mono/utils/mono-proclib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2011 Novell Inc
   3  * Copyright 2011 Xamarin Inc
   4  * Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full license information.
   5  */
   6
   7 #include "config.h"
   8 #include "utils/mono-proclib.h"
   9 #include "utils/mono-time.h"
  10
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <string.h>
  14 #include <fcntl.h>
  15 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  16 #include <unistd.h>
  17 #endif
  18 #ifdef HAVE_SCHED_GETAFFINITY
  19 #include <sched.h>
  20 #endif
  21
  22 #ifdef HOST_WIN32
  23 #include <windows.h>
  24 #include <process.h>
  25 #endif
  26
  27 #if defined(_POSIX_VERSION)
  28 #include <sys/errno.h>
  29 #include <sys/param.h>
  30 #ifdef HAVE_SYS_TYPES_H
  31 #include <sys/types.h>
  32 #endif
  33 #ifdef HAVE_SYS_SYSCTL_H
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35 #endif
  36 #include <sys/resource.h>
  37 #endif
  38 #if defined(__APPLE__) || defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__) || defined(__NetBSD__)
  39 #include <sys/proc.h>
  40 #if defined(__APPLE__)
  41 #include <mach/mach.h>
  42 #endif
  43 #ifdef HAVE_SYS_USER_H
  44 #include <sys/user.h>
  45 #endif
  46 #ifdef HAVE_STRUCT_KINFO_PROC_KP_PROC
  47 #    define kinfo_starttime_member kp_proc.p_starttime
  48 #    define kinfo_pid_member kp_proc.p_pid
  49 #    define kinfo_name_member kp_proc.p_comm
  50 #elif defined(__OpenBSD__)
  51 // Can not figure out how to get the proc's start time on OpenBSD
  52 #    undef kinfo_starttime_member
  53 #    define kinfo_pid_member p_pid
  54 #    define kinfo_name_member p_comm
  55 #else
  56 #define kinfo_starttime_member ki_start
  57 #define kinfo_pid_member ki_pid
  58 #define kinfo_name_member ki_comm
  59 #endif
  60 #define USE_SYSCTL 1
  61 #endif
  62
  63 /**
  64  * mono_process_list:
  65  * @size: a pointer to a location where the size of the returned array is stored
  66  *
  67  * Return an array of pid values for the processes currently running on the system.
  68  * The size of the array is stored in @size.
  69  */
  70 gpointer*
  71 mono_process_list (int *size)
  72 {
  73 #if USE_SYSCTL
  74         int res, i;
  75 #ifdef KERN_PROC2
  76         int mib [6];
  77         size_t data_len = sizeof (struct kinfo_proc2) * 400;
  78         struct kinfo_proc2 *processes = malloc (data_len);
  79 #else
  80         int mib [4];
  81         size_t data_len = sizeof (struct kinfo_proc) * 16;
  82         struct kinfo_proc *processes;
  83         int limit = 8;
  84 #endif /* KERN_PROC2 */
  85         void **buf = NULL;
  86
  87         if (size)
  88                 *size = 0;
  89
  90 #ifdef KERN_PROC2
  91         if (!processes)
  92                 return NULL;
  93
  94         mib [0] = CTL_KERN;
  95         mib [1] = KERN_PROC2;
  96         mib [2] = KERN_PROC_ALL;
  97         mib [3] = 0;
  98         mib [4] = sizeof(struct kinfo_proc2);
  99         mib [5] = 400; /* XXX */
 100
 101         res = sysctl (mib, 6, processes, &data_len, NULL, 0);
 102         if (res < 0) {
 103                 free (processes);
 104                 return NULL;
 105         }
 106 #else
 107         processes = NULL;
 108         while (limit) {
 109                 mib [0] = CTL_KERN;
 110                 mib [1] = KERN_PROC;
 111                 mib [2] = KERN_PROC_ALL;
 112                 mib [3] = 0;
 113
 114                 res = sysctl (mib, 4, NULL, &data_len, NULL, 0);
 115                 if (res)
 116                         return NULL;
 117                 processes = (struct kinfo_proc *) malloc (data_len);
 118                 res = sysctl (mib, 4, processes, &data_len, NULL, 0);
 119                 if (res < 0) {
 120                         free (processes);
 121                         if (errno != ENOMEM)
 122                                 return NULL;
 123                         limit --;
 124                 } else {
 125                         break;
 126                 }
 127         }
 128 #endif /* KERN_PROC2 */
 129
 130 #ifdef KERN_PROC2
 131         res = data_len/sizeof (struct kinfo_proc2);
 132 #else
 133         res = data_len/sizeof (struct kinfo_proc);
 134 #endif /* KERN_PROC2 */
 135         buf = (void **) g_realloc (buf, res * sizeof (void*));
 136         for (i = 0; i < res; ++i)
 137                 buf [i] = GINT_TO_POINTER (processes [i].kinfo_pid_member);
