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 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
  16 #include <mono/metadata/threads.h>
  17 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  18 #include <mono/metadata/threadpool-internals.h>
  19 #include <mono/metadata/exception.h>
  20 #include <mono/metadata/mono-mlist.h>
  21 #include <mono/metadata/mono-perfcounters.h>
  22 #include <mono/metadata/socket-io.h>
  23 #include <mono/metadata/mono-cq.h>
  24 #include <mono/metadata/mono-wsq.h>
  25 #include <mono/metadata/mono-ptr-array.h>
  26 #include <mono/io-layer/io-layer.h>
  27 #include <mono/utils/mono-time.h>
  28 #include <mono/utils/mono-proclib.h>
  29 #include <mono/utils/mono-semaphore.h>
  30 #include <errno.h>
  31 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  32 #include <sys/time.h>
  33 #endif
  34 #include <sys/types.h>
  35 #include <fcntl.h>
  36 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  37 #include <unistd.h>
  38 #endif
  39 #include <string.h>
  40 #ifdef HAVE_SYS_SOCKET_H
  41 #include <sys/socket.h>
  42 #endif
  43 #include <mono/utils/mono-poll.h>
  44 #ifdef HAVE_EPOLL
  45 #include <sys/epoll.h>
  46 #endif
  47 #ifdef HAVE_KQUEUE
  48 #include <sys/event.h>
  49 #endif
  50
  51
  52 #ifndef DISABLE_SOCKETS
  53 #include "mono/io-layer/socket-wrappers.h"
  54 #endif
  55
  56 #include "threadpool.h"
  57
  58 #define THREAD_WANTS_A_BREAK(t) ((t->state & (ThreadState_StopRequested | \
  59                                                 ThreadState_SuspendRequested)) != 0)
  60
  61 #define SPIN_TRYLOCK(i) (InterlockedCompareExchange (&(i), 1, 0) == 0)
  62 #define SPIN_LOCK(i) do { \
  63                                 if (SPIN_TRYLOCK (i)) \
  64                                         break; \
  65                         } while (1)
  66
  67 #define SPIN_UNLOCK(i) i = 0
  68 #define SMALL_STACK (128 * (sizeof (gpointer) / 4) * 1024)
  69
  70 /* DEBUG: prints tp data every 2s */
  71 #undef DEBUG
  72
  73 /* mono_thread_pool_init called */
  74 static volatile int tp_inited;
  75
  76 enum {
  77         POLL_BACKEND,
  78         EPOLL_BACKEND,
  79         KQUEUE_BACKEND
  80 };
  81
  82 typedef struct {
  83         CRITICAL_SECTION io_lock; /* access to sock_to_state */
  84         int inited; // 0 -> not initialized , 1->initializing, 2->initialized, 3->cleaned up
  85         MonoGHashTable *sock_to_state;
  86
  87         gint event_system;
  88         gpointer event_data;
  89         void (*modify) (gpointer event_data, int fd, int operation, int events, gboolean is_new);
  90         void (*wait) (gpointer sock_data);
  91         void (*shutdown) (gpointer event_data);
  92 } SocketIOData;
  93
  94 static SocketIOData socket_io_data;
  95
  96 /* Keep in sync with the System.MonoAsyncCall class which provides GC tracking */
  97 typedef struct {
  98         MonoObject         object;
  99         MonoMethodMessage *msg;
 100         MonoMethod        *cb_method;
 101         MonoDelegate      *cb_target;
 102         MonoObject        *state;
 103         MonoObject        *res;
 104         MonoArray         *out_args;
 105 } ASyncCall;
 106
 107 typedef struct {
 108         MonoSemType lock;
 109         MonoCQ *queue; /* GC root */
 110         MonoSemType new_job;
 111         volatile gint waiting; /* threads waiting for a work item */
 112
 113         /**/
 114         volatile gint pool_status; /* 0 -> not initialized, 1 -> initialized, 2 -> cleaning up */
 115         /* min, max, n and busy -> Interlocked */
 116         volatile gint min_threads;
 117         volatile gint max_threads;
 118         volatile gint nthreads;
 119         volatile gint busy_threads;
 120
 121         void (*async_invoke) (gpointer data);
 122         void *pc_nitems; /* Performance counter for total number of items in added */
 123         void *pc_nthreads; /* Performance counter for total number of active threads */
 124         /**/
 125         volatile gint destroy_thread;
 126         volatile gint ignore_times; /* Used when there's a thread being created or destroyed */
 127         volatile gint sp_lock; /* spin lock used to protect ignore_times */
 128         volatile gint64 last_check;
 129         volatile gint64 time_sum;
 130         volatile gint n_sum;
 131         gint64 averages [2];
 132         gboolean is_io;
 133 } ThreadPool;
 134
 135 static ThreadPool async_tp;
 136 static ThreadPool async_io_tp;
 137
 138 static void async_invoke_thread (gpointer data);
 139 static MonoObject *mono_async_invoke (ThreadPool *tp, MonoAsyncResult *ares);
 140 static void threadpool_free_queue (ThreadPool *tp);
 141 static void threadpool_append_job (ThreadPool *tp, MonoObject *ar);
 142 static void threadpool_append_jobs (ThreadPool *tp, MonoObject **jobs, gint njobs);
 143 static void threadpool_init (ThreadPool *tp, int min_threads, int max_threads, void (*async_invoke) (gpointer));
 144 static void threadpool_start_idle_threads (ThreadPool *tp);
 145 static void threadpool_kill_idle_threads (ThreadPool *tp);
 146 static gboolean threadpool_start_thread (ThreadPool *tp);
 147 static void monitor_thread (gpointer data);
 148 static void socket_io_cleanup (SocketIOData *data);
 149 static MonoObject *get_io_event (MonoMList **list, gint event);
 150 static int get_events_from_list (MonoMList *list);
 151 static int get_event_from_state (MonoSocketAsyncResult *state);
 152
 153 static MonoClass *async_call_klass;
 154 static MonoClass *socket_async_call_klass;
 155 static MonoClass *process_async_call_klass;
 156
 157 static GPtrArray *wsqs;
 158 CRITICAL_SECTION wsqs_lock;
 159
 160 /* Hooks */
 161 static MonoThreadPoolFunc tp_start_func;
 162 static MonoThreadPoolFunc tp_finish_func;
 163 static gpointer tp_hooks_user_data;
 164 static MonoThreadPoolItemFunc tp_item_begin_func;
 165 static MonoThreadPoolItemFunc tp_item_end_func;
 166 static gpointer tp_item_user_data;
 167
 168 enum {
 169         AIO_OP_FIRST,
 170         AIO_OP_ACCEPT = 0,
 171         AIO_OP_CONNECT,
 172         AIO_OP_RECEIVE,
 173         AIO_OP_RECEIVEFROM,
 174         AIO_OP_SEND,
 175         AIO_OP_SENDTO,
 176         AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK,
 177         AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK,
 178         AIO_OP_READPIPE,
 179         AIO_OP_CONSOLE2,
 180         AIO_OP_DISCONNECT,
 181         AIO_OP_ACCEPTRECEIVE,
 182         AIO_OP_RECEIVE_BUFFERS,
 183         AIO_OP_SEND_BUFFERS,
 184         AIO_OP_LAST
 185 };
 186
 187 #include <mono/metadata/tpool-poll.c>
 188 #ifdef HAVE_EPOLL
 189 #include <mono/metadata/tpool-epoll.c>
 190 #elif defined(HAVE_KQUEUE)
 191 #include <mono/metadata/tpool-kqueue.c>
 192 #endif
 193 /*
 194  * Functions to check whenever a class is given system class. We need to cache things in MonoDomain since some of the
 195  * assemblies can be unloaded.
