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
  63 #include "mini.h"
  64 #include <string.h>
  65 #include <ctype.h>
  66 #include "trace.h"
  67 #include "version.h"
  68 #include "debugger-agent.h"
  69
  70 #include "jit-icalls.h"
  71
  72 #ifdef PLATFORM_MACOSX
  73 #include <mach/mach.h>
  74 #include <mach/mach_time.h>
  75 #include <mach/clock.h>
  76 #endif
  77
  78 #if defined(__native_client__) || defined(HOST_WATCHOS)
  79
  80 void
  81 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
  82 {
  83         printf("WARNING: mono_runtime_setup_stat_profiler() called!\n");
  84 }
  85
  86
  87 void
  88 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
  89 {
  90 }
  91
  92
  93 gboolean
  94 MONO_SIG_HANDLER_SIGNATURE (mono_chain_signal)
  95 {
  96         return FALSE;
  97 }
  98
  99 #ifndef PLATFORM_MACOSX
 100 void
 101 mono_runtime_install_handlers (void)
 102 {
 103 }
 104 #endif
 105
 106 void
 107 mono_runtime_posix_install_handlers(void)
 108 {
 109         /* we still need to ignore SIGPIPE */
 110         signal (SIGPIPE, SIG_IGN);
 111 }
 112
 113 void
 114 mono_runtime_shutdown_handlers (void)
 115 {
 116 }
 117
 118 void
 119 mono_runtime_cleanup_handlers (void)
 120 {
 121 }
 122
 123 #else
 124
 125 static GHashTable *mono_saved_signal_handlers = NULL;
 126
 127 static struct sigaction *
 128 get_saved_signal_handler (int signo, gboolean remove)
 129 {
 130         if (mono_saved_signal_handlers) {
 131                 /* The hash is only modified during startup, so no need for locking */
 132                 struct sigaction *handler = g_hash_table_lookup (mono_saved_signal_handlers, GINT_TO_POINTER (signo));
 133                 if (remove && handler)
 134                         g_hash_table_remove (mono_saved_signal_handlers, GINT_TO_POINTER (signo));
 135                 return handler;
 136         }
 137         return NULL;
 138 }
 139
 140 static void
 141 save_old_signal_handler (int signo, struct sigaction *old_action)
 142 {
 143         struct sigaction *handler_to_save = (struct sigaction *)g_malloc (sizeof (struct sigaction));
 144
 145         mono_trace (G_LOG_LEVEL_DEBUG, MONO_TRACE_CONFIG,
 146                                 "Saving old signal handler for signal %d.", signo);
 147
 148         if (! (old_action->sa_flags & SA_SIGINFO)) {
 149                 handler_to_save->sa_handler = old_action->sa_handler;
 150         } else {
 151 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 152                 handler_to_save->sa_sigaction = old_action->sa_sigaction;
 153 #endif /* MONO_ARCH_USE_SIGACTION */
 154         }
 155         handler_to_save->sa_mask = old_action->sa_mask;
 156         handler_to_save->sa_flags = old_action->sa_flags;
 157
 158         if (!mono_saved_signal_handlers)
 159                 mono_saved_signal_handlers = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
 160         g_hash_table_insert (mono_saved_signal_handlers, GINT_TO_POINTER (signo), handler_to_save);
 161 }
 162
 163 static void
 164 free_saved_signal_handlers (void)
 165 {
 166         if (mono_saved_signal_handlers) {
 167                 g_hash_table_destroy (mono_saved_signal_handlers);
 168                 mono_saved_signal_handlers = NULL;
 169         }
 170 }
 171
 172 /*
 173  * mono_chain_signal:
 174  *
 175  *   Call the original signal handler for the signal given by the arguments, which
 176  * should be the same as for a signal handler. Returns TRUE if the original handler
 177  * was called, false otherwise.
