mono/mini/mini-posix.c

   1 /*
   2  * mini-posix.c: POSIX signal handling support for Mono.
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Mono Team (mono-list@lists.ximian.com)
   6  *
   7  * Copyright 2001-2003 Ximian, Inc.
   8  * Copyright 2003-2008 Ximian, Inc.
   9  * Copyright 2011 Xamarin, Inc (http://www.xamarin.com)
  10  *
  11  * See LICENSE for licensing information.
  12  * Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full license information.
  13  */
  14 #include <config.h>
  15 #include <signal.h>
  16 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  17 #include <alloca.h>
  18 #endif
  19 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  20 #include <unistd.h>
  21 #endif
  22 #include <math.h>
  23 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  24 #include <sys/time.h>
  25 #endif
  26 #ifdef HAVE_SYS_SYSCALL_H
  27 #include <sys/syscall.h>
  28 #endif
  29 #include <errno.h>
  30 #include <sched.h>
  31
  32 #include <mono/metadata/assembly.h>
  33 #include <mono/metadata/loader.h>
  34 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  35 #include <mono/metadata/class.h>
  36 #include <mono/metadata/object.h>
  37 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  38 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  39 #include <mono/metadata/threads.h>
  40 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  41 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  42 #include <mono/io-layer/io-layer.h>
  43 #include "mono/metadata/profiler.h"
  44 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
  45 #include <mono/metadata/mono-config.h>
  46 #include <mono/metadata/environment.h>
  47 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  48 #include <mono/metadata/gc-internals.h>
  49 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  50 #include <mono/metadata/verify.h>
  51 #include <mono/metadata/verify-internals.h>
  52 #include <mono/metadata/mempool-internals.h>
  53 #include <mono/metadata/attach.h>
  54 #include <mono/utils/mono-math.h>
  55 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  56 #include <mono/utils/mono-counters.h>
  57 #include <mono/utils/mono-logger-internals.h>
  58 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  59 #include <mono/utils/dtrace.h>
  60 #include <mono/utils/mono-signal-handler.h>
  61 #include <mono/utils/mono-threads.h>
  62 #include <mono/utils/mono-threads-posix-signals.h>
  63
  64 #include "mini.h"
  65 #include <string.h>
  66 #include <ctype.h>
  67 #include "trace.h"
  68 #include "version.h"
  69 #include "debugger-agent.h"
  70
  71 #include "jit-icalls.h"
  72
  73 #ifdef PLATFORM_MACOSX
  74 #include <mach/mach.h>
  75 #include <mach/mach_time.h>
  76 #include <mach/clock.h>
  77 #endif
  78
  79 #if defined(__native_client__) || defined(HOST_WATCHOS)
  80
  81 void
  82 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
  83 {
  84         printf("WARNING: mono_runtime_setup_stat_profiler() called!\n");
  85 }
  86
  87
  88 void
  89 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
  90 {
  91 }
  92
  93
  94 gboolean
  95 MONO_SIG_HANDLER_SIGNATURE (mono_chain_signal)
  96 {
  97         return FALSE;
  98 }
  99
 100 #ifndef PLATFORM_MACOSX
 101 void
 102 mono_runtime_install_handlers (void)
 103 {
 104 }
 105 #endif
 106
 107 void
 108 mono_runtime_posix_install_handlers(void)
 109 {
 110         /* we still need to ignore SIGPIPE */
 111         signal (SIGPIPE, SIG_IGN);
 112 }
 113
 114 void
 115 mono_runtime_shutdown_handlers (void)
 116 {
 117 }
 118
 119 void
 120 mono_runtime_cleanup_handlers (void)
 121 {
 122 }
 123
 124 #if !defined(PLATFORM_MACOSX)
 125 pid_t
 126 mono_runtime_syscall_fork (void)
 127 {
 128         g_assert_not_reached();
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 void
 133 mono_gdb_render_native_backtraces (pid_t crashed_pid)
 134 {
 135 }
 136 #endif
 137
 138 #else
 139
 140 static GHashTable *mono_saved_signal_handlers = NULL;
 141
 142 static struct sigaction *
 143 get_saved_signal_handler (int signo)
 144 {
 145         if (mono_saved_signal_handlers)
 146                 /* The hash is only modified during startup, so no need for locking */
 147                 return (struct sigaction *)g_hash_table_lookup (mono_saved_signal_handlers, GINT_TO_POINTER (signo));
 148         return NULL;
 149 }
 150
 151 static void
 152 save_old_signal_handler (int signo, struct sigaction *old_action)
 153 {
 154         struct sigaction *handler_to_save = (struct sigaction *)g_malloc (sizeof (struct sigaction));
 155
 156         mono_trace (G_LOG_LEVEL_DEBUG, MONO_TRACE_CONFIG,
 157                                 "Saving old signal handler for signal %d.", signo);