 138         free (processes);
 139         if (size)
 140                 *size = res;
 141         return buf;
 142 #elif defined(__HAIKU__)
 143         /* FIXME: Add back the code from 9185fcc305e43428d0f40f3ee37c8a405d41c9ae */
 144         g_assert_not_reached ();
 145         return NULL;
 146 #else
 147         const char *name;
 148         void **buf = NULL;
 149         int count = 0;
 150         int i = 0;
 151         GDir *dir = g_dir_open ("/proc/", 0, NULL);
 152         if (!dir) {
 153                 if (size)
 154                         *size = 0;
 155                 return NULL;
 156         }
 157         while ((name = g_dir_read_name (dir))) {
 158                 int pid;
 159                 char *nend;
 160                 pid = strtol (name, &nend, 10);
 161                 if (pid <= 0 || nend == name || *nend)
 162                         continue;
 163                 if (i >= count) {
 164                         if (!count)
 165                                 count = 16;
 166                         else
 167                                 count *= 2;
 168                         buf = (void **)g_realloc (buf, count * sizeof (void*));
 169                 }
 170                 buf [i++] = GINT_TO_POINTER (pid);
 171         }
 172         g_dir_close (dir);
 173         if (size)
 174                 *size = i;
 175         return buf;
 176 #endif
 177 }
 178
 179 static G_GNUC_UNUSED char*
 180 get_pid_status_item_buf (int pid, const char *item, char *rbuf, int blen, MonoProcessError *error)
 181 {
 182         char buf [256];
 183         char *s;
 184         FILE *f;
 185         int len = strlen (item);
 186
 187         g_snprintf (buf, sizeof (buf), "/proc/%d/status", pid);
 188         f = fopen (buf, "r");
 189         if (!f) {
 190                 if (error)
 191                         *error = MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND;
 192                 return NULL;
 193         }
 194         while ((s = fgets (buf, sizeof (buf), f))) {
 195                 if (*item != *buf)
 196                         continue;
 197                 if (strncmp (buf, item, len))
 198                         continue;
 199                 s = buf + len;
 200                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 201                 if (*s++ != ':')
 202                         continue;
 203                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 204                 fclose (f);
 205                 len = strlen (s);
 206                 strncpy (rbuf, s, MIN (len, blen));
 207                 rbuf [MIN (len, blen) - 1] = 0;
 208                 if (error)
 209                         *error = MONO_PROCESS_ERROR_NONE;
 210                 return rbuf;
 211         }
 212         fclose (f);
 213         if (error)
 214                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_OTHER;
 215         return NULL;
 216 }
 217
 218 #if USE_SYSCTL
 219
 220 #ifdef KERN_PROC2
 221 #define KINFO_PROC struct kinfo_proc2
 222 #else
 223 #define KINFO_PROC struct kinfo_proc
 224 #endif
 225
 226 static gboolean
 227 sysctl_kinfo_proc (gpointer pid, KINFO_PROC* processi)
 228 {
 229         int res;
 230         size_t data_len = sizeof (KINFO_PROC);
 231
 232 #ifdef KERN_PROC2
 233         int mib [6];
 234         mib [0] = CTL_KERN;
 235         mib [1] = KERN_PROC2;
 236         mib [2] = KERN_PROC_PID;
 237         mib [3] = GPOINTER_TO_UINT (pid);
 238         mib [4] = sizeof(KINFO_PROC);
 239         mib [5] = 400; /* XXX */
 240
 241         res = sysctl (mib, 6, processi, &data_len, NULL, 0);
 242 #else
 243         int mib [4];
 244         mib [0] = CTL_KERN;
 245         mib [1] = KERN_PROC;
 246         mib [2] = KERN_PROC_PID;
 247         mib [3] = GPOINTER_TO_UINT (pid);
 248
 249         res = sysctl (mib, 4, processi, &data_len, NULL, 0);
 250 #endif /* KERN_PROC2 */
 251
 252         if (res < 0 || data_len != sizeof (KINFO_PROC))
 253                 return FALSE;
 254
 255         return TRUE;
 256 }
 257 #endif /* USE_SYSCTL */
 258
 259 /**
 260  * mono_process_get_name:
 261  * @pid: pid of the process
 262  * @buf: byte buffer where to store the name of the prcoess
 263  * @len: size of the buffer @buf
 264  *
 265  * Return the name of the process identified by @pid, storing it
 266  * inside @buf for a maximum of len bytes (including the terminating 0).