 178  */
 179 gboolean
 180 MONO_SIG_HANDLER_SIGNATURE (mono_chain_signal)
 181 {
 182         int signal = MONO_SIG_HANDLER_GET_SIGNO ();
 183         struct sigaction *saved_handler = (struct sigaction *)get_saved_signal_handler (signal, FALSE);
 184
 185         if (saved_handler && saved_handler->sa_handler) {
 186                 if (!(saved_handler->sa_flags & SA_SIGINFO)) {
 187                         saved_handler->sa_handler (signal);
 188                 } else {
 189 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 190                         saved_handler->sa_sigaction (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 191 #endif /* MONO_ARCH_USE_SIGACTION */
 192                 }
 193                 return TRUE;
 194         }
 195         return FALSE;
 196 }
 197
 198 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigabrt_signal_handler)
 199 {
 200         MonoJitInfo *ji = NULL;
 201         MONO_SIG_HANDLER_INFO_TYPE *info = MONO_SIG_HANDLER_GET_INFO ();
 202         MONO_SIG_HANDLER_GET_CONTEXT;
 203
 204         if (mono_thread_internal_current ())
 205                 ji = mono_jit_info_table_find_internal (mono_domain_get (), (char *)mono_arch_ip_from_context (ctx), TRUE, TRUE);
 206         if (!ji) {
 207         if (mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS))
 208                         return;
 209                 mono_handle_native_crash ("SIGABRT", ctx, info);
 210         }
 211 }
 212
 213 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
 214 #define FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE 1
 215 #define CURRENT_FRAME_GET_BASE_POINTER(f) (* (gpointer*)(f))
 216 #define CURRENT_FRAME_GET_RETURN_ADDRESS(f) (* (((gpointer*)(f)) + 1))
 217 #if MONO_ARCH_STACK_GROWS_UP
 218 #define IS_BEFORE_ON_STACK <
 219 #define IS_AFTER_ON_STACK >
 220 #else
 221 #define IS_BEFORE_ON_STACK >
 222 #define IS_AFTER_ON_STACK <
 223 #endif
 224 #else
 225 #define FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE 0
 226 #endif
 227
 228 #if (defined (USE_POSIX_BACKEND) && defined (SIGRTMIN)) || defined (SIGPROF)
 229 #define HAVE_PROFILER_SIGNAL
 230 #endif
 231
 232 #ifdef HAVE_PROFILER_SIGNAL
 233
 234 static void
 235 per_thread_profiler_hit (void *ctx)
 236 {
 237         int call_chain_depth = mono_profiler_stat_get_call_chain_depth ();
 238         MonoProfilerCallChainStrategy call_chain_strategy = mono_profiler_stat_get_call_chain_strategy ();
 239
 240         if (call_chain_depth == 0) {
 241                 mono_profiler_stat_hit ((guchar *)mono_arch_ip_from_context (ctx), ctx);
 242         } else {
 243                 MonoJitTlsData *jit_tls = (MonoJitTlsData *)mono_tls_get_jit_tls ();
 244                 int current_frame_index = 1;
 245                 MonoContext mono_context;
 246                 guchar *ips [call_chain_depth + 1];
 247
 248                 mono_sigctx_to_monoctx (ctx, &mono_context);
 249                 ips [0] = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_IP (&mono_context);
 250
 251                 if (jit_tls != NULL) {
 252                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_NATIVE) {
 253 #if FULL_STAT_PROFILER_BACKTRACE
 254                         guchar *current_frame;
 255                         guchar *stack_bottom;
 256                         guchar *stack_top;
 257
 258                         stack_bottom = (guchar *)jit_tls->end_of_stack;
 259                         stack_top = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_SP (&mono_context);
 260                         current_frame = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_BP (&mono_context);
 261
 262                         while ((current_frame_index <= call_chain_depth) &&
 263                                         (stack_bottom IS_BEFORE_ON_STACK (guchar*) current_frame) &&
 264                                         ((guchar*) current_frame IS_BEFORE_ON_STACK stack_top)) {
 265                                 ips [current_frame_index] = (guchar *)CURRENT_FRAME_GET_RETURN_ADDRESS (current_frame);
 266                                 current_frame_index ++;
 267                                 stack_top = current_frame;
 268                                 current_frame = (guchar *)CURRENT_FRAME_GET_BASE_POINTER (current_frame);
 269                         }
 270 #else
 271                                 call_chain_strategy = MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_GLIBC;
 272 #endif
 273                         }
 274
 275                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_GLIBC) {
 276 #if GLIBC_PROFILER_BACKTRACE
 277                                 current_frame_index = backtrace ((void**) & ips [1], call_chain_depth);
 278 #else
 279                                 call_chain_strategy = MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_MANAGED;
 280 #endif
 281                         }