 158
 159         if (! (old_action->sa_flags & SA_SIGINFO)) {
 160                 handler_to_save->sa_handler = old_action->sa_handler;
 161         } else {
 162 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 163                 handler_to_save->sa_sigaction = old_action->sa_sigaction;
 164 #endif /* MONO_ARCH_USE_SIGACTION */
 165         }
 166         handler_to_save->sa_mask = old_action->sa_mask;
 167         handler_to_save->sa_flags = old_action->sa_flags;
 168
 169         if (!mono_saved_signal_handlers)
 170                 mono_saved_signal_handlers = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
 171         g_hash_table_insert (mono_saved_signal_handlers, GINT_TO_POINTER (signo), handler_to_save);
 172 }
 173
 174 static void
 175 free_saved_signal_handlers (void)
 176 {
 177         if (mono_saved_signal_handlers) {
 178                 g_hash_table_destroy (mono_saved_signal_handlers);
 179                 mono_saved_signal_handlers = NULL;
 180         }
 181 }
 182
 183 /*
 184  * mono_chain_signal:
 185  *
 186  *   Call the original signal handler for the signal given by the arguments, which
 187  * should be the same as for a signal handler. Returns TRUE if the original handler
 188  * was called, false otherwise.
 189  */
 190 gboolean
 191 MONO_SIG_HANDLER_SIGNATURE (mono_chain_signal)
 192 {
 193         int signal = MONO_SIG_HANDLER_GET_SIGNO ();
 194         struct sigaction *saved_handler = (struct sigaction *)get_saved_signal_handler (signal);
 195
 196         if (saved_handler && saved_handler->sa_handler) {
 197                 if (!(saved_handler->sa_flags & SA_SIGINFO)) {
 198                         saved_handler->sa_handler (signal);
 199                 } else {
 200 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 201                         saved_handler->sa_sigaction (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 202 #endif /* MONO_ARCH_USE_SIGACTION */
 203                 }
 204                 return TRUE;
 205         }
 206         return FALSE;
 207 }
 208
 209 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigabrt_signal_handler)
 210 {
 211         MonoJitInfo *ji = NULL;
 212         MONO_SIG_HANDLER_INFO_TYPE *info = MONO_SIG_HANDLER_GET_INFO ();
 213         MONO_SIG_HANDLER_GET_CONTEXT;
 214
 215         if (mono_thread_internal_current ())
 216                 ji = mono_jit_info_table_find_internal (mono_domain_get (), (char *)mono_arch_ip_from_context (ctx), TRUE, TRUE);
 217         if (!ji) {
 218         if (mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS))
 219                         return;
 220                 mono_handle_native_sigsegv (SIGABRT, ctx, info);
 221         }
 222 }
 223
 224 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
 225 #define FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE 1
 226 #define CURRENT_FRAME_GET_BASE_POINTER(f) (* (gpointer*)(f))
 227 #define CURRENT_FRAME_GET_RETURN_ADDRESS(f) (* (((gpointer*)(f)) + 1))
 228 #if MONO_ARCH_STACK_GROWS_UP
 229 #define IS_BEFORE_ON_STACK <
 230 #define IS_AFTER_ON_STACK >
 231 #else
 232 #define IS_BEFORE_ON_STACK >
 233 #define IS_AFTER_ON_STACK <
 234 #endif
 235 #else
 236 #define FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE 0
 237 #endif
 238
 239 #if (defined (USE_POSIX_BACKEND) && defined (SIGRTMIN)) || defined (SIGPROF)
 240 #define HAVE_PROFILER_SIGNAL
 241 #endif
 242
 243 #ifdef HAVE_PROFILER_SIGNAL
 244
 245 static void
 246 per_thread_profiler_hit (void *ctx)
 247 {
 248         int call_chain_depth = mono_profiler_stat_get_call_chain_depth ();
 249         MonoProfilerCallChainStrategy call_chain_strategy = mono_profiler_stat_get_call_chain_strategy ();
 250
 251         if (call_chain_depth == 0) {
 252                 mono_profiler_stat_hit ((guchar *)mono_arch_ip_from_context (ctx), ctx);
 253         } else {
 254                 MonoJitTlsData *jit_tls = (MonoJitTlsData *)mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 255                 int current_frame_index = 1;
 256                 MonoContext mono_context;
 257                 guchar *ips [call_chain_depth + 1];
 258
 259                 mono_sigctx_to_monoctx (ctx, &mono_context);
 260                 ips [0] = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_IP (&mono_context);
 261
 262                 if (jit_tls != NULL) {
 263                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_NATIVE) {
 264 #if FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE
 265                         guchar *current_frame;
 266                         guchar *stack_bottom;
 267                         guchar *stack_top;
 268
 269                         stack_bottom = (guchar *)jit_tls->end_of_stack;