 196  */
 197
 198 static gboolean
 199 is_system_type (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 200 {
 201         if (domain->system_image == NULL)
 202                 domain->system_image = mono_image_loaded ("System");
 203
 204         return klass->image == domain->system_image;
 205 }
 206
 207 static gboolean
 208 is_corlib_type (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 209 {
 210         return klass->image == mono_defaults.corlib;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Note that we call it is_socket_type() where 'socket' refers to the image
 215  * that contains the System.Net.Sockets.Socket type.
 216  * For moonlight there is a System.Net.Sockets.Socket class in both System.dll and System.Net.dll.
 217 */
 218 static gboolean
 219 is_socket_type (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 220 {
 221         static const char *version = NULL;
 222         static gboolean moonlight;
 223
 224         if (is_system_type (domain, klass))
 225                 return TRUE;
 226
 227         /* If moonlight, check if the type is in System.Net.dll too */
 228         if (version == NULL) {
 229                 version = mono_get_runtime_info ()->framework_version;
 230                 moonlight = !strcmp (version, "2.1");
 231         }
 232
 233         if (!moonlight)
 234                 return FALSE;
 235
 236         if (domain->system_net_dll == NULL)
 237                 domain->system_net_dll = mono_image_loaded ("System.Net");
 238
 239         return klass->image == domain->system_net_dll;
 240 }
 241
 242 #define check_type_cached(domain, ASSEMBLY, _class, _namespace, _name, loc) do { \
 243         if (*loc) \
 244                 return *loc == _class; \
 245         if (is_##ASSEMBLY##_type (domain, _class) && !strcmp (_name, _class->name) && !strcmp (_namespace, _class->name_space)) { \
 246                 *loc = _class; \
 247                 return TRUE; \
 248         } \
 249         return FALSE; \
 250 } while (0) \
 251
 252 #define check_corlib_type_cached(domain, _class, _namespace, _name, loc) check_type_cached (domain, corlib, _class, _namespace, _name, loc)
 253
 254 #define check_socket_type_cached(domain, _class, _namespace, _name, loc) check_type_cached (domain, socket, _class, _namespace, _name, loc)
 255
 256 #define check_system_type_cached(domain, _class, _namespace, _name, loc) check_type_cached (domain, system, _class, _namespace, _name, loc)
 257
 258 static gboolean
 259 is_corlib_asyncresult (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 260 {
 261         check_corlib_type_cached (domain, klass, "System.Runtime.Remoting.Messaging", "AsyncResult", &domain->corlib_asyncresult_class);
 262 }
 263
 264 static gboolean
 265 is_socket (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 266 {
 267         check_socket_type_cached (domain, klass, "System.Net.Sockets", "Socket", &domain->socket_class);
 268 }
 269
 270 static gboolean
 271 is_socketasyncresult (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 272 {
 273         return (klass->nested_in &&
 274                         is_socket (domain, klass->nested_in) &&
 275                         !strcmp (klass->name, "SocketAsyncResult"));
 276 }
 277
 278 static gboolean
 279 is_socketasynccall (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 280 {
 281         return (klass->nested_in &&
 282                         is_socket (domain, klass->nested_in) &&
 283                         !strcmp (klass->name, "SocketAsyncCall"));
 284 }
 285
 286 static gboolean
 287 is_appdomainunloaded_exception (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 288 {
 289         check_corlib_type_cached (domain, klass, "System", "AppDomainUnloadedException", &domain->ad_unloaded_ex_class);
 290 }
 291
 292 static gboolean
 293 is_sd_process (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 294 {
 295         check_system_type_cached (domain, klass, "System.Diagnostics", "Process", &domain->process_class);
 296 }
 297
 298 static gboolean
 299 is_sdp_asyncreadhandler (MonoDomain *domain, MonoClass *klass)
 300 {
 301
 302         return (klass->nested_in &&
 303                         is_sd_process (domain, klass->nested_in) &&
 304                 !strcmp (klass->name, "AsyncReadHandler"));
 305 }
 306
 307
 308 #ifdef DISABLE_SOCKETS
 309
 310 #define socket_io_cleanup(x)
 311
 312 static int
 313 get_event_from_state (MonoSocketAsyncResult *state)
 314 {
 315         g_assert_not_reached ();
 316         return -1;
 317 }
 318
 319 static int
 320 get_events_from_list (MonoMList *list)
 321 {
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 #else
 326
 327 static void
 328 socket_io_cleanup (SocketIOData *data)
 329 {
 330         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 331         if (data->inited != 2) {
 332                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 333                 return;
 334         }
 335         data->inited = 3;
 336         data->shutdown (data->event_data);
 337         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 338 }
 339
 340 static int
 341 get_event_from_state (MonoSocketAsyncResult *state)
 342 {
 343         switch (state->operation) {
 344         case AIO_OP_ACCEPT:
 345         case AIO_OP_RECEIVE:
 346         case AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK:
 347         case AIO_OP_RECEIVEFROM:
 348         case AIO_OP_READPIPE:
 349         case AIO_OP_ACCEPTRECEIVE:
 350         case AIO_OP_RECEIVE_BUFFERS:
 351                 return MONO_POLLIN;
 352         case AIO_OP_SEND:
 353         case AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK:
 354         case AIO_OP_SENDTO:
 355         case AIO_OP_CONNECT:
 356         case AIO_OP_SEND_BUFFERS:
 357         case AIO_OP_DISCONNECT:
 358                 return MONO_POLLOUT;
 359         default: /* Should never happen */
 360                 g_message ("get_event_from_state: unknown value in switch!!!");
 361                 return 0;
 362         }
 363 }
 364
 365 static int
 366 get_events_from_list (MonoMList *list)
 367 {
 368         MonoSocketAsyncResult *state;
 369         int events = 0;
 370
 371         while (list && (state = (MonoSocketAsyncResult *)mono_mlist_get_data (list))) {
 372                 events |= get_event_from_state (state);
 373                 list = mono_mlist_next (list);
 374         }
 375
 376         return events;
 377 }
 378
 379 #define ICALL_RECV(x)   ves_icall_System_Net_Sockets_Socket_Receive_internal (\
 380                                 (SOCKET)(gssize)x->handle, x->buffer, x->offset, x->size,\
 381                                  x->socket_flags, &x->error);
 382
 383 #define ICALL_SEND(x)   ves_icall_System_Net_Sockets_Socket_Send_internal (\
 384                                 (SOCKET)(gssize)x->handle, x->buffer, x->offset, x->size,\
 385                                  x->socket_flags, &x->error);
 386
 387 #endif /* !DISABLE_SOCKETS */
 388
 389 static void
 390 threadpool_jobs_inc (MonoObject *obj)
 391 {
 392         if (obj)
 393                 InterlockedIncrement (&obj->vtable->domain->threadpool_jobs);
 394 }
 395
 396 static gboolean
 397 threadpool_jobs_dec (MonoObject *obj)
 398 {
 399         MonoDomain *domain = obj->vtable->domain;
 400         int remaining_jobs = InterlockedDecrement (&domain->threadpool_jobs);
 401         if (remaining_jobs == 0 && domain->cleanup_semaphore) {
 402                 ReleaseSemaphore (domain->cleanup_semaphore, 1, NULL);
 403                 return TRUE;
 404         }
 405         return FALSE;
 406 }
 407
 408 static MonoObject *
 409 get_io_event (MonoMList **list, gint event)
 410 {
 411         MonoObject *state;
 412         MonoMList *current;
 413         MonoMList *prev;
 414
 415         current = *list;
 416         prev = NULL;
 417         state = NULL;
 418         while (current) {
 419                 state = mono_mlist_get_data (current);
 420                 if (get_event_from_state ((MonoSocketAsyncResult *) state) == event)
 421                         break;
 422
 423                 state = NULL;
 424                 prev = current;
 425                 current = mono_mlist_next (current);
 426         }
 427
 428         if (current) {
 429                 if (prev) {
 430                         mono_mlist_set_next (prev, mono_mlist_next (current));
 431                 } else {
 432                         *list = mono_mlist_next (*list);
 433                 }
 434         }
 435
 436         return state;
 437 }
 438
 439 /*
 440  * select/poll wake up when a socket is closed, but epoll just removes
 441  * the socket from its internal list without notification.