 282
 283                         if (call_chain_strategy == MONO_PROFILER_CALL_CHAIN_MANAGED) {
 284                                 MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 285                                 if (domain != NULL) {
 286                                         MonoLMF *lmf = NULL;
 287                                         MonoJitInfo *ji;
 288                                         MonoJitInfo res;
 289                                         MonoContext new_mono_context;
 290                                         int native_offset;
 291                                         ji = mono_find_jit_info (domain, jit_tls, &res, NULL, &mono_context,
 292                                                         &new_mono_context, NULL, &lmf, &native_offset, NULL);
 293                                         while ((ji != NULL) && (current_frame_index <= call_chain_depth)) {
 294                                                 ips [current_frame_index] = (guchar *)MONO_CONTEXT_GET_IP (&new_mono_context);
 295                                                 current_frame_index ++;
 296                                                 mono_context = new_mono_context;
 297                                                 ji = mono_find_jit_info (domain, jit_tls, &res, NULL, &mono_context,
 298                                                                 &new_mono_context, NULL, &lmf, &native_offset, NULL);
 299                                         }
 300                                 }
 301                         }
 302                 }
 303
 304                 mono_profiler_stat_call_chain (current_frame_index, & ips [0], ctx);
 305         }
 306 }
 307
 308 static MonoNativeThreadId sampling_thread;
 309
 310 static gint32 profiler_signals_sent;
 311 static gint32 profiler_signals_received;
 312 static gint32 profiler_signals_accepted;
 313 static gint32 profiler_interrupt_signals_received;
 314
 315 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, profiler_signal_handler)
 316 {
 317         int old_errno = errno;
 318         int hp_save_index;
 319         MONO_SIG_HANDLER_GET_CONTEXT;
 320
 321         /* See the comment in mono_runtime_shutdown_stat_profiler (). */
 322         if (mono_native_thread_id_get () == sampling_thread) {
 323                 InterlockedIncrement (&profiler_interrupt_signals_received);
 324                 return;
 325         }
 326
 327         InterlockedIncrement (&profiler_signals_received);
 328
 329         if (mono_thread_info_get_small_id () == -1)
 330                 return; //an non-attached thread got the signal
 331
 332         if (!mono_domain_get () || !mono_tls_get_jit_tls ())
 333                 return; //thread in the process of dettaching
 334
 335         InterlockedIncrement (&profiler_signals_accepted);
 336
 337         hp_save_index = mono_hazard_pointer_save_for_signal_handler ();
 338
 339         mono_thread_info_set_is_async_context (TRUE);
 340         per_thread_profiler_hit (ctx);
 341         mono_thread_info_set_is_async_context (FALSE);
 342
 343         mono_hazard_pointer_restore_for_signal_handler (hp_save_index);
 344         errno = old_errno;
 345
 346         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 347 }
 348
 349 #endif
 350
 351 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigquit_signal_handler)
 352 {
 353         gboolean res;
 354
 355         /* We use this signal to start the attach agent too */
 356         res = mono_attach_start ();
 357         if (res)
 358                 return;
 359
 360         mono_threads_request_thread_dump ();
 361
 362         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 363 }
 364
 365 MONO_SIG_HANDLER_FUNC (static, sigusr2_signal_handler)
 366 {
 367         gboolean enabled = mono_trace_is_enabled ();
 368
 369         mono_trace_enable (!enabled);
 370
 371         mono_chain_signal (MONO_SIG_HANDLER_PARAMS);
 372 }
 373
 374 static void
 375 add_signal_handler (int signo, gpointer handler, int flags)
 376 {
 377         struct sigaction sa;
 378         struct sigaction previous_sa;
 379
 380 #ifdef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 381         sa.sa_sigaction = (void (*)(int, siginfo_t *, void *))handler;
 382         sigemptyset (&sa.sa_mask);
 383         sa.sa_flags = SA_SIGINFO | flags;
 384 #ifdef MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK
 385
 386 /*Apple likes to deliver SIGBUS for *0 */
 387 #ifdef PLATFORM_MACOSX
 388         if (signo == SIGSEGV || signo == SIGBUS) {
 389 #else
 390         if (signo == SIGSEGV) {
 391 #endif
 392                 sa.sa_flags |= SA_ONSTACK;
 393
 394                 /*
 395                  * libgc will crash when trying to do stack marking for threads which are on
 396                  * an altstack, so delay the suspend signal after the signal handler has
 397                  * executed.