 270                         stack_top = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_SP (&mono_context);
 271                         current_frame = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_BP (&mono_context);
 272
 273                         while ((current_frame_index <= call_chain_depth) &&
 274                                         (stack_bottom IS_BEFORE_ON_STACK (guchar*) current_frame) &&
 275                                         ((guchar*) current_frame IS_BEFORE_ON_STACK stack_top)) {
 276                                 ips [current_frame_index] = (guchar *)CURRENT_FRAME_GET_RETURN_ADDRESS (current_frame);
 277                                 current_frame_index ++;
 278                                 stack_top = current_frame;
 279                                 current_frame = (guchar *)CURRENT_FRAME_GET_BASE_POINTER (current_frame);
 280                         }
 281 #else
 282                                 call_chain_strategy = MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_GLIBC;
 283 #endif
 284                         }
 285
 286                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_GLIBC) {
 287 #if GLIBC_PROFILER_BACKTRACE
 288                                 current_frame_index = backtrace ((void**) & ips [1], call_chain_depth);
 289 #else
 290                                 call_chain_strategy = MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_MANAGED;
 291 #endif
 292                         }
 293
 294                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_MANAGED) {
 295                                 MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 296                                 if (domain != NULL) {
 297                                         MonoLMF *lmf = NULL;
 298                                         MonoJitInfo *ji;
 299                                         MonoJitInfo res;
 300                                         MonoContext new_mono_context;
 301                                         int native_offset;
 302                                         ji = mono_find_jit_info (domain, jit_tls, &res, NULL, &mono_context,
 303                                                         &new_mono_context, NULL, &lmf, &native_offset, NULL);
 304                                         while ((ji != NULL) && (current_frame_index <= call_chain_depth)) {
 305                                                 ips [current_frame_index] = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_IP (&new_mono_context);
 306                                                 current_frame_index ++;
 307                                                 mono_context = new_mono_context;
 308                                                 ji = mono_find_jit_info (domain, jit_tls, &res, NULL, &mono_context,
 309                                                                 &new_mono_context, NULL, &lmf, &native_offset, NULL);
 310                                         }
 311                                 }
 312                         }
 313                 }
 314
 315                 mono_profiler_stat_call_chain (current_frame_index, & ips [0], ctx);
 316         }
 317 }
 318
 319 static MonoNativeThreadId sampling_thread;
 320
 321 static gint32 profiler_signals_sent;
 322 static gint32 profiler_signals_received;
 323 static gint32 profiler_signals_accepted;
 324 static gint32 profiler_interrupt_signals_received;
 325
 326 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, profiler_signal_handler)
 327 {
 328         int old_errno = errno;
 329         int hp_save_index;
 330         MONO_SIG_HANDLER_GET_CONTEXT;
 331
 332         /* See the comment in mono_runtime_shutdown_stat_profiler (). */
 333         if (mono_native_thread_id_get () == sampling_thread) {
 334 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 335                 if (mono_profiler_get_sampling_mode () == MONO_PROFILER_STAT_MODE_PROCESS) {
 336                         InterlockedIncrement (&profiler_interrupt_signals_received);
 337                         return;
 338                 }
 339 #endif
 340
 341                 g_error ("%s: Unexpected profiler signal received by the sampler thread", __func__);
 342         }
 343
 344         InterlockedIncrement (&profiler_signals_received);
 345
 346         if (mono_thread_info_get_small_id () == -1)
 347                 return; //an non-attached thread got the signal
 348
 349         if (!mono_domain_get () || !mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id))
 350                 return; //thread in the process of dettaching
 351
 352         InterlockedIncrement (&profiler_signals_accepted);