 442  */
 443 void
 444 mono_thread_pool_remove_socket (int sock)
 445 {
 446         MonoMList *list;
 447         MonoSocketAsyncResult *state;
 448         MonoObject *ares;
 449
 450         if (socket_io_data.inited == 0)
 451                 return;
 452
 453         EnterCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 454         if (socket_io_data.sock_to_state == NULL) {
 455                 LeaveCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 456                 return;
 457         }
 458         list = mono_g_hash_table_lookup (socket_io_data.sock_to_state, GINT_TO_POINTER (sock));
 459         if (list)
 460                 mono_g_hash_table_remove (socket_io_data.sock_to_state, GINT_TO_POINTER (sock));
 461         LeaveCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 462
 463         while (list) {
 464                 state = (MonoSocketAsyncResult *) mono_mlist_get_data (list);
 465                 if (state->operation == AIO_OP_RECEIVE)
 466                         state->operation = AIO_OP_RECV_JUST_CALLBACK;
 467                 else if (state->operation == AIO_OP_SEND)
 468                         state->operation = AIO_OP_SEND_JUST_CALLBACK;
 469
 470                 ares = get_io_event (&list, MONO_POLLIN);
 471                 threadpool_append_job (&async_io_tp, ares);
 472                 if (list) {
 473                         ares = get_io_event (&list, MONO_POLLOUT);
 474                         threadpool_append_job (&async_io_tp, ares);
 475                 }
 476         }
 477 }
 478
 479 static void
 480 init_event_system (SocketIOData *data)
 481 {
 482 #ifdef HAVE_EPOLL
 483         if (data->event_system == EPOLL_BACKEND)
 484                 data->event_data = tp_epoll_init (data);
 485 #elif defined(HAVE_KQUEUE)
 486         if (data->event_system == KQUEUE_BACKEND)
 487                 data->event_data = tp_kqueue_init (data);
 488 #endif
 489         if (data->event_system == POLL_BACKEND)
 490                 data->event_data = tp_poll_init (data);
 491 }
 492
 493 static void
 494 socket_io_init (SocketIOData *data)
 495 {
 496         int inited;
 497
 498         if (data->inited >= 2) // 2 -> initialized, 3-> cleaned up
 499                 return;
 500
 501         inited = InterlockedCompareExchange (&data->inited, 1, 0);
 502         if (inited >= 1) {
 503                 while (TRUE) {
 504                         if (data->inited >= 2)
 505                                 return;
 506                         SleepEx (1, FALSE);
 507                 }
 508         }
 509
 510         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 511         data->sock_to_state = mono_g_hash_table_new_type (g_direct_hash, g_direct_equal, MONO_HASH_VALUE_GC);
 512 #ifdef HAVE_EPOLL
 513         data->event_system = EPOLL_BACKEND;
 514 #elif defined(HAVE_KQUEUE)
 515         data->event_system = KQUEUE_BACKEND;
 516 #else
 517         data->event_system = POLL_BACKEND;
 518 #endif
 519         if (g_getenv ("MONO_DISABLE_AIO") != NULL)
 520                 data->event_system = POLL_BACKEND;
 521
 522         init_event_system (data);
 523         mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), data->wait, data, TRUE, SMALL_STACK);
 524         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 525         data->inited = 2;
 526         threadpool_start_thread (&async_io_tp);
 527 }
 528
 529 static void
 530 socket_io_add (MonoAsyncResult *ares, MonoSocketAsyncResult *state)
 531 {
 532         MonoMList *list;
 533         SocketIOData *data = &socket_io_data;
 534         int fd;
 535         gboolean is_new;
 536         int ievt;
 537
 538         socket_io_init (&socket_io_data);
 539         if (mono_runtime_is_shutting_down () || data->inited == 3 || data->sock_to_state == NULL)
 540                 return;
 541         if (async_tp.pool_status == 2)
 542                 return;
 543
 544         MONO_OBJECT_SETREF (state, ares, ares);
 545
 546         fd = GPOINTER_TO_INT (state->handle);
 547         EnterCriticalSection (&data->io_lock);
 548         if (data->sock_to_state == NULL) {
 549                 LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 550                 return;
 551         }
 552         list = mono_g_hash_table_lookup (data->sock_to_state, GINT_TO_POINTER (fd));
 553         if (list == NULL) {
 554                 list = mono_mlist_alloc ((MonoObject*)state);
 555                 is_new = TRUE;
 556         } else {
 557                 list = mono_mlist_append (list, (MonoObject*)state);
 558                 is_new = FALSE;
 559         }
 560
 561         mono_g_hash_table_replace (data->sock_to_state, state->handle, list);
 562         ievt = get_events_from_list (list);
 563         LeaveCriticalSection (&data->io_lock);
 564         data->modify (data->event_data, fd, state->operation, ievt, is_new);
 565 }
 566
 567 #ifndef DISABLE_SOCKETS
 568 static gboolean
 569 socket_io_filter (MonoObject *target, MonoObject *state)
 570 {
 571         gint op;
 572         MonoSocketAsyncResult *sock_res;
 573         MonoClass *klass;
 574         MonoDomain *domain;
 575
 576         if (target == NULL || state == NULL)
 577                 return FALSE;
 578
 579         domain = target->vtable->domain;
 580         klass = target->vtable->klass;
 581         if (socket_async_call_klass == NULL && is_socketasynccall (domain, klass))
 582                 socket_async_call_klass = klass;
 583
 584         if (process_async_call_klass == NULL && is_sdp_asyncreadhandler (domain, klass))
 585                 process_async_call_klass = klass;
 586
 587         if (klass != socket_async_call_klass && klass != process_async_call_klass)
 588                 return FALSE;
 589
 590         sock_res = (MonoSocketAsyncResult *) state;
 591         op = sock_res->operation;
 592         if (op < AIO_OP_FIRST || op >= AIO_OP_LAST)
 593                 return FALSE;
 594
 595         return TRUE;
 596 }
 597 #endif /* !DISABLE_SOCKETS */
 598
 599 /* Returns the exception thrown when invoking, if any */
 600 static MonoObject *
 601 mono_async_invoke (ThreadPool *tp, MonoAsyncResult *ares)
 602 {
 603         ASyncCall *ac = (ASyncCall *)ares->object_data;
 604         MonoObject *res, *exc = NULL;
 605         MonoArray *out_args = NULL;
 606         HANDLE wait_event = NULL;
 607
 608         if (ares->execution_context) {
 609                 /* use captured ExecutionContext (if available) */
 610                 MONO_OBJECT_SETREF (ares, original_context, mono_thread_get_execution_context ());
 611                 mono_thread_set_execution_context (ares->execution_context);
 612         } else {
 613                 ares->original_context = NULL;
 614         }
 615
 616         if (ac == NULL) {
 617                 /* Fast path from ThreadPool.*QueueUserWorkItem */
 618                 void *pa = ares->async_state;
 619                 mono_runtime_delegate_invoke (ares->async_delegate, &pa, &exc);
 620         } else {
 621                 MonoObject *cb_exc = NULL;
 622
 623                 ac->msg->exc = NULL;
 624                 res = mono_message_invoke (ares->async_delegate, ac->msg, &exc, &out_args);
 625                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, res, res);
 626                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, msg->exc, exc);
 627                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, out_args, out_args);
 628
 629                 mono_monitor_enter ((MonoObject *) ares);