 398                  */
 399                 if (mono_gc_get_suspend_signal () != -1)
 400                         sigaddset (&sa.sa_mask, mono_gc_get_suspend_signal ());
 401         }
 402 #endif
 403         if (signo == SIGSEGV) {
 404                 /*
 405                  * Delay abort signals while handling SIGSEGVs since they could go unnoticed.
 406                  */
 407                 sigset_t block_mask;
 408
 409                 sigemptyset (&block_mask);
 410         }
 411 #else
 412         sa.sa_handler = handler;
 413         sigemptyset (&sa.sa_mask);
 414         sa.sa_flags = flags;
 415 #endif
 416         g_assert (sigaction (signo, &sa, &previous_sa) != -1);
 417
 418         /* if there was already a handler in place for this signal, store it */
 419         if (! (previous_sa.sa_flags & SA_SIGINFO) &&
 420                         (SIG_DFL == previous_sa.sa_handler)) {
 421                 /* it there is no sa_sigaction function and the sa_handler is default, we can safely ignore this */
 422         } else {
 423                 if (mono_do_signal_chaining)
 424                         save_old_signal_handler (signo, &previous_sa);
 425         }
 426 }
 427
 428 static void
 429 remove_signal_handler (int signo)
 430 {
 431         struct sigaction sa;
 432         struct sigaction *saved_action = get_saved_signal_handler (signo, TRUE);
 433
 434         if (!saved_action) {
 435                 sa.sa_handler = SIG_DFL;
 436                 sigemptyset (&sa.sa_mask);
 437                 sa.sa_flags = 0;
 438
 439                 sigaction (signo, &sa, NULL);
 440         } else {
 441                 g_assert (sigaction (signo, saved_action, NULL) != -1);
 442         }
 443 }
 444
 445 void
 446 mono_runtime_posix_install_handlers (void)
 447 {
 448
 449         sigset_t signal_set;
 450
 451         if (mini_get_debug_options ()->handle_sigint)
 452                 add_signal_handler (SIGINT, mono_sigint_signal_handler, SA_RESTART);
 453
 454         add_signal_handler (SIGFPE, mono_sigfpe_signal_handler, 0);
 455         add_signal_handler (SIGQUIT, sigquit_signal_handler, SA_RESTART);
 456         add_signal_handler (SIGILL, mono_sigill_signal_handler, 0);
 457         add_signal_handler (SIGBUS, mono_sigsegv_signal_handler, 0);
 458         if (mono_jit_trace_calls != NULL)
 459                 add_signal_handler (SIGUSR2, sigusr2_signal_handler, SA_RESTART);
 460
 461         /* it seems to have become a common bug for some programs that run as parents
 462          * of many processes to block signal delivery for real time signals.
 463          * We try to detect and work around their breakage here.
 464          */
 465         sigemptyset (&signal_set);
 466         if (mono_gc_get_suspend_signal () != -1)
 467                 sigaddset (&signal_set, mono_gc_get_suspend_signal ());
 468         if (mono_gc_get_restart_signal () != -1)
 469                 sigaddset (&signal_set, mono_gc_get_restart_signal ());
 470         sigaddset (&signal_set, SIGCHLD);
 471         sigprocmask (SIG_UNBLOCK, &signal_set, NULL);
 472
 473         signal (SIGPIPE, SIG_IGN);
 474
 475         add_signal_handler (SIGABRT, sigabrt_signal_handler, 0);
 476
 477         /* catch SIGSEGV */
 478         add_signal_handler (SIGSEGV, mono_sigsegv_signal_handler, 0);
 479 }
 480
 481 #ifndef PLATFORM_MACOSX
 482 void
 483 mono_runtime_install_handlers (void)
 484 {
 485         mono_runtime_posix_install_handlers ();
 486 }
 487 #endif
 488
 489 void
 490 mono_runtime_cleanup_handlers (void)
 491 {
 492         if (mini_get_debug_options ()->handle_sigint)
 493                 remove_signal_handler (SIGINT);
 494
 495         remove_signal_handler (SIGFPE);
 496         remove_signal_handler (SIGQUIT);
 497         remove_signal_handler (SIGILL);
 498         remove_signal_handler (SIGBUS);
 499         if (mono_jit_trace_calls != NULL)
 500                 remove_signal_handler (SIGUSR2);
 501
 502         remove_signal_handler (SIGABRT);
 503
 504         remove_signal_handler (SIGSEGV);
 505
 506         free_saved_signal_handlers ();
 507 }
 508
 509 #ifdef HAVE_PROFILER_SIGNAL
 510