 353
 354         hp_save_index = mono_hazard_pointer_save_for_signal_handler ();
 355
 356         mono_thread_info_set_is_async_context (TRUE);
 357         per_thread_profiler_hit (ctx);
 358         mono_thread_info_set_is_async_context (FALSE);
 359
 360         mono_hazard_pointer_restore_for_signal_handler (hp_save_index);
 361         errno = old_errno;
 362
 363         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 364 }
 365
 366 #endif
 367
 368 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigquit_signal_handler)
 369 {
 370         gboolean res;
 371
 372         /* We use this signal to start the attach agent too */
 373         res = mono_attach_start ();
 374         if (res)
 375                 return;
 376
 377         mono_threads_request_thread_dump ();
 378
 379         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 380 }
 381
 382 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigusr2_signal_handler)
 383 {
 384         gboolean enabled = mono_trace_is_enabled ();
 385
 386         mono_trace_enable (!enabled);
 387
 388         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 389 }
 390
 391 static void
 392 add_signal_handler (int signo, gpointer handler, int flags)
 393 {
 394         struct sigaction sa;
 395         struct sigaction previous_sa;
 396
 397 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 398         sa.sa_sigaction = (void (*)(int, siginfo_t *, void *))handler;
 399         sigemptyset (&sa.sa_mask);
 400         sa.sa_flags = SA_SIGINFO | flags;
 401 #ifdef MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK
 402
 403 /*Apple likes to deliver SIGBUS for *0 */
 404 #ifdef PLATFORM_MACOSX
 405         if (signo == SIGSEGV || signo == SIGBUS) {
 406 #else
 407         if (signo == SIGSEGV) {
 408 #endif
 409                 sa.sa_flags |= SA_ONSTACK;
 410
 411                 /*
 412                  * libgc will crash when trying to do stack marking for threads which are on
 413                  * an altstack, so delay the suspend signal after the signal handler has
 414                  * executed.
 415                  */
 416                 if (mono_gc_get_suspend_signal () != -1)
 417                         sigaddset (&sa.sa_mask, mono_gc_get_suspend_signal ());
 418         }
 419 #endif
 420         if (signo == SIGSEGV) {
 421                 /*
 422                  * Delay abort signals while handling SIGSEGVs since they could go unnoticed.
 423                  */
 424                 sigset_t block_mask;
 425
 426                 sigemptyset (&block_mask);
 427         }
 428 #else
 429         sa.sa_handler = handler;
 430         sigemptyset (&sa.sa_mask);
 431         sa.sa_flags = flags;
 432 #endif
 433         g_assert (sigaction (signo, &sa, &previous_sa) != -1);
 434
 435         /* if there was already a handler in place for this signal, store it */
 436         if (! (previous_sa.sa_flags & SA_SIGINFO) &&
 437                         (SIG_DFL == previous_sa.sa_handler)) {
 438                 /* it there is no sa_sigaction function and the sa_handler is default, we can safely ignore this */
 439         } else {
 440                 if (mono_do_signal_chaining)
 441                         save_old_signal_handler (signo, &previous_sa);
 442         }
 443 }
 444
 445 static void
 446 remove_signal_handler (int signo)
 447 {
 448         struct sigaction sa;
 449         struct sigaction *saved_action = get_saved_signal_handler (signo);
 450
 451         if (!saved_action) {
 452                 sa.sa_handler = SIG_DFL;
 453                 sigemptyset (&sa.sa_mask);
 454                 sa.sa_flags = 0;
 455
 456                 sigaction (signo, &sa, NULL);
 457         } else {
 458                 g_assert (sigaction (signo, saved_action, NULL) != -1);
 459         }
 460 }
 461
 462 void
 463 mono_runtime_posix_install_handlers (void)
 464 {
 465
 466         sigset_t signal_set;
 467
 468         if (mini_get_debug_options ()->handle_sigint)
 469                 add_signal_handler (SIGINT, mono_sigint_signal_handler, SA_RESTART);
 470
 471         add_signal_handler (SIGFPE, mono_sigfpe_signal_handler, 0);
 472         add_signal_handler (SIGQUIT, sigquit_signal_handler, SA_RESTART);
 473         add_signal_handler (SIGILL, mono_sigill_signal_handler, 0);
 474         add_signal_handler (SIGBUS, mono_sigsegv_signal_handler, 0);
 475         if (mono_jit_trace_calls != NULL)
 476                 add_signal_handler (SIGUSR2, sigusr2_signal_handler, SA_RESTART);
 477
 478         /* it seems to have become a common bug for some programs that run as parents
 479          * of many processes to block signal delivery for real time signals.