 630                 ares->completed = 1;
 631                 if (ares->handle != NULL)
 632                         wait_event = mono_wait_handle_get_handle ((MonoWaitHandle *) ares->handle);
 633                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
 634                 /* notify listeners */
 635                 if (wait_event != NULL)
 636                         SetEvent (wait_event);
 637
 638                 /* call async callback if cb_method != null*/
 639                 if (ac != NULL && ac->cb_method) {
 640                         void *pa = &ares;
 641                         cb_exc = NULL;
 642                         mono_runtime_invoke (ac->cb_method, ac->cb_target, pa, &cb_exc);
 643                         MONO_OBJECT_SETREF (ac->msg, exc, cb_exc);
 644                         exc = cb_exc;
 645                 } else {
 646                         exc = NULL;
 647                 }
 648         }
 649
 650         /* restore original thread execution context if flow isn't suppressed, i.e. non null */
 651         if (ares->original_context) {
 652                 mono_thread_set_execution_context (ares->original_context);
 653                 ares->original_context = NULL;
 654         }
 655         return exc;
 656 }
 657
 658 static void
 659 threadpool_start_idle_threads (ThreadPool *tp)
 660 {
 661         int n;
 662         guint32 stack_size;
 663
 664         stack_size = (!tp->is_io) ? 0 : SMALL_STACK;
 665         do {
 666                 while (1) {
 667                         n = tp->nthreads;
 668                         if (n >= tp->min_threads)
 669                                 return;
 670                         if (InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, n + 1, n) == n)
 671                                 break;
 672                 }
 673                 mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, 1);
 674                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), tp->async_invoke, tp, TRUE, stack_size);
 675                 SleepEx (100, TRUE);
 676         } while (1);
 677 }
 678
 679 static void
 680 threadpool_init (ThreadPool *tp, int min_threads, int max_threads, void (*async_invoke) (gpointer))
 681 {
 682         memset (tp, 0, sizeof (ThreadPool));
 683         tp->min_threads = min_threads;
 684         tp->max_threads = max_threads;
 685         tp->async_invoke = async_invoke;
 686         tp->queue = mono_cq_create ();
 687         MONO_SEM_INIT (&tp->new_job, 0);
 688 }
 689
 690 static void *
 691 init_perf_counter (const char *category, const char *counter)
 692 {
 693         MonoString *category_str;
 694         MonoString *counter_str;
 695         MonoString *machine;
 696         MonoDomain *root;
 697         MonoBoolean custom;
 698         int type;
 699
 700         if (category == NULL || counter == NULL)
 701                 return NULL;
 702         root = mono_get_root_domain ();
 703         category_str = mono_string_new (root, category);
 704         counter_str = mono_string_new (root, counter);
 705         machine = mono_string_new (root, ".");
 706         return mono_perfcounter_get_impl (category_str, counter_str, NULL, machine, &type, &custom);
 707 }
 708
 709 #ifdef DEBUG
 710 static void
 711 print_pool_info (ThreadPool *tp)
 712 {
 713
 714 //      if (tp->tail - tp->head == 0)
 715 //              return;
 716
 717         g_print ("Pool status? %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->pool_status, 0, 0));
 718         g_print ("Min. threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->min_threads, 0, 0));
 719         g_print ("Max. threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->max_threads, 0, 0));
 720         g_print ("nthreads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, 0, 0));
 721         g_print ("busy threads: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->busy_threads, 0, 0));
 722         g_print ("Waiting: %d\n", InterlockedCompareExchange (&tp->waiting, 0, 0));
 723         g_print ("Queued: %d\n", (tp->tail - tp->head));
 724         if (tp == &async_tp) {
 725                 int i;
 726                 EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
 727                 for (i = 0; i < wsqs->len; i++) {
 728                         g_print ("\tWSQ %d: %d\n", i, mono_wsq_count (g_ptr_array_index (wsqs, i)));
 729                 }
 730                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
 731         } else {
 732                 g_print ("\tSockets: %d\n", mono_g_hash_table_size (socket_io_data.sock_to_state));
 733         }
 734         g_print ("-------------\n");
 735 }
 736
 737 static void
 738 signal_handler (int signo)
 739 {
 740         ThreadPool *tp;
 741
 742         tp = &async_tp;
 743         g_print ("\n-----Non-IO-----\n");
 744         print_pool_info (tp);
 745         tp = &async_io_tp;
 746         g_print ("\n-----IO-----\n");
 747         print_pool_info (tp);
 748         alarm (2);
 749 }
 750 #endif
 751
 752 static void
 753 monitor_thread (gpointer unused)
 754 {
 755         ThreadPool *pools [2];
 756         MonoInternalThread *thread;
 757         guint32 ms;
 758         gboolean need_one;
 759         int i;
 760
 761         pools [0] = &async_tp;
 762         pools [1] = &async_io_tp;
 763         thread = mono_thread_internal_current ();
 764         ves_icall_System_Threading_Thread_SetName_internal (thread, mono_string_new (mono_domain_get (), "Threadpool monitor"));
 765         while (1) {
 766                 ms = 500;
 767                 do {
 768                         guint32 ts;
 769                         ts = mono_msec_ticks ();
 770                         if (SleepEx (ms, TRUE) == 0)
 771                                 break;
 772                         ms -= (mono_msec_ticks () - ts);
 773                         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
 774                                 break;
 775                         if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
 776                                 mono_thread_interruption_checkpoint ();
 777                 } while (ms > 0);
 778
 779                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
 780                         break;
 781
 782                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 783                         ThreadPool *tp;
 784                         tp = pools [i];
 785                         if (tp->waiting > 0)
 786                                 continue;
 787                         need_one = (mono_cq_count (tp->queue) > 0);
 788                         if (!need_one && !tp->is_io) {
 789                                 EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
 790                                 for (i = 0; wsqs != NULL && i < wsqs->len; i++) {
 791                                         MonoWSQ *wsq;
 792                                         wsq = g_ptr_array_index (wsqs, i);
 793                                         if (mono_wsq_count (wsq) != 0) {
 794                                                 need_one = TRUE;
 795                                                 break;
 796                                         }
 797                                 }
 798                                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
 799                         }
 800                         if (need_one)
 801                                 threadpool_start_thread (tp);