 511 static volatile gint32 sampling_thread_running;
 512
 513 #ifdef PLATFORM_MACOSX
 514
 515 static clock_serv_t sampling_clock_service;
 516
 517 static void
 518 clock_init (void)
 519 {
 520         kern_return_t ret;
 521
 522         do {
 523                 ret = host_get_clock_service (mach_host_self (), SYSTEM_CLOCK, &sampling_clock_service);
 524         } while (ret == KERN_ABORTED);
 525
 526         if (ret != KERN_SUCCESS)
 527                 g_error ("%s: host_get_clock_service () returned %d", __func__, ret);
 528 }
 529
 530 static void
 531 clock_cleanup (void)
 532 {
 533         kern_return_t ret;
 534
 535         do {
 536                 ret = mach_port_deallocate (mach_task_self (), sampling_clock_service);
 537         } while (ret == KERN_ABORTED);
 538
 539         if (ret != KERN_SUCCESS)
 540                 g_error ("%s: mach_port_deallocate () returned %d", __func__, ret);
 541 }
 542
 543 static guint64
 544 clock_get_time_ns (void)
 545 {
 546         kern_return_t ret;
 547         mach_timespec_t mach_ts;
 548
 549         do {
 550                 ret = clock_get_time (sampling_clock_service, &mach_ts);
 551         } while (ret == KERN_ABORTED);
 552
 553         if (ret != KERN_SUCCESS)
 554                 g_error ("%s: clock_get_time () returned %d", __func__, ret);
 555
 556         return ((guint64) mach_ts.tv_sec * 1000000000) + (guint64) mach_ts.tv_nsec;
 557 }
 558
 559 static void
 560 clock_sleep_ns_abs (guint64 ns_abs)
 561 {
 562         kern_return_t ret;
 563         mach_timespec_t then, remain_unused;
 564
 565         then.tv_sec = ns_abs / 1000000000;
 566         then.tv_nsec = ns_abs % 1000000000;
 567
 568         do {
 569                 ret = clock_sleep (sampling_clock_service, TIME_ABSOLUTE, then, &remain_unused);
 570
 571                 if (ret != KERN_SUCCESS && ret != KERN_ABORTED)
 572                         g_error ("%s: clock_sleep () returned %d", __func__, ret);
 573         } while (ret == KERN_ABORTED && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 574 }
 575
 576 #else
 577
 578 clockid_t sampling_posix_clock;
 579
 580 static void
 581 clock_init (void)
 582 {
 583         switch (mono_profiler_get_sampling_mode ()) {
 584         case MONO_PROFILER_STAT_MODE_PROCESS:
 585 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 586                 /*
 587                  * If we don't have clock_nanosleep (), measuring the process time
 588                  * makes very little sense as we can only use nanosleep () to sleep on
 589                  * real time.
 590                  */
 591                 sampling_posix_clock = CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID;
 592                 break;
 593 #endif
 594         case MONO_PROFILER_STAT_MODE_REAL: sampling_posix_clock = CLOCK_MONOTONIC; break;
 595         default: g_assert_not_reached (); break;
 596         }
 597 }
 598
 599 static void
 600 clock_cleanup (void)
 601 {
 602 }
 603
 604 static guint64
 605 clock_get_time_ns (void)
 606 {
 607         struct timespec ts;
 608
 609         if (clock_gettime (sampling_posix_clock, &ts) == -1)
 610                 g_error ("%s: clock_gettime () returned -1, errno = %d", __func__, errno);
 611
 612         return ((guint64) ts.tv_sec * 1000000000) + (guint64) ts.tv_nsec;
 613 }
 614
 615 static void
 616 clock_sleep_ns_abs (guint64 ns_abs)
 617 {
 618 #ifdef HAVE_CLOCK_NANOSLEEP
 619         int ret;
 620         struct timespec then;
 621
 622         then.tv_sec = ns_abs / 1000000000;
 623         then.tv_nsec = ns_abs % 1000000000;
 624
 625         do {
 626                 ret = clock_nanosleep (sampling_posix_clock, TIMER_ABSTIME, &then, NULL);
 627
 628                 if (ret != 0 && ret != EINTR)
 629                         g_error ("%s: clock_nanosleep () returned %d", __func__, ret);
 630         } while (ret == EINTR && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 631 #else
 632         int ret;
 633         gint64 diff;
 634         struct timespec req;
 635
 636         /*
 637          * What follows is a crude attempt at emulating clock_nanosleep () on OSs
 638          * which don't provide it (e.g. FreeBSD).