 480          * We try to detect and work around their breakage here.
 481          */
 482         sigemptyset (&signal_set);
 483         if (mono_gc_get_suspend_signal () != -1)
 484                 sigaddset (&signal_set, mono_gc_get_suspend_signal ());
 485         if (mono_gc_get_restart_signal () != -1)
 486                 sigaddset (&signal_set, mono_gc_get_restart_signal ());
 487         sigaddset (&signal_set, SIGCHLD);
 488         sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &signal_set, NULL);
 489
 490         signal (SIGPIPE, SIG_IGN);
 491
 492         add_signal_handler (SIGABRT, sigabrt_signal_handler, 0);
 493
 494         /* catch SIGSEGV */
 495         add_signal_handler (SIGSEGV, mono_sigsegv_signal_handler, 0);
 496 }
 497
 498 #ifndef PLATFORM_MACOSX
 499 void
 500 mono_runtime_install_handlers (void)
 501 {
 502         mono_runtime_posix_install_handlers ();
 503 }
 504 #endif
 505
 506 void
 507 mono_runtime_cleanup_handlers (void)
 508 {
 509         if (mini_get_debug_options ()->handle_sigint)
 510                 remove_signal_handler (SIGINT);
 511
 512         remove_signal_handler (SIGFPE);
 513         remove_signal_handler (SIGQUIT);
 514         remove_signal_handler (SIGILL);
 515         remove_signal_handler (SIGBUS);
 516         if (mono_jit_trace_calls != NULL)
 517                 remove_signal_handler (SIGUSR2);
 518
 519         remove_signal_handler (SIGABRT);
 520
 521         remove_signal_handler (SIGSEGV);
 522
 523         free_saved_signal_handlers ();
 524 }
 525
 526 #ifdef HAVE_PROFILER_SIGNAL
 527
 528 static volatile gint32 sampling_thread_running;
 529
 530 #ifdef PLATFORM_MACOSX
 531
 532 static clock_serv_t sampling_clock_service;
 533
 534 static void
 535 clock_init (void)
 536 {
 537         kern_return_t ret;
 538
 539         do {
 540                 ret = host_get_clock_service (mach_host_self (), SYSTEM_CLOCK, &sampling_clock_service);
 541         } while (ret == KERN_ABORTED);
 542
 543         if (ret != KERN_SUCCESS)
 544                 g_error ("%s: host_get_clock_service () returned %d", __func__, ret);
 545 }
 546
 547 static void
 548 clock_cleanup (void)
 549 {
 550         kern_return_t ret;
 551
 552         do {
 553                 ret = mach_port_deallocate (mach_task_self (), sampling_clock_service);
 554         } while (ret == KERN_ABORTED);
 555
 556         if (ret != KERN_SUCCESS)
 557                 g_error ("%s: mach_port_deallocate () returned %d", __func__, ret);
 558 }
 559
 560 static guint64
 561 clock_get_time_ns (void)
 562 {
 563         kern_return_t ret;
 564         mach_timespec_t mach_ts;
 565
 566         do {
 567                 ret = clock_get_time (sampling_clock_service, &mach_ts);
 568         } while (ret == KERN_ABORTED);
 569
 570         if (ret != KERN_SUCCESS)
 571                 g_error ("%s: clock_get_time () returned %d", __func__, ret);
 572
 573         return ((guint64) mach_ts.tv_sec * 1000000000) + (guint64) mach_ts.tv_nsec;
 574 }
 575
 576 static void
 577 clock_sleep_ns_abs (guint64 ns_abs)
 578 {
 579         kern_return_t ret;
 580         mach_timespec_t then, remain_unused;
 581
 582         then.tv_sec = ns_abs / 1000000000;
 583         then.tv_nsec = ns_abs % 1000000000;
 584
 585         do {
 586                 ret = clock_sleep (sampling_clock_service, TIME_ABSOLUTE, then, &remain_unused);
 587
 588                 if (ret != KERN_SUCCESS && ret != KERN_ABORTED)
 589                         g_error ("%s: clock_sleep () returned %d", __func__, ret);
 590         } while (ret == KERN_ABORTED && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 591 }
 592
 593 #else
 594
 595 clockid_t sampling_posix_clock;
 596
 597 static void
 598 clock_init (void)
 599 {
 600         switch (mono_profiler_get_sampling_mode ()) {
 601         case MONO_PROFILER_STAT_MODE_PROCESS:
 602 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 603                 /*
 604                  * If we don't have clock_nanosleep (), measuring the process time
 605                  * makes very little sense as we can only use nanosleep () to sleep on
 606                  * real time.