 802                 }
 803         }
 804 }
 805
 806 void
 807 mono_thread_pool_init ()
 808 {
 809         gint threads_per_cpu = 1;
 810         gint thread_count;
 811         gint cpu_count = mono_cpu_count ();
 812         int result;
 813
 814         if (tp_inited == 2)
 815                 return;
 816
 817         result = InterlockedCompareExchange (&tp_inited, 1, 0);
 818         if (result == 1) {
 819                 while (1) {
 820                         SleepEx (1, FALSE);
 821                         if (tp_inited == 2)
 822                                 return;
 823                 }
 824         }
 825
 826         MONO_GC_REGISTER_ROOT_FIXED (socket_io_data.sock_to_state);
 827         InitializeCriticalSection (&socket_io_data.io_lock);
 828         if (g_getenv ("MONO_THREADS_PER_CPU") != NULL) {
 829                 threads_per_cpu = atoi (g_getenv ("MONO_THREADS_PER_CPU"));
 830                 if (threads_per_cpu < 1)
 831                         threads_per_cpu = 1;
 832         }
 833
 834         thread_count = MIN (cpu_count * threads_per_cpu, 100 * cpu_count);
 835         threadpool_init (&async_tp, thread_count, MAX (100 * cpu_count, thread_count), async_invoke_thread);
 836         threadpool_init (&async_io_tp, cpu_count * 2, cpu_count * 4, async_invoke_thread);
 837         async_io_tp.is_io = TRUE;
 838
 839         async_call_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "MonoAsyncCall");
 840         g_assert (async_call_klass);
 841
 842         InitializeCriticalSection (&wsqs_lock);
 843         wsqs = g_ptr_array_sized_new (MAX (100 * cpu_count, thread_count));
 844         mono_wsq_init ();
 845
 846         async_tp.pc_nitems = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "Work Items Added");
 847         g_assert (async_tp.pc_nitems);
 848
 849         async_io_tp.pc_nitems = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "IO Work Items Added");
 850         g_assert (async_io_tp.pc_nitems);
 851
 852         async_tp.pc_nthreads = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "# of Threads");
 853         g_assert (async_tp.pc_nthreads);
 854
 855         async_io_tp.pc_nthreads = init_perf_counter ("Mono Threadpool", "# of IO Threads");
 856         g_assert (async_io_tp.pc_nthreads);
 857         tp_inited = 2;
 858 #ifdef DEBUG
 859         signal (SIGALRM, signal_handler);
 860         alarm (2);
 861 #endif
 862 }
 863
 864 static MonoAsyncResult *
 865 create_simple_asyncresult (MonoObject *target, MonoObject *state)
 866 {
 867         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 868         MonoAsyncResult *ares;
 869
 870         /* Don't call mono_async_result_new() to avoid capturing the context */
 871         ares = (MonoAsyncResult *) mono_object_new (domain, mono_defaults.asyncresult_class);
 872         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_delegate, target);
 873         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_state, state);
 874         return ares;
 875 }
 876
 877 void
 878 icall_append_io_job (MonoObject *target, MonoSocketAsyncResult *state)
 879 {
 880         MonoAsyncResult *ares;
 881
 882         ares = create_simple_asyncresult (target, (MonoObject *) state);
 883         socket_io_add (ares, state);
 884 }
 885
 886 MonoAsyncResult *
 887 mono_thread_pool_add (MonoObject *target, MonoMethodMessage *msg, MonoDelegate *async_callback,
 888                       MonoObject *state)
 889 {
 890         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 891         MonoAsyncResult *ares;
 892         ASyncCall *ac;
 893
 894         ac = (ASyncCall*)mono_object_new (domain, async_call_klass);
 895         MONO_OBJECT_SETREF (ac, msg, msg);
 896         MONO_OBJECT_SETREF (ac, state, state);
 897
 898         if (async_callback) {
 899                 ac->cb_method = mono_get_delegate_invoke (((MonoObject *)async_callback)->vtable->klass);
 900                 MONO_OBJECT_SETREF (ac, cb_target, async_callback);
 901         }
 902
 903         ares = mono_async_result_new (domain, NULL, ac->state, NULL, (MonoObject*)ac);
 904         MONO_OBJECT_SETREF (ares, async_delegate, target);
 905
 906 #ifndef DISABLE_SOCKETS
 907         if (socket_io_filter (target, state)) {
 908                 socket_io_add (ares, (MonoSocketAsyncResult *) state);
 909                 return ares;
 910         }
 911 #endif
 912         threadpool_append_job (&async_tp, (MonoObject *) ares);
 913         return ares;
 914 }
 915
 916 MonoObject *
 917 mono_thread_pool_finish (MonoAsyncResult *ares, MonoArray **out_args, MonoObject **exc)
 918 {
 919         ASyncCall *ac;
 920         HANDLE wait_event;
 921
 922         *exc = NULL;
 923         *out_args = NULL;
 924
 925         /* check if already finished */
 926         mono_monitor_enter ((MonoObject *) ares);
 927
 928         if (ares->endinvoke_called) {
 929                 *exc = (MonoObject *) mono_get_exception_invalid_operation (NULL);
 930                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
 931                 return NULL;
 932         }
 933
 934         ares->endinvoke_called = 1;
 935         /* wait until we are really finished */
 936         if (!ares->completed) {
 937                 if (ares->handle == NULL) {
 938                         wait_event = CreateEvent (NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 939                         g_assert(wait_event != 0);
 940                         MONO_OBJECT_SETREF (ares, handle, (MonoObject *) mono_wait_handle_new (mono_object_domain (ares), wait_event));
 941                 } else {
 942                         wait_event = mono_wait_handle_get_handle ((MonoWaitHandle *) ares->handle);
 943                 }
 944                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
 945                 WaitForSingleObjectEx (wait_event, INFINITE, TRUE);
 946         } else {
 947                 mono_monitor_exit ((MonoObject *) ares);
 948         }
 949
 950         ac = (ASyncCall *) ares->object_data;
 951         g_assert (ac != NULL);
 952         *exc = ac->msg->exc; /* FIXME: GC add write barrier */
 953         *out_args = ac->out_args;
 954
 955         return ac->res;
 956 }
 957
 958 static void
 959 threadpool_kill_idle_threads (ThreadPool *tp)
 960 {
 961         gint n;
 962
 963         n = (gint) InterlockedCompareExchange (&tp->max_threads, 0, -1);
 964         while (n) {
 965                 n--;
 966                 MONO_SEM_POST (&tp->new_job);
 967         }
 968 }
 969
 970 void
 971 mono_thread_pool_cleanup (void)
 972 {
 973         if (InterlockedExchange (&async_io_tp.pool_status, 2) == 1) {
 974                 socket_io_cleanup (&socket_io_data); /* Empty when DISABLE_SOCKETS is defined */
 975                 threadpool_kill_idle_threads (&async_io_tp);
 976         }
 977
 978         if (async_io_tp.queue != NULL) {
 979                 MONO_SEM_DESTROY (&async_io_tp.new_job);
 980                 threadpool_free_queue (&async_io_tp);
 981         }
 982
 983
 984         if (InterlockedExchange (&async_tp.pool_status, 2) == 1) {
 985                 threadpool_kill_idle_threads (&async_tp);
 986                 threadpool_free_queue (&async_tp);
 987         }
 988
 989         if (wsqs) {
 990                 EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
 991                 mono_wsq_cleanup ();
 992                 if (wsqs)
 993                         g_ptr_array_free (wsqs, TRUE);
 994                 wsqs = NULL;