 639          *
 640          * The problem with nanosleep () is that if it is interrupted by a signal,
 641          * time will drift as a result of having to restart the call after the
 642          * signal handler has finished. For this reason, we avoid using the rem
 643          * argument of nanosleep (). Instead, before every nanosleep () call, we
 644          * check if enough time has passed to satisfy the sleep request. If yes, we
 645          * simply return. If not, we calculate the difference and do another sleep.
 646          *
 647          * This should reduce the amount of drift that happens because we account
 648          * for the time spent executing the signal handler, which nanosleep () is
 649          * not guaranteed to do for the rem argument.
 650          *
 651          * The downside to this approach is that it is slightly expensive: We have
 652          * to make an extra system call to retrieve the current time whenever we're
 653          * going to restart a nanosleep () call. This is unlikely to be a problem
 654          * in practice since the sampling thread won't be receiving many signals in
 655          * the first place (it's a tools thread, so no STW), and because typical
 656          * sleep periods for the thread are many orders of magnitude bigger than
 657          * the time it takes to actually perform that system call (just a few
 658          * nanoseconds).
 659          */
 660         do {
 661                 diff = (gint64) ns_abs - (gint64) clock_get_time_ns ();
 662
 663                 if (diff <= 0)
 664                         break;
 665
 666                 req.tv_sec = diff / 1000000000;
 667                 req.tv_nsec = diff % 1000000000;
 668
 669                 if ((ret = nanosleep (&req, NULL)) == -1 && errno != EINTR)
 670                         g_error ("%s: nanosleep () returned -1, errno = %d", __func__, errno);
 671         } while (ret == -1 && InterlockedRead (&sampling_thread_running));
 672 #endif
 673 }
 674
 675 #endif
 676
 677 static int profiler_signal;
 678 static volatile gint32 sampling_thread_exiting;
 679
 680 static mono_native_thread_return_t
 681 sampling_thread_func (void *data)
 682 {
 683         mono_threads_attach_tools_thread ();
 684         mono_native_thread_set_name (mono_native_thread_id_get (), "Profiler sampler");
 685
 686         gint64 rate = 1000000000 / mono_profiler_get_sampling_rate ();
 687
 688         int old_policy;
 689         struct sched_param old_sched;
 690         pthread_getschedparam (pthread_self (), &old_policy, &old_sched);
 691
 692         /*
 693          * Attempt to switch the thread to real time scheduling. This will not
 694          * necessarily work on all OSs; for example, most Linux systems will give
 695          * us EPERM here unless configured to allow this.
 696          *
 697          * TODO: This does not work on Mac (and maybe some other OSs). On Mac, we
 698          * have to use the Mach thread policy routines to switch to real-time
 699          * scheduling. This is quite tricky as we need to specify how often we'll
 700          * be doing work (easy), the normal processing time needed (also easy),
 701          * and the maximum amount of processing time needed (hard). This is
 702          * further complicated by the fact that if we misbehave and take too long
 703          * to do our work, the kernel may knock us back down to the normal thread
 704          * scheduling policy without telling us.
 705          */
 706         struct sched_param sched = { .sched_priority = sched_get_priority_max (SCHED_FIFO) };
 707         pthread_setschedparam (pthread_self (), SCHED_FIFO, &sched);
 708
 709         clock_init ();
 710
 711         guint64 sleep = clock_get_time_ns ();
 712
 713         while (InterlockedRead (&sampling_thread_running)) {
 714                 sleep += rate;
 715
 716                 FOREACH_THREAD_SAFE (info) {
 717                         /* info should never be this thread as we're a tools thread. */
 718                         g_assert (mono_thread_info_get_tid (info) != mono_native_thread_id_get ());
 719
 720                         mono_threads_pthread_kill (info, profiler_signal);
 721                         InterlockedIncrement (&profiler_signals_sent);
 722                 } FOREACH_THREAD_SAFE_END
 723
 724                 clock_sleep_ns_abs (sleep);
 725         }
 726
 727         InterlockedWrite (&sampling_thread_exiting, 1);
 728
 729         clock_cleanup ();
 730
 731         pthread_setschedparam (pthread_self (), old_policy, &old_sched);
 732
 733         mono_thread_info_detach ();
 734
 735         return NULL;
 736 }
 737
 738 void
 739 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
 740 {
 741         InterlockedWrite (&sampling_thread_running, 0);
 742
 743 #ifndef PLATFORM_MACOSX
 744         /*
 745          * There is a slight problem when we're using CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID: If
 746          * we're shutting down and there's largely no activity in the process other
 747          * than waiting for the sampler thread to shut down, it can take upwards of
 748          * 20 seconds (depending on a lot of factors) for us to shut down because
 749          * the sleep progresses very slowly as a result of the low CPU activity.