 607                  */
 608                 sampling_posix_clock = CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID;
 609                 break;
 610 #endif
 611         case MONO_PROFILER_STAT_MODE_REAL: sampling_posix_clock = CLOCK_MONOTONIC; break;
 612         default: g_assert_not_reached (); break;
 613         }
 614 }
 615
 616 static void
 617 clock_cleanup (void)
 618 {
 619 }
 620
 621 static guint64
 622 clock_get_time_ns (void)
 623 {
 624         struct timespec ts;
 625
 626         if (clock_gettime (sampling_posix_clock, &ts) == -1)
 627                 g_error ("%s: clock_gettime () returned -1, errno = %d", __func__, errno);
 628
 629         return ((guint64) ts.tv_sec * 1000000000) + (guint64) ts.tv_nsec;
 630 }
 631
 632 static void
 633 clock_sleep_ns_abs (guint64 ns_abs)
 634 {
 635 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 636         int ret;
 637         struct timespec then;
 638
 639         then.tv_sec = ns_abs / 1000000000;
 640         then.tv_nsec = ns_abs % 1000000000;
 641
 642         do {
 643                 ret = clock_nanosleep (sampling_posix_clock, TIMER_ABSTIME, &then, NULL);
 644
 645                 if (ret != 0 && ret != EINTR)
 646                         g_error ("%s: clock_nanosleep () returned %d", __func__, ret);
 647         } while (ret == EINTR && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 648 #else
 649         int ret;
 650         gint64 diff;
 651         struct timespec req;
 652
 653         /*
 654          * What follows is a crude attempt at emulating clock_nanosleep () on OSs
 655          * which don't provide it (e.g. FreeBSD).
 656          *
 657          * The problem with nanosleep () is that if it is interrupted by a signal,
 658          * time will drift as a result of having to restart the call after the
 659          * signal handler has finished. For this reason, we avoid using the rem
 660          * argument of nanosleep (). Instead, before every nanosleep () call, we
 661          * check if enough time has passed to satisfy the sleep request. If yes, we
 662          * simply return. If not, we calculate the difference and do another sleep.
 663          *
 664          * This should reduce the amount of drift that happens because we account
 665          * for the time spent executing the signal handler, which nanosleep () is
 666          * not guaranteed to do for the rem argument.
 667          *
 668          * The downside to this approach is that it is slightly expensive: We have
 669          * to make an extra system call to retrieve the current time whenever we're
 670          * going to restart a nanosleep () call. This is unlikely to be a problem
 671          * in practice since the sampling thread won't be receiving many signals in
 672          * the first place (it's a tools thread, so no STW), and because typical
 673          * sleep periods for the thread are many orders of magnitude bigger than
 674          * the time it takes to actually perform that system call (just a few
 675          * nanoseconds).
 676          */
 677         do {
 678                 diff = (gint64) ns_abs - (gint64) clock_get_time_ns ();
 679
 680                 if (diff <= 0)
 681                         break;
 682
 683                 req.tv_sec = diff / 1000000000;
 684                 req.tv_nsec = diff % 1000000000;
 685
 686                 if ((ret = nanosleep (&req, NULL)) == -1 && errno != EINTR)
 687                         g_error ("%s: nanosleep () returned -1, errno = %d", __func__, errno);
 688         } while (ret == -1 && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 689 #endif
 690 }
 691
 692 #endif
 693
 694 static int profiler_signal;
 695 static volatile gint32 sampling_thread_exiting;
 696
 697 static mono_native_thread_return_t
 698 sampling_thread_func (void *data)
 699 {
 700         mono_threads_attach_tools_thread ();
 701         mono_native_thread_set_name (mono_native_thread_id_get (), "Profiler sampler");
 702
 703         gint64 rate = 1000000000 / mono_profiler_get_sampling_rate ();
 704
 705         int old_policy;
 706         struct sched_param old_sched;
 707         pthread_getschedparam (pthread_self (), &old_policy, &old_sched);
 708
 709         /*
 710          * Attempt to switch the thread to real time scheduling. This will not
 711          * necessarily work on all OSs; for example, most Linux systems will give
 712          * us EPERM here unless configured to allow this.