 995                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
 996                 MONO_SEM_DESTROY (&async_tp.new_job);
 997         }
 998 }
 999
1000 static gboolean
1001 threadpool_start_thread (ThreadPool *tp)
1002 {
1003         gint n;
1004         guint32 stack_size;
1005
1006         stack_size = (!tp->is_io) ? 0 : SMALL_STACK;
1007         while (!mono_runtime_is_shutting_down () && (n = tp->nthreads) < tp->max_threads) {
1008                 if (InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, n + 1, n) == n) {
1009                         mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, 1);
1010                         mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), tp->async_invoke, tp, TRUE, stack_size);
1011                         return TRUE;
1012                 }
1013         }
1014
1015         return FALSE;
1016 }
1017
1018 static void
1019 pulse_on_new_job (ThreadPool *tp)
1020 {
1021         if (tp->waiting)
1022                 MONO_SEM_POST (&tp->new_job);
1023 }
1024
1025 void
1026 icall_append_job (MonoObject *ar)
1027 {
1028         threadpool_append_jobs (&async_tp, &ar, 1);
1029 }
1030
1031 static void
1032 threadpool_append_job (ThreadPool *tp, MonoObject *ar)
1033 {
1034         threadpool_append_jobs (tp, &ar, 1);
1035 }
1036
1037 static void
1038 threadpool_append_jobs (ThreadPool *tp, MonoObject **jobs, gint njobs)
1039 {
1040         static int job_counter;
1041         MonoObject *ar;
1042         gint i;
1043
1044         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1045                 return;
1046
1047         if (tp->pool_status == 0 && InterlockedCompareExchange (&tp->pool_status, 1, 0) == 0) {
1048                 if (!tp->is_io)
1049                         mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), monitor_thread, NULL, TRUE, SMALL_STACK);
1050                 /* Create on demand up to min_threads to avoid startup penalty for apps that don't use
1051                  * the threadpool that much
1052                 * mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, tp, TRUE, SMALL_STACK);
1053                 */
1054         }
1055
1056         for (i = 0; i < njobs; i++) {
1057                 ar = jobs [i];
1058                 if (ar == NULL || mono_domain_is_unloading (ar->vtable->domain))
1059                         continue; /* Might happen when cleaning domain jobs */
1060                 if (!tp->is_io && (InterlockedIncrement (&job_counter) % 10) == 0) {
1061                         MonoAsyncResult *o = (MonoAsyncResult *) ar;
1062                         o->add_time = mono_100ns_ticks ();
1063                 }
1064                 threadpool_jobs_inc (ar);
1065                 mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nitems, TRUE, 1);
1066                 if (!tp->is_io && mono_wsq_local_push (ar))
1067                         continue;
1068
1069                 mono_cq_enqueue (tp->queue, ar);
1070         }
1071
1072         for (i = 0; tp->waiting > 0 && i < MIN(njobs, tp->max_threads); i++)
1073                 pulse_on_new_job (tp);
1074 }
1075
1076 static void
1077 threadpool_clear_queue (ThreadPool *tp, MonoDomain *domain)
1078 {
1079         MonoObject *obj;
1080         MonoMList *other;
1081
1082         other = NULL;
1083         while (mono_cq_dequeue (tp->queue, &obj)) {
1084                 if (obj == NULL)
1085                         continue;
1086                 if (obj->vtable->domain != domain)
1087                         other = mono_mlist_prepend (other, obj);
1088                 threadpool_jobs_dec (obj);
1089         }
1090
1091         while (other) {
1092                 threadpool_append_job (tp, (MonoObject *) mono_mlist_get_data (other));
1093                 other = mono_mlist_next (other);
1094         }
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Clean up the threadpool of all domain jobs.
1099  * Can only be called as part of the domain unloading process as
1100  * it will wait for all jobs to be visible to the interruption code.
1101  */
1102 gboolean
1103 mono_thread_pool_remove_domain_jobs (MonoDomain *domain, int timeout)
1104 {
1105         HANDLE sem_handle;
1106         int result = TRUE;
1107         guint32 start_time = 0;
1108
1109         g_assert (domain->state == MONO_APPDOMAIN_UNLOADING);
1110
1111         threadpool_clear_queue (&async_tp, domain);
1112         threadpool_clear_queue (&async_io_tp, domain);
1113
1114         /*
1115          * There might be some threads out that could be about to execute stuff from the given domain.
1116          * We avoid that by setting up a semaphore to be pulsed by the thread that reaches zero.
1117          */
1118         sem_handle = CreateSemaphore (NULL, 0, 1, NULL);
1119
1120         domain->cleanup_semaphore = sem_handle;
1121         /*
1122          * The memory barrier here is required to have global ordering between assigning to cleanup_semaphone
1123          * and reading threadpool_jobs.
1124          * Otherwise this thread could read a stale version of threadpool_jobs and wait forever.
1125          */
1126         mono_memory_write_barrier ();
1127
1128         if (domain->threadpool_jobs && timeout != -1)
1129                 start_time = mono_msec_ticks ();
1130         while (domain->threadpool_jobs) {
1131                 WaitForSingleObject (sem_handle, timeout);
1132                 if (timeout != -1 && (mono_msec_ticks () - start_time) > timeout) {
1133                         result = FALSE;
1134                         break;
1135                 }
1136         }
1137
1138         domain->cleanup_semaphore = NULL;
1139         CloseHandle (sem_handle);
1140         return result;
1141 }
1142
1143 static void
1144 threadpool_free_queue (ThreadPool *tp)
1145 {
1146         mono_cq_destroy (tp->queue);
1147         tp->queue = NULL;
1148 }
1149
1150 gboolean
1151 mono_thread_pool_is_queue_array (MonoArray *o)
1152 {
1153         // gpointer obj = o;
1154
1155         // FIXME: need some fix in sgen code.
1156         return FALSE;
1157 }
1158
1159 static MonoWSQ *
1160 add_wsq (void)
1161 {
1162         int i;
1163         MonoWSQ *wsq;
1164
1165         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1166         wsq = mono_wsq_create ();
1167         if (wsqs == NULL) {
1168                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1169                 return NULL;
1170         }
1171         for (i = 0; i < wsqs->len; i++) {
1172                 if (g_ptr_array_index (wsqs, i) == NULL) {
1173                         wsqs->pdata [i] = wsq;
1174                         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1175                         return wsq;
1176                 }
1177         }
1178         g_ptr_array_add (wsqs, wsq);
1179         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1180         return wsq;
1181 }
1182
1183 static void
1184 remove_wsq (MonoWSQ *wsq)
1185 {
1186         gpointer data;
1187
1188         if (wsq == NULL)
1189                 return;
1190
1191         EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1192         if (wsqs == NULL) {
1193                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1194                 return;
1195         }
1196         g_ptr_array_remove_fast (wsqs, wsq);
1197         data = NULL;
1198         /*
1199          * Only clean this up when shutting down, any other case will error out
1200          * if we're removing a queue that still has work items.