 750          *
 751          * We fix this by repeatedly sending the profiler signal to the sampler
 752          * thread in order to interrupt the sleep. clock_sleep_ns_abs () will check
 753          * sampling_thread_running upon an interrupt and return immediately if it's
 754          * zero. profiler_signal_handler () has a special case to ignore the signal
 755          * for the sampler thread.
 756          */
 757         MonoThreadInfo *info;
 758
 759         // Did it shut down already?
 760         if ((info = mono_thread_info_lookup (sampling_thread))) {
 761                 while (!InterlockedRead (&sampling_thread_exiting)) {
 762                         mono_threads_pthread_kill (info, profiler_signal);
 763                         mono_thread_info_usleep (10 * 1000 /* 10ms */);
 764                 }
 765
 766                 // Make sure info can be freed.
 767                 mono_hazard_pointer_clear (mono_hazard_pointer_get (), 1);
 768         }
 769 #endif
 770
 771         mono_native_thread_join (sampling_thread);
 772
 773         /*
 774          * We can't safely remove the signal handler because we have no guarantee
 775          * that all pending signals have been delivered at this point. This should
 776          * not really be a problem anyway.
 777          */
 778         //remove_signal_handler (profiler_signal);
 779 }
 780
 781 void
 782 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
 783 {
 784         /*
 785          * Use a real-time signal when possible. This gives us roughly a 99% signal
 786          * delivery rate in all cases. On the other hand, using a regular signal
 787          * tends to result in awful delivery rates when the application is heavily
 788          * loaded.
 789          *
 790          * We avoid real-time signals on Android as they're super broken in certain
 791          * API levels (too small sigset_t, nonsensical SIGRTMIN/SIGRTMAX values,
 792          * etc).
 793          *
 794          * TODO: On Mac, we should explore using the Mach thread suspend/resume
 795          * functions and doing the stack walk from the sampling thread. This would
 796          * get us a 100% sampling rate. However, this may interfere with the GC's
 797          * STW logic. Could perhaps be solved by taking the suspend lock.
 798          */
 799 #if defined (USE_POSIX_BACKEND) && defined (SIGRTMIN) && !defined (PLATFORM_ANDROID)
 800         /* Just take the first real-time signal we can get. */
 801         profiler_signal = mono_threads_suspend_search_alternative_signal ();
 802 #else
 803         profiler_signal = SIGPROF;
 804 #endif
 805
 806         add_signal_handler (profiler_signal, profiler_signal_handler, SA_RESTART);
 807
 808         mono_counters_register ("Sampling signals sent", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_sent);
 809         mono_counters_register ("Sampling signals received", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_received);
 810         mono_counters_register ("Sampling signals accepted", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_signals_accepted);
 811         mono_counters_register ("Shutdown signals received", MONO_COUNTER_UINT | MONO_COUNTER_PROFILER | MONO_COUNTER_MONOTONIC, &profiler_interrupt_signals_received);
 812
 813         InterlockedWrite (&sampling_thread_running, 1);
 814         mono_native_thread_create (&sampling_thread, sampling_thread_func, NULL);
 815 }
 816
 817 #else
 818
 819 void
 820 mono_runtime_shutdown_stat_profiler (void)
 821 {
 822 }
 823
 824 void
 825 mono_runtime_setup_stat_profiler (void)
 826 {
 827 }
 828
 829 #endif
 830
 831 #endif /* defined(__native_client__) || defined(HOST_WATCHOS) */
 832
 833 #if defined(__native_client__)
 834
 835 void
 836 mono_gdb_render_native_backtraces (pid_t crashed_pid)