 713          *
 714          * TODO: This does not work on Mac (and maybe some other OSs). On Mac, we
 715          * have to use the Mach thread policy routines to switch to real-time
 716          * scheduling. This is quite tricky as we need to specify how often we'll
 717          * be doing work (easy), the normal processing time needed (also easy),
 718          * and the maximum amount of processing time needed (hard). This is
 719          * further complicated by the fact that if we misbehave and take too long
 720          * to do our work, the kernel may knock us back down to the normal thread
 721          * scheduling policy without telling us.
 722          */
 723         struct sched_param sched = { .sched_priority = sched_get_priority_max (SCHED_FIFO) };
 724         pthread_setschedparam (pthread_self (), SCHED_FIFO, &sched);
 725
 726         clock_init ();
 727
 728         guint64 sleep = clock_get_time_ns ();
 729
 730         while (InterlockedRead (&sampling_thread_running)) {
 731                 sleep += rate;
 732
 733                 FOREACH_THREAD_SAFE (info) {
 734                         /* info should never be this thread as we're a tools thread. */
 735                         g_assert (mono_thread_info_get_tid (info) != mono_native_thread_id_get ());
 736
 737                         mono_threads_pthread_kill (info, profiler_signal);
 738                         InterlockedIncrement (&profiler_signals_sent);
 739                 } FOREACH_THREAD_SAFE_END
 740
 741                 clock_sleep_ns_abs (sleep);
 742         }
 743
 744         InterlockedWrite (&sampling_thread_exiting, 1);
 745
 746         clock_cleanup ();
 747
 748         pthread_setschedparam (pthread_self (), old_policy, &old_sched);
 749
 750         mono_thread_info_detach ();
 751
 752         return NULL;
 753 }
 754
 755 void
 756 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
 757 {
 758         InterlockedWrite (&sampling_thread_running, 0);
 759
 760 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 761         /*
 762          * There is a slight problem when we're using CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID: If
 763          * we're shutting down and there's largely no activity in the process other
 764          * than waiting for the sampler thread to shut down, it can take upwards of
 765          * 20 seconds (depending on a lot of factors) for us to shut down because
 766          * the sleep progresses very slowly as a result of the low CPU activity.
 767          *
 768          * We fix this by repeatedly sending the profiler signal to the sampler
 769          * thread in order to interrupt the sleep. clock_sleep_ns_abs () will check
 770          * sampling_thread_running upon an interrupt and return immediately if it's
 771          * zero. profiler_signal_handler () has a special case to ignore the signal
 772          * for the sampler thread.
 773          *
 774          * We do not need to do this on platforms where we use a regular sleep
 775          * based on a monotonic clock. The sleep will return in a reasonable amount
 776          * of time in those cases.
 777          */
 778         if (mono_profiler_get_sampling_mode () == MONO_PROFILER_STAT_MODE_PROCESS) {
 779                 MonoThreadInfo *info;
 780
 781                 // Did it shut down already?
 782                 if ((info = mono_thread_info_lookup (sampling_thread))) {
 783                         while (!InterlockedRead (&sampling_thread_exiting)) {
 784                                 mono_threads_pthread_kill (info, profiler_signal);
 785                                 mono_thread_info_usleep (10 * 1000 /* 10ms */);
 786                         }
 787
 788                         // Make sure info can be freed.
 789                         mono_hazard_pointer_clear (mono_hazard_pointer_get (), 1);
 790                 }
 791         }
 792 #endif
 793
 794         pthread_join (sampling_thread, NULL);
 795
 796         /*
 797          * We can't safely remove the signal handler because we have no guarantee
 798          * that all pending signals have been delivered at this point. This should
 799          * not really be a problem anyway.
 800          */
 801         //remove_signal_handler (profiler_signal);
 802 }
 803
 804 void
 805 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
 806 {
 807         /*
 808          * Use a real-time signal when possible. This gives us roughly a 99% signal
 809          * delivery rate in all cases. On the other hand, using a regular signal
 810          * tends to result in awful delivery rates when the application is heavily
 811          * loaded.