1201          */
1202         if (mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1203                 while (mono_wsq_local_pop (&data)) {
1204                         threadpool_jobs_dec (data);
1205                         data = NULL;
1206                 }
1207         }
1208         mono_wsq_destroy (wsq);
1209         LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1210 }
1211
1212 static void
1213 try_steal (MonoWSQ *local_wsq, gpointer *data, gboolean retry)
1214 {
1215         int i;
1216         int ms;
1217
1218         if (wsqs == NULL || data == NULL || *data != NULL)
1219                 return;
1220
1221         ms = 0;
1222         do {
1223                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1224                         return;
1225
1226                 EnterCriticalSection (&wsqs_lock);
1227                 for (i = 0; wsqs != NULL && i < wsqs->len; i++) {
1228                         MonoWSQ *wsq;
1229
1230                         wsq = wsqs->pdata [i];
1231                         if (wsq == local_wsq || mono_wsq_count (wsq) == 0)
1232                                 continue;
1233                         mono_wsq_try_steal (wsqs->pdata [i], data, ms);
1234                         if (*data != NULL) {
1235                                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1236                                 return;
1237                         }
1238                 }
1239                 LeaveCriticalSection (&wsqs_lock);
1240                 ms += 10;
1241         } while (retry && ms < 11);
1242 }
1243
1244 static gboolean
1245 dequeue_or_steal (ThreadPool *tp, gpointer *data, MonoWSQ *local_wsq)
1246 {
1247         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1248                 return FALSE;
1249         mono_cq_dequeue (tp->queue, (MonoObject **) data);
1250         if (!tp->is_io && !*data)
1251                 try_steal (local_wsq, data, FALSE);
1252         return (*data != NULL);
1253 }
1254
1255 static void
1256 process_idle_times (ThreadPool *tp, gint64 t)
1257 {
1258         gint64 ticks;
1259         gint64 avg;
1260         gboolean compute_avg;
1261         gint new_threads;
1262         gint64 per1;
1263
1264         if (tp->ignore_times || t <= 0)
1265                 return;
1266
1267         compute_avg = FALSE;
1268         ticks = mono_100ns_ticks ();
1269         t = ticks - t;
1270         SPIN_LOCK (tp->sp_lock);
1271         if (tp->ignore_times) {
1272                 SPIN_UNLOCK (tp->sp_lock);
1273                 return;
1274         }
1275         tp->time_sum += t;
1276         tp->n_sum++;
1277         if (tp->last_check == 0)
1278                 tp->last_check = ticks;
1279         else if (tp->last_check > 0 && (ticks - tp->last_check) > 5000000) {
1280                 tp->ignore_times = 1;
1281                 compute_avg = TRUE;
1282         }
1283         SPIN_UNLOCK (tp->sp_lock);
1284
1285         if (!compute_avg)
1286                 return;
1287
1288         //printf ("Items: %d Time elapsed: %.3fs\n", tp->n_sum, (ticks - tp->last_check) / 10000.0);
1289         tp->last_check = ticks;
1290         new_threads = 0;
1291         avg = tp->time_sum / tp->n_sum;
1292         if (tp->averages [1] == 0) {
1293                 tp->averages [1] = avg;
1294         } else {
1295                 per1 = ((100 * (ABS (avg - tp->averages [1]))) / tp->averages [1]);
1296                 if (per1 > 5) {
1297                         if (avg > tp->averages [1]) {
1298                                 if (tp->averages [1] < tp->averages [0]) {
1299                                         new_threads = -1;
1300                                 } else {
1301                                         new_threads = 1;
1302                                 }
1303                         } else if (avg < tp->averages [1] && tp->averages [1] < tp->averages [0]) {
1304                                 new_threads = 1;
1305                         }
1306                 } else {
1307                         int min, n;
1308                         min = tp->min_threads;
1309                         n = tp->nthreads;
1310                         if ((n - min) < min && tp->busy_threads == n)
1311                                 new_threads = 1;
1312                 }
1313                 /*
1314                 if (new_threads != 0) {
1315                         printf ("n: %d per1: %lld avg=%lld avg1=%lld avg0=%lld\n", new_threads, per1, avg, tp->averages [1], tp->averages [0]);
1316                 }
1317                 */
1318         }
1319
1320         tp->time_sum = 0;
1321         tp->n_sum = 0;
1322
1323         tp->averages [0] = tp->averages [1];
1324         tp->averages [1] = avg;
1325         tp->ignore_times = 0;
1326
1327         if (new_threads == -1) {
1328                 if (tp->destroy_thread == 0 && InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 1, 0) == 0)
1329                         pulse_on_new_job (tp);
1330         }
1331 }
1332
1333 static gboolean
1334 should_i_die (ThreadPool *tp)
1335 {
1336         gboolean result = FALSE;
1337         if (tp->destroy_thread == 1 && InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 0, 1) == 1)
1338                 result = (tp->nthreads > tp->min_threads);
1339         return result;
1340 }
1341
1342 static void
1343 async_invoke_thread (gpointer data)
1344 {
1345         MonoDomain *domain;
1346         MonoInternalThread *thread;
1347         MonoWSQ *wsq;
1348         ThreadPool *tp;
1349         gboolean must_die;
1350         const gchar *name;
1351
1352         tp = data;
1353         wsq = NULL;
1354         if (!tp->is_io)
1355                 wsq = add_wsq ();
1356
1357         thread = mono_thread_internal_current ();
1358
1359         mono_profiler_thread_start (thread->tid);
1360         name = (tp->is_io) ? "IO Threadpool worker" : "Threadpool worker";
1361         ves_icall_System_Threading_Thread_SetName_internal (thread, mono_string_new (mono_domain_get (), name));
1362
1363         if (tp_start_func)
1364                 tp_start_func (tp_hooks_user_data);
1365
1366         data = NULL;
1367         for (;;) {
1368                 MonoAsyncResult *ar;
1369                 MonoClass *klass;
1370                 gboolean is_io_task;
1371                 gboolean is_socket;
1372                 int n_naps = 0;
1373
1374                 is_io_task = FALSE;
1375                 ar = (MonoAsyncResult *) data;
1376                 if (ar) {
1377                         InterlockedIncrement (&tp->busy_threads);
1378                         domain = ((MonoObject *)ar)->vtable->domain;
1379 #ifndef DISABLE_SOCKETS
1380                         klass = ((MonoObject *) data)->vtable->klass;
1381                         is_io_task = !is_corlib_asyncresult (domain, klass);
1382                         is_socket = FALSE;
1383                         if (is_io_task) {
1384                                 MonoSocketAsyncResult *state = (MonoSocketAsyncResult *) data;
1385                                 is_socket = is_socketasyncresult (domain, klass);
1386                                 ar = state->ares;
1387                                 switch (state->operation) {
1388                                 case AIO_OP_RECEIVE:
1389                                         state->total = ICALL_RECV (state);
1390                                         break;
1391                                 case AIO_OP_SEND:
1392                                         state->total = ICALL_SEND (state);
1393                                         break;
1394                                 }
1395                         }
1396 #endif
1397                         /* worker threads invokes methods in different domains,
1398                          * so we need to set the right domain here */
1399                         g_assert (domain);
1400
1401                         if (mono_domain_is_unloading (domain) || mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1402                                 threadpool_jobs_dec ((MonoObject *)ar);
1403                                 data = NULL;
1404                                 ar = NULL;
1405                                 InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1406                         } else {
1407                                 mono_thread_push_appdomain_ref (domain);
1408                                 if (threadpool_jobs_dec ((MonoObject *)ar)) {
1409                                         data = NULL;
1410                                         ar = NULL;
1411                                         mono_thread_pop_appdomain_ref ();
1412                                         InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1413                                         continue;
1414                                 }
1415
1416                                 if (mono_domain_set (domain, FALSE)) {
1417                                         MonoObject *exc;
1418
1419                                         if (tp_item_begin_func)
1420                                                 tp_item_begin_func (tp_item_user_data);
1421
1422                                         if (!is_io_task && ar->add_time > 0)
1423                                                 process_idle_times (tp, ar->add_time);
1424                                         exc = mono_async_invoke (tp, ar);
1425                                         if (tp_item_end_func)
1426                                                 tp_item_end_func (tp_item_user_data);
1427                                         if (exc && mono_runtime_unhandled_exception_policy_get () == MONO_UNHANDLED_POLICY_CURRENT) {
1428                                                 gboolean unloaded;
1429                                                 MonoClass *klass;
1430