 837 {
 838 }
 839
 840 #else
 841
 842 pid_t
 843 mono_runtime_syscall_fork ()
 844 {
 845 #if defined(PLATFORM_ANDROID)
 846         /* SYS_fork is defined to be __NR_fork which is not defined in some ndk versions */
 847         g_assert_not_reached ();
 848         return 0;
 849 #elif defined(SYS_fork)
 850         return (pid_t) syscall (SYS_fork);
 851 #elif defined(PLATFORM_MACOSX) && HAVE_FORK
 852         return (pid_t) fork ();
 853 #else
 854         g_assert_not_reached ();
 855         return 0;
 856 #endif
 857 }
 858
 859 static gboolean
 860 native_stack_with_gdb (pid_t crashed_pid, const char **argv, FILE *commands, char* commands_filename)
 861 {
 862         gchar *gdb;
 863
 864         gdb = g_find_program_in_path ("gdb");
 865         if (!gdb)
 866                 return FALSE;
 867
 868         argv [0] = gdb;
 869         argv [1] = "-batch";
 870         argv [2] = "-x";
 871         argv [3] = commands_filename;
 872         argv [4] = "-nx";
 873
 874         fprintf (commands, "attach %ld\n", (long) crashed_pid);
 875         fprintf (commands, "info threads\n");
 876         fprintf (commands, "thread apply all bt\n");
 877
 878         return TRUE;
 879 }
 880
 881
 882 static gboolean
 883 native_stack_with_lldb (pid_t crashed_pid, const char **argv, FILE *commands, char* commands_filename)
 884 {
 885         gchar *lldb;
 886
 887         lldb = g_find_program_in_path ("lldb");
 888         if (!lldb)
 889                 return FALSE;
 890
 891         argv [0] = lldb;
 892         argv [1] = "--batch";
 893         argv [2] = "--source";
 894         argv [3] = commands_filename;
 895         argv [4] = "--no-lldbinit";
 896
 897         fprintf (commands, "process attach --pid %ld\n", (long) crashed_pid);
 898         fprintf (commands, "thread list\n");
 899         fprintf (commands, "thread backtrace all\n");
 900         fprintf (commands, "detach\n");
 901         fprintf (commands, "quit\n");
 902
 903         return TRUE;
 904 }
 905
 906 void
 907 mono_gdb_render_native_backtraces (pid_t crashed_pid)
 908 {
 909 #ifdef HAVE_EXECV
 910         const char *argv [10];
 911         FILE *commands;
 912         char commands_filename [] = "/tmp/mono-gdb-commands.XXXXXX";
 913
 914         if (mkstemp (commands_filename) == -1)
 915                 return;
 916
 917         commands = fopen (commands_filename, "w");
 918         if (!commands) {
 919         unlink (commands_filename);
 920                 return;
 921         }
 922
 923         memset (argv, 0, sizeof (char*) * 10);
 924
 925 #if defined(PLATFORM_MACOSX)
 926         if (native_stack_with_lldb (crashed_pid, argv, commands, commands_filename))
 927                 goto exec;
 928 #endif
 929
 930         if (native_stack_with_gdb (crashed_pid, argv, commands, commands_filename))
 931                 goto exec;
 932
 933 #if !defined(PLATFORM_MACOSX)
 934         if (native_stack_with_lldb (crashed_pid, argv, commands, commands_filename))
 935                 goto exec;
 936 #endif
 937
 938         fprintf (stderr, "mono_gdb_render_native_backtraces not supported on this platform, unable to find gdb or lldb\n");
 939
 940         fclose (commands);
 941         unlink (commands_filename);
 942         return;
 943
 944 exec:
 945         execv (argv [0], (char**)argv);
 946
 947         _exit (-1);
 948 #else
 949         fprintf (stderr, "mono_gdb_render_native_backtraces not supported on this platform\n");
 950 #endif // HAVE_EXECV
 951 }
 952
 953 #endif /* defined(__native_client__) */
 954
 955 #if !defined (__MACH__)
 956
 957 gboolean
 958 mono_thread_state_init_from_handle (MonoThreadUnwindState *tctx, MonoThreadInfo *info)
 959 {
 960         g_error ("Posix systems don't support mono_thread_state_init_from_handle");
 961         return FALSE;
 962 }
 963
 964 #endif