 267  */
 268 char*
 269 mono_process_get_name (gpointer pid, char *buf, int len)
 270 {
 271 #if USE_SYSCTL
 272         KINFO_PROC processi;
 273
 274         memset (buf, 0, len);
 275
 276         if (sysctl_kinfo_proc (pid, &processi))
 277                 strncpy (buf, processi.kinfo_name_member, len - 1);
 278
 279         return buf;
 280 #else
 281         char fname [128];
 282         FILE *file;
 283         char *p;
 284         int r;
 285         sprintf (fname, "/proc/%d/cmdline", GPOINTER_TO_INT (pid));
 286         buf [0] = 0;
 287         file = fopen (fname, "r");
 288         if (!file)
 289                 return buf;
 290         r = fread (buf, 1, len - 1, file);
 291         fclose (file);
 292         buf [r] = 0;
 293         p = strrchr (buf, '/');
 294         if (p)
 295                 return p + 1;
 296         if (r == 0) {
 297                 return get_pid_status_item_buf (GPOINTER_TO_INT (pid), "Name", buf, len, NULL);
 298         }
 299         return buf;
 300 #endif
 301 }
 302
 303 void
 304 mono_process_get_times (gpointer pid, gint64 *start_time, gint64 *user_time, gint64 *kernel_time)
 305 {
 306         if (user_time)
 307                 *user_time = mono_process_get_data (pid, MONO_PROCESS_USER_TIME);
 308
 309         if (kernel_time)
 310                 *kernel_time = mono_process_get_data (pid, MONO_PROCESS_SYSTEM_TIME);
 311
 312         if (start_time) {
 313                 *start_time = 0;
 314
 315 #if USE_SYSCTL && defined(kinfo_starttime_member)
 316                 {
 317                         KINFO_PROC processi;
 318
 319                         if (sysctl_kinfo_proc (pid, &processi))
 320                                 *start_time = mono_100ns_datetime_from_timeval (processi.kinfo_starttime_member);
 321                 }
 322 #endif
 323
 324                 if (*start_time == 0) {
 325                         static guint64 boot_time = 0;
 326                         if (!boot_time)
 327                                 boot_time = mono_100ns_datetime () - ((guint64)mono_msec_ticks ()) * 10000;
 328
 329                         *start_time = boot_time + mono_process_get_data (pid, MONO_PROCESS_ELAPSED);
 330                 }
 331         }
 332 }
 333
 334 /*
 335  * /proc/pid/stat format:
 336  * pid (cmdname) S
 337  *      [0] ppid pgid sid tty_nr tty_pgrp flags min_flt cmin_flt maj_flt cmaj_flt
 338  *      [10] utime stime cutime cstime prio nice threads 0 start_time vsize
 339  *      [20] rss rsslim start_code end_code start_stack esp eip pending blocked sigign
 340  *      [30] sigcatch wchan 0 0 exit_signal cpu rt_prio policy
 341  */
 342
 343 #define RET_ERROR(err) do {     \
 344                 if (error) *error = (err);      \
 345                 return 0;                       \
 346         } while (0)
 347
 348 static gint64
 349 get_process_stat_item (int pid, int pos, int sum, MonoProcessError *error)
 350 {
 351 #if defined(__APPLE__)
 352         double process_user_time = 0, process_system_time = 0;//, process_percent = 0;
 353         task_t task;
 354         struct task_basic_info t_info;
 355         mach_msg_type_number_t t_info_count = TASK_BASIC_INFO_COUNT, th_count;
 356         thread_array_t th_array;
 357         size_t i;
 358
 359         if (pid == getpid ()) {
 360                 /* task_for_pid () doesn't work on ios, even for the current process */
 361                 task = mach_task_self ();
 362         } else {
 363                 if (task_for_pid (mach_task_self (), pid, &task) != KERN_SUCCESS)
 364                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 365         }
 366
 367         if (task_info (task, TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&t_info, &t_info_count) != KERN_SUCCESS) {
 368                 if (pid != getpid ())
 369                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 370                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 371         }
 372
 373         if (task_threads(task, &th_array, &th_count) != KERN_SUCCESS) {
 374                 if (pid != getpid ())
 375                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 376                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 377         }
 378
 379         for (i = 0; i < th_count; i++) {
 380                 double thread_user_time, thread_system_time;//, thread_percent;
 381
 382                 struct thread_basic_info th_info;
 383                 mach_msg_type_number_t th_info_count = THREAD_BASIC_INFO_COUNT;