 812          *
 813          * We avoid real-time signals on Android as they're super broken in certain
 814          * API levels (too small sigset_t, nonsensical SIGRTMIN/SIGRTMAX values,
 815          * etc).
 816          *
 817          * TODO: On Mac, we should explore using the Mach thread suspend/resume
 818          * functions and doing the stack walk from the sampling thread. This would
 819          * get us a 100% sampling rate. However, this may interfere with the GC's
 820          * STW logic. Could perhaps be solved by taking the suspend lock.
 821          */
 822 #if defined (USE_POSIX_BACKEND) && defined (SIGRTMIN) && !defined (PLATFORM_ANDROID)
 823         /* Just take the first real-time signal we can get. */
 824         profiler_signal = mono_threads_posix_signal_search_alternative (-1);
 825 #else
 826         profiler_signal = SIGPROF;
 827 #endif
 828
 829         add_signal_handler (profiler_signal, profiler_signal_handler, SA_RESTART);
 830
 831         mono_counters_register ("Sampling signals sent", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_sent);
 832         mono_counters_register ("Sampling signals received", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_received);
 833         mono_counters_register ("Sampling signals accepted", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_accepted);
 834         mono_counters_register ("Shutdown signals received", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_interrupt_signals_received);
 835
 836         InterlockedWrite (&sampling_thread_running, 1);
 837         mono_native_thread_create (&sampling_thread, sampling_thread_func, NULL);
 838 }
 839
 840 #else
 841
 842 void
 843 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
 844 {
 845 }
 846
 847 void
 848 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
 849 {
 850 }
 851
 852 #endif
 853
 854 #if !defined(PLATFORM_MACOSX)
 855 pid_t
 856 mono_runtime_syscall_fork ()
 857 {
 858 #if defined(PLATFORM_ANDROID)
 859         /* SYS_fork is defined to be __NR_fork which is not defined in some ndk versions */
 860         g_assert_not_reached ();
 861         return 0;
 862 #elif defined(SYS_fork)
 863         return (pid_t) syscall (SYS_fork);
 864 #else
 865         g_assert_not_reached ();
 866         return 0;
 867 #endif
 868 }
 869
 870 void
 871 mono_gdb_render_native_backtraces (pid_t crashed_pid)
 872 {
 873         const char *argv [9];
 874         char template_ [] = "/tmp/mono-lldb-commands.XXXXXX";
 875         char buf1 [128];
 876         FILE *commands;
 877         gboolean using_lldb = FALSE;
 878
 879         argv [0] = g_find_program_in_path ("gdb");
 880         if (argv [0] == NULL) {
 881                 argv [0] = g_find_program_in_path ("lldb");
 882                 using_lldb = TRUE;
 883         }
 884
 885         if (argv [0] == NULL)
 886                 return;
 887
 888         if (using_lldb) {
 889                 if (mkstemp (template_) == -1)
 890                         return;
 891
 892                 commands = fopen (template_, "w");
 893
 894                 fprintf (commands, "process attach --pid %ld\n", (long) crashed_pid);
 895                 fprintf (commands, "thread list\n");
 896                 fprintf (commands, "thread backtrace all\n");
 897                 fprintf (commands, "detach\n");
 898                 fprintf (commands, "quit\n");
 899
 900                 fflush (commands);
 901                 fclose (commands);
 902
 903                 argv [1] = "--source";
 904                 argv [2] = template_;
 905                 argv [3] = 0;
 906         } else {
 907                 argv [1] = "-ex";
 908                 sprintf (buf1, "attach %ld", (long) crashed_pid);
 909                 argv [2] = buf1;
 910                 argv [3] = "--ex";
 911                 argv [4] = "info threads";
 912                 argv [5] = "--ex";
 913                 argv [6] = "thread apply all bt";
 914                 argv [7] = "--batch";
 915                 argv [8] = 0;
 916         }
 917
 918         execv (argv [0], (char**)argv);
 919
 920         if (using_lldb)
 921                 unlink (template_);
 922 }
 923 #endif
 924 #endif /* __native_client__ */
 925
 926 #if !defined (__MACH__)
 927
 928 gboolean
 929 mono_thread_state_init_from_handle (MonoThreadUnwindState *tctx, MonoThreadInfo *info)
 930 {
 931         g_error ("Posix systems don't support mono_thread_state_init_from_handle");
 932         return FALSE;
 933 }
 934
 935 #endif