonoClass *klass;
1886
1887                                                 klass = exc->vtable->klass;
1888                                                 unloaded = (klass->image == mono_defaults.corlib);
1889                                                 if (unloaded) {
1890                                                         unloaded = (!strcmp ("System", klass->name_space) &&
1891                                                                 !strcmp ("AppDomainUnloadedException", klass->name));
1892                                                 }
1893
1894                                                 if (!unloaded && klass != mono_defaults.threadabortexception_class) {
1895                                                         mono_unhandled_exception (exc);
1896                                                         exit (255);
1897                                                 }
1898                                         }
1899                                         mono_domain_set (mono_get_root_domain (), TRUE);
1900                                 }
1901                                 mono_thread_pop_appdomain_ref ();
1902                                 InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1903                                 /* If the callee changes the background status, set it back to TRUE */
1904                                 if (!mono_thread_test_state (thread , ThreadState_Background))
1905                                         ves_icall_System_Threading_Thread_SetState (thread, ThreadState_Background);
1906                         }
1907                 }
1908
1909                 ar = NULL;
1910                 data = NULL;
1911                 must_die = should_i_die (tp);
1912                 TP_DEBUG ("Trying to get a job");
1913                 if (!must_die && (tp->is_io || !mono_wsq_local_pop (&data)))
1914                         dequeue_or_steal (tp, &data);
1915                 TP_DEBUG ("Done trying to get a job %p", data);
1916
1917                 n_naps = 0;
1918                 while (!must_die && !data && n_naps < 4) {
1919                         gboolean res;
1920
1921                         TP_DEBUG ("Waiting");
1922                         InterlockedIncrement (&tp->waiting);
1923 #if defined(__OpenBSD__)
1924                         while ((res = mono_sem_wait (&tp->new_job, TRUE)) == -1) {// && errno == EINTR) {
1925 #else
1926                         while ((res = mono_sem_timedwait (&tp->new_job, 2000, TRUE)) == -1) {// && errno == EINTR) {
1927 #endif
1928                                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1929                                         break;
1930                                 if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
1931                                         mono_thread_interruption_checkpoint ();
1932                         }
1933                         TP_DEBUG ("Done waiting");
1934                         InterlockedDecrement (&tp->waiting);
1935                         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1936                                 break;
1937                         must_die = should_i_die (tp);
1938                         dequeue_or_steal (tp, &data);
1939                         n_naps++;
1940                 }
1941
1942                 if (!data && tp->is_io && !mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1943                         mono_wsq_local_pop (&data);
1944                         if (data && must_die) {
1945                                 InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 1, 0);
1946                                 pulse_on_new_job (tp);
1947                         }
1948                 }
1949
1950                 if (!data) {
1951                         gint nt;
1952                         gboolean down;
1953                         while (1) {
1954                                 nt = tp->nthreads;
1955                                 down = mono_runtime_is_shutting_down ();
1956                                 if (!down && nt <= tp->min_threads)
1957                                         break;
1958                                 if (down || InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, nt - 1, nt) == nt) {
1959                                         mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, -1);
1960                                         TP_DEBUG ("DIE");
1961                                         if (!tp->is_io) {
1962                                                 remove_wsq (wsq);
1963                                         }
1964                                         if (tp_finish_func)
1965                                                 tp_finish_func (tp_hooks_user_data);
1966                                         return;
1967                                 }
1968                         }
1969                 }
1970         }
1971
1972         g_assert_not_reached ();
1973 }
1974
1975 void
1976 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetAvailableThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1977 {
1978         *workerThreads = async_tp.max_threads - async_tp.busy_threads;
1979         *completionPortThreads = async_io_tp.max_threads - async_io_tp.busy_threads;
1980 }
1981
1982 void
1983 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetMaxThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1984 {
1985         *workerThreads = async_tp.max_threads;
1986         *completionPortThreads = async_io_tp.max_threads;
1987 }
1988
1989 void
1990 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetMinThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1991 {
1992         *workerThreads = async_tp.min_threads;
1993         *completionPortThreads = async_io_tp.min_threads;
1994 }
1995
1996 MonoBoolean
1997 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_SetMinThreads (gint workerThreads, gint completionPortThreads)
1998 {
1999         gint max_threads;
2000         gint max_io_threads;
2001
2002         max_threads = async_tp.max_threads;
2003         if (workerThreads <= 0 || workerThreads > max_threads)
2004                 return FALSE;
2005
2006         max_io_threads = async_io_tp.max_threads;
2007         if (completionPortThreads <= 0 || completionPortThreads > max_io_threads)
2008                 return FALSE;
2009
2010         InterlockedExchange (&async_tp.min_threads, workerThreads);
2011         InterlockedExchange (&async_io_tp.min_threads, completionPortThreads);
2012         if (workerThreads > async_tp.nthreads)
2013                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, &async_tp, TRUE);
2014         if (completionPortThreads > async_io_tp.nthreads)
2015                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, &async_io_tp, TRUE);
2016         return TRUE;
2017 }
2018
2019 MonoBoolean
2020 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_SetMaxThreads (gint workerThreads, gint completionPortThreads)
2021 {
2022         gint min_threads;
2023         gint min_io_threads;
2024         gint cpu_count;
2025
2026         cpu_count = mono_cpu_count ();
2027         min_threads = async_tp.min_threads;
2028         if (workerThreads < min_threads || workerThreads < cpu_count)
2029                 return FALSE;
2030
2031         /* We don't really have the concept of completion ports. Do we care here? */
2032         min_io_threads = async_io_tp.min_threads;
2033         if (completionPortThreads < min_io_threads || completionPortThreads < cpu_count)
2034                 return FALSE;
2035
2036         InterlockedExchange (&async_tp.max_threads, workerThreads);
2037         InterlockedExchange (&async_io_tp.max_threads, completionPortThreads);
2038         return TRUE;
2039 }
2040
2041 /**
2042  * mono_install_threadpool_thread_hooks
2043  * @start_func: the function to be called right after a new threadpool thread is created. Can be NULL.
2044  * @finish_func: the function to be called right before a thredpool thread is exiting. Can be NULL.
2045  * @user_data: argument passed to @start_func and @finish_func.
2046  *
2047  * @start_fun will be called right after a threadpool thread is created and @finish_func right before a threadpool thread exits.
2048  * The calls will be made from the thread itself.
2049  */
2050 void
2051 mono_install_threadpool_thread_hooks (MonoThreadPoolFunc start_func, MonoThreadPoolFunc finish_func, gpointer user_data)
2052 {
2053         tp_start_func = start_func;
2054         tp_finish_func = finish_func;
2055         tp_hooks_user_data = user_data;
2056 }
2057
2058 /**
2059  * mono_install_threadpool_item_hooks
2060  * @begin_func: the function to be called before a threadpool work item processing starts.
2061  * @end_func: the function to be called after a threadpool work item is finished.
2062  * @user_data: argument passed to @begin_func and @end_func.
2063  *
2064  * The calls will be made from the thread itself and from the same AppDomain
2065  * where the work item was executed.
2066  *
2067  */
2068 void
2069 mono_install_threadpool_item_hooks (MonoThreadPoolItemFunc begin_func, MonoThreadPoolItemFunc end_func, gpointer user_data)
2070 {
2071         tp_item_begin_func = begin_func;
2072         tp_item_end_func = end_func;
2073         tp_item_user_data = user_data;
2074 }
2075