 384                 if (thread_info(th_array[i], THREAD_BASIC_INFO, (thread_info_t)&th_info, &th_info_count) == KERN_SUCCESS) {
 385                         thread_user_time = th_info.user_time.seconds + th_info.user_time.microseconds / 1e6;
 386                         thread_system_time = th_info.system_time.seconds + th_info.system_time.microseconds / 1e6;
 387                         //thread_percent = (double)th_info.cpu_usage / TH_USAGE_SCALE;
 388
 389                         process_user_time += thread_user_time;
 390                         process_system_time += thread_system_time;
 391                         //process_percent += th_percent;
 392                 }
 393         }
 394
 395         for (i = 0; i < th_count; i++)
 396                 mach_port_deallocate(task, th_array[i]);
 397
 398         if (pid != getpid ())
 399                 mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 400
 401         process_user_time += t_info.user_time.seconds + t_info.user_time.microseconds / 1e6;
 402         process_system_time += t_info.system_time.seconds + t_info.system_time.microseconds / 1e6;
 403
 404         if (pos == 10 && sum == TRUE)
 405                 return (gint64)((process_user_time + process_system_time) * 10000000);
 406         else if (pos == 10)
 407                 return (gint64)(process_user_time * 10000000);
 408         else if (pos == 11)
 409                 return (gint64)(process_system_time * 10000000);
 410
 411         return 0;
 412 #else
 413         char buf [512];
 414         char *s, *end;
 415         FILE *f;
 416         int len, i;
 417         gint64 value;
 418
 419         g_snprintf (buf, sizeof (buf), "/proc/%d/stat", pid);
 420         f = fopen (buf, "r");
 421         if (!f)
 422                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 423         len = fread (buf, 1, sizeof (buf), f);
 424         fclose (f);
 425         if (len <= 0)
 426                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 427         s = strchr (buf, ')');
 428         if (!s)
 429                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 430         s++;
 431         while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 432         if (!*s)
 433                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 434         /* skip the status char */
 435         while (*s && !g_ascii_isspace (*s)) s++;
 436         if (!*s)
 437                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 438         for (i = 0; i < pos; ++i) {
 439                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 440                 if (!*s)
 441                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 442                 while (*s && !g_ascii_isspace (*s)) s++;
 443                 if (!*s)
 444                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 445         }
 446         /* we are finally at the needed item */
 447         value = strtoul (s, &end, 0);
 448         /* add also the following value */
 449         if (sum) {
 450                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 451                 if (!*s)
 452                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 453                 value += strtoul (s, &end, 0);
 454         }
 455         if (error)
 456                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_NONE;
 457         return value;
 458 #endif
 459 }
 460
 461 static int
 462 get_user_hz (void)
 463 {
 464         static int user_hz = 0;
 465         if (user_hz == 0) {
 466 #ifdef _SC_CLK_TCK
 467                 user_hz = sysconf (_SC_CLK_TCK);
 468 #endif
 469                 if (user_hz == 0)
 470                         user_hz = 100;
 471         }
 472         return user_hz;
 473 }
 474
 475 static gint64
 476 get_process_stat_time (int pid, int pos, int sum, MonoProcessError *error)
 477 {
 478         gint64 val = get_process_stat_item (pid, pos, sum, error);
 479 #if defined(__APPLE__)
 480         return val;
 481 #else
 482         /* return 100ns ticks */
 483         return (val * 10000000) / get_user_hz ();
 484 #endif
 485 }
 486
 487 static gint64
 488 get_pid_status_item (int pid, const char *item, MonoProcessError *error, int multiplier)
 489 {
 490 #if defined(__APPLE__)
 491         // ignore the multiplier
 492
 493         gint64 ret;
 494         task_t task;
 495         struct task_basic_info t_info;
 496         mach_msg_type_number_t th_count = TASK_BASIC_INFO_COUNT;
 497
 498         if (pid == getpid ()) {
 499                 /* task_for_pid () doesn't work on ios, even for the current process */