1431                                                 klass = exc->vtable->klass;
1432                                                 unloaded = is_appdomainunloaded_exception (exc->vtable->domain, klass);
1433                                                 if (!unloaded && klass != mono_defaults.threadabortexception_class) {
1434                                                         mono_unhandled_exception (exc);
1435                                                         exit (255);
1436                                                 }
1437                                                 if (klass == mono_defaults.threadabortexception_class)
1438                                                         mono_thread_internal_reset_abort (thread);
1439                                         }
1440                                         if (is_socket && tp->is_io) {
1441                                                 MonoSocketAsyncResult *state = (MonoSocketAsyncResult *) data;
1442
1443                                                 if (state->completed && state->callback) {
1444                                                         MonoAsyncResult *cb_ares;
1445                                                         cb_ares = create_simple_asyncresult ((MonoObject *) state->callback,
1446                                                                                                 (MonoObject *) state);
1447                                                         icall_append_job ((MonoObject *) cb_ares);
1448                                                 }
1449                                         }
1450                                         mono_domain_set (mono_get_root_domain (), TRUE);
1451                                 }
1452                                 mono_thread_pop_appdomain_ref ();
1453                                 InterlockedDecrement (&tp->busy_threads);
1454                                 /* If the callee changes the background status, set it back to TRUE */
1455                                 mono_thread_clr_state (thread , ~ThreadState_Background);
1456                                 if (!mono_thread_test_state (thread , ThreadState_Background))
1457                                         ves_icall_System_Threading_Thread_SetState (thread, ThreadState_Background);
1458                         }
1459                 }
1460
1461                 ar = NULL;
1462                 data = NULL;
1463                 must_die = should_i_die (tp);
1464                 if (!must_die && (tp->is_io || !mono_wsq_local_pop (&data)))
1465                         dequeue_or_steal (tp, &data, wsq);
1466
1467                 n_naps = 0;
1468                 while (!must_die && !data && n_naps < 4) {
1469                         gboolean res;
1470
1471                         InterlockedIncrement (&tp->waiting);
1472 #if defined(__OpenBSD__)
1473                         while ((res = mono_sem_wait (&tp->new_job, TRUE)) == -1) {// && errno == EINTR) {
1474 #else
1475                         while ((res = mono_sem_timedwait (&tp->new_job, 2000, TRUE)) == -1) {// && errno == EINTR) {
1476 #endif
1477                                 if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1478                                         break;
1479                                 if (THREAD_WANTS_A_BREAK (thread))
1480                                         mono_thread_interruption_checkpoint ();
1481                         }
1482                         InterlockedDecrement (&tp->waiting);
1483                         if (mono_runtime_is_shutting_down ())
1484                                 break;
1485                         must_die = should_i_die (tp);
1486                         dequeue_or_steal (tp, &data, wsq);
1487                         n_naps++;
1488                 }
1489
1490                 if (!data && !tp->is_io && !mono_runtime_is_shutting_down ()) {
1491                         mono_wsq_local_pop (&data);
1492                         if (data && must_die) {
1493                                 InterlockedCompareExchange (&tp->destroy_thread, 1, 0);
1494                                 pulse_on_new_job (tp);
1495                         }
1496                 }
1497
1498                 if (!data) {
1499                         gint nt;
1500                         gboolean down;
1501                         while (1) {
1502                                 nt = tp->nthreads;
1503                                 down = mono_runtime_is_shutting_down ();
1504                                 if (!down && nt <= tp->min_threads)
1505                                         break;
1506                                 if (down || InterlockedCompareExchange (&tp->nthreads, nt - 1, nt) == nt) {
1507                                         mono_perfcounter_update_value (tp->pc_nthreads, TRUE, -1);
1508                                         if (!tp->is_io) {
1509                                                 remove_wsq (wsq);
1510                                         }
1511
1512                                         mono_profiler_thread_end (thread->tid);
1513
1514                                         if (tp_finish_func)
1515                                                 tp_finish_func (tp_hooks_user_data);
1516                                         return;
1517                                 }
1518                         }
1519                 }
1520         }
1521
1522         g_assert_not_reached ();
1523 }
1524
1525 void
1526 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetAvailableThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1527 {
1528         *workerThreads = async_tp.max_threads - async_tp.busy_threads;
1529         *completionPortThreads = async_io_tp.max_threads - async_io_tp.busy_threads;
1530 }
1531
1532 void
1533 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetMaxThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1534 {
1535         *workerThreads = async_tp.max_threads;
1536         *completionPortThreads = async_io_tp.max_threads;
1537 }
1538
1539 void
1540 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_GetMinThreads (gint *workerThreads, gint *completionPortThreads)
1541 {
1542         *workerThreads = async_tp.min_threads;
1543         *completionPortThreads = async_io_tp.min_threads;
1544 }
1545
1546 MonoBoolean
1547 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_SetMinThreads (gint workerThreads, gint completionPortThreads)
1548 {
1549         gint max_threads;
1550         gint max_io_threads;
1551
1552         max_threads = async_tp.max_threads;
1553         if (workerThreads <= 0 || workerThreads > max_threads)
1554                 return FALSE;
1555
1556         max_io_threads = async_io_tp.max_threads;
1557         if (completionPortThreads <= 0 || completionPortThreads > max_io_threads)
1558                 return FALSE;
1559
1560         InterlockedExchange (&async_tp.min_threads, workerThreads);
1561         InterlockedExchange (&async_io_tp.min_threads, completionPortThreads);
1562         if (workerThreads > async_tp.nthreads)
1563                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, &async_tp, TRUE, SMALL_STACK);
1564         if (completionPortThreads > async_io_tp.nthreads)
1565                 mono_thread_create_internal (mono_get_root_domain (), threadpool_start_idle_threads, &async_io_tp, TRUE, SMALL_STACK);
1566         return TRUE;
1567 }
1568
1569 MonoBoolean
1570 ves_icall_System_Threading_ThreadPool_SetMaxThreads (gint workerThreads, gint completionPortThreads)
1571 {
1572         gint min_threads;
1573         gint min_io_threads;
1574         gint cpu_count;
1575
1576         cpu_count = mono_cpu_count ();
1577         min_threads = async_tp.min_threads;
1578         if (workerThreads < min_threads || workerThreads < cpu_count)
1579                 return FALSE;
1580
1581         /* We don't really have the concept of completion ports. Do we care here? */
1582         min_io_threads = async_io_tp.min_threads;
1583         if (completionPortThreads < min_io_threads || completionPortThreads < cpu_count)
1584                 return FALSE;
1585
1586         InterlockedExchange (&async_tp.max_threads, workerThreads);
1587         InterlockedExchange (&async_io_tp.max_threads, completionPortThreads);
1588         return TRUE;
1589 }
1590
1591 /**
1592  * mono_install_threadpool_thread_hooks
1593  * @start_func: the function to be called right after a new threadpool thread is created. Can be NULL.
1594  * @finish_func: the function to be called right before a thredpool thread is exiting. Can be NULL.
1595  * @user_data: argument passed to @start_func and @finish_func.
1596  *
1597  * @start_fun will be called right after a threadpool thread is created and @finish_func right before a threadpool thread exits.
1598  * The calls will be made from the thread itself.
1599  */
1600 void
1601 mono_install_threadpool_thread_hooks (MonoThreadPoolFunc start_func, MonoThreadPoolFunc finish_func, gpointer user_data)
1602 {
1603         tp_start_func = start_func;
1604         tp_finish_func = finish_func;
1605         tp_hooks_user_data = user_data;
1606 }
1607
1608 /**
1609  * mono_install_threadpool_item_hooks
1610  * @begin_func: the function to be called before a threadpool work item processing starts.
1611  * @end_func: the function to be called after a threadpool work item is finished.
1612  * @user_data: argument passed to @begin_func and @end_func.
1613  *
1614  * The calls will be made from the thread itself and from the same AppDomain
1615  * where the work item was executed.
1616  *
1617  */
1618 void
1619 mono_install_threadpool_item_hooks (MonoThreadPoolItemFunc begin_func, MonoThreadPoolItemFunc end_func, gpointer user_data)
1620 {
1621         tp_item_begin_func = begin_func;
1622         tp_item_end_func = end_func;
1623         tp_item_user_data = user_data;
1624 }
1625