 500                 task = mach_task_self ();
 501         } else {
 502                 if (task_for_pid (mach_task_self (), pid, &task) != KERN_SUCCESS)
 503                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 504         }
 505
 506         if (task_info (task, TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&t_info, &th_count) != KERN_SUCCESS) {
 507                 if (pid != getpid ())
 508                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 509                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 510         }
 511
 512         if (strcmp (item, "VmRSS") == 0 || strcmp (item, "VmHWM") == 0 || strcmp (item, "VmData") == 0)
 513                 ret = t_info.resident_size;
 514         else if (strcmp (item, "VmSize") == 0 || strcmp (item, "VmPeak") == 0)
 515                 ret = t_info.virtual_size;
 516         else if (strcmp (item, "Threads") == 0)
 517                 ret = th_count;
 518         else
 519                 ret = 0;
 520
 521         if (pid != getpid ())
 522                 mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 523
 524         return ret;
 525 #else
 526         char buf [64];
 527         char *s;
 528
 529         s = get_pid_status_item_buf (pid, item, buf, sizeof (buf), error);
 530         if (s)
 531                 return ((gint64) atol (s)) * multiplier;
 532         return 0;
 533 #endif
 534 }
 535
 536 /**
 537  * mono_process_get_data:
 538  * @pid: pid of the process
 539  * @data: description of data to return
 540  *
 541  * Return a data item of a process like user time, memory use etc,
 542  * according to the @data argumet.
 543  */
 544 gint64
 545 mono_process_get_data_with_error (gpointer pid, MonoProcessData data, MonoProcessError *error)
 546 {
 547         gint64 val;
 548         int rpid = GPOINTER_TO_INT (pid);
 549
 550         if (error)
 551                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_OTHER;
 552
 553         switch (data) {
 554         case MONO_PROCESS_NUM_THREADS:
 555                 return get_pid_status_item (rpid, "Threads", error, 1);
 556         case MONO_PROCESS_USER_TIME:
 557                 return get_process_stat_time (rpid, 10, FALSE, error);
 558         case MONO_PROCESS_SYSTEM_TIME:
 559                 return get_process_stat_time (rpid, 11, FALSE, error);
 560         case MONO_PROCESS_TOTAL_TIME:
 561                 return get_process_stat_time (rpid, 10, TRUE, error);
 562         case MONO_PROCESS_WORKING_SET:
 563                 return get_pid_status_item (rpid, "VmRSS", error, 1024);
 564         case MONO_PROCESS_WORKING_SET_PEAK:
 565                 val = get_pid_status_item (rpid, "VmHWM", error, 1024);
 566                 if (val == 0)
 567                         val = get_pid_status_item (rpid, "VmRSS", error, 1024);
 568                 return val;
 569         case MONO_PROCESS_PRIVATE_BYTES:
 570                 return get_pid_status_item (rpid, "VmData", error, 1024);
 571         case MONO_PROCESS_VIRTUAL_BYTES:
 572                 return get_pid_status_item (rpid, "VmSize", error, 1024);
 573         case MONO_PROCESS_VIRTUAL_BYTES_PEAK:
 574                 val = get_pid_status_item (rpid, "VmPeak", error, 1024);
 575                 if (val == 0)
 576                         val = get_pid_status_item (rpid, "VmSize", error, 1024);
 577                 return val;
 578         case MONO_PROCESS_FAULTS:
 579                 return get_process_stat_item (rpid, 6, TRUE, error);
 580         case MONO_PROCESS_ELAPSED:
 581                 return get_process_stat_time (rpid, 18, FALSE, error);
 582         case MONO_PROCESS_PPID:
 583                 return get_process_stat_time (rpid, 0, FALSE, error);
 584         case MONO_PROCESS_PAGED_BYTES:
 585                 return get_pid_status_item (rpid, "VmSwap", error, 1024);
 586
 587                 /* Nothing yet */
 588         case MONO_PROCESS_END:
 589                 return 0;
 590         }
 591         return 0;
 592 }
 593
 594 gint64
 595 mono_process_get_data (gpointer pid, MonoProcessData data)
 596 {
 597         MonoProcessError error;
 598         return mono_process_get_data_with_error (pid, data, &error);
 599 }
 600
 601 int
 602 mono_process_current_pid ()
 603 {
 604 #if defined(HAVE_UNISTD_H)
 605         return (int) getpid ();
 606 #elif defined(HOST_WIN32)
 607         return (int) GetCurrentProcessId ();
 608 #else
 609 #error getpid
 610 #endif
 611 }
 612
 613 /**
 614  * mono_cpu_count:
 615  *
 616  * Return the number of processors on the system.
 617  */
 618 int
 619 mono_cpu_count (void)
 620 {
 621 #ifdef HOST_WIN32
 622         SYSTEM_INFO info;
 623         GetSystemInfo (&info);
 624         return info.dwNumberOfProcessors;
 625 #else
 626 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 627         /* Android tries really hard to save power by powering off CPUs on SMP phones which
 628          * means the normal way to query cpu count returns a wrong value with userspace API.
 629          * Instead we use /sys entries to query the actual hardware CPU count.
 630          */
 631         int count = 0;
 632         char buffer[8] = {'\0'};
 633         int present = open ("/sys/devices/system/cpu/present", O_RDONLY);
 634         /* Format of the /sys entry is a cpulist of indexes which in the case
 635          * of present is always of the form "0-(n-1)" when there is more than
 636          * 1 core, n being the number of CPU cores in the system. Otherwise
 637          * the value is simply 0
 638          */
 639         if (present != -1 && read (present, (char*)buffer, sizeof (buffer)) > 3)
 640                 count = strtol (((char*)buffer) + 2, NULL, 10);
 641         if (present != -1)
 642                 close (present);
 643         if (count > 0)
 644                 return count + 1;
 645 #endif
 646
 647 #if defined(HOST_ARM) || defined (HOST_ARM64)
 648
 649 /*
 650  * Recap from Alexander Köplinger <alex.koeplinger@outlook.com>:
 651  *
 652  * When we merged the change from PR #2722, we started seeing random failures on ARM in
 653  * the MonoTests.System.Threading.ThreadPoolTests.SetAndGetMaxThreads and
 654  * MonoTests.System.Threading.ManualResetEventSlimTests.Constructor_Defaults tests. Both
 655  * of those tests are dealing with Environment.ProcessorCount to verify some implementation
 656  * details.
 657  *
 658  * It turns out that on the Jetson TK1 board we use on public Jenkins and on ARM kernels
 659  * in general, the value returned by sched_getaffinity (or _SC_NPROCESSORS_ONLN) doesn't
 660  * contain CPUs/cores that are powered off for power saving reasons. This is contrary to
 661  * what happens on x86, where even cores in deep-sleep state are returned [1], [2]. This
 662  * means that we would get a processor count of 1 at one point in time and a higher value
 663  * when load increases later on as the system wakes CPUs.
 664  *
 665  * Various runtime pieces like the threadpool and also user code however relies on the
 666  * value returned by Environment.ProcessorCount e.g. for deciding how many parallel tasks
 667  * to start, thereby limiting the performance when that code thinks we only have one CPU.
 668  *
 669  * Talking to a few people, this was the reason why we changed to _SC_NPROCESSORS_CONF in
 670  * mono#1688 and why we added a special case for Android in mono@de3addc to get the "real"
 671  * number of processors in the system.
 672  *
 673  * Because of those issues Android/Dalvik also switched from _ONLN to _SC_NPROCESSORS_CONF
 674  * for the Java API Runtime.availableProcessors() too [3], citing:
 675  * > Traditionally this returned the number currently online, but many mobile devices are
 676  * able to take unused cores offline to save power, so releases newer than Android 4.2 (Jelly
 677  * Bean) return the maximum number of cores that could be made available if there were no
 678  * power or heat constraints.
 679  *
 680  * The problem with sticking to _SC_NPROCESSORS_CONF however is that it breaks down in
 681  * constrained environments like Docker or with an explicit CPU affinity set by the Linux
 682  * `taskset` command, They'd get a higher CPU count than can be used, start more threads etc.
 683  * which results in unnecessary context switches and overloaded systems. That's why we need
 684  * to respect sched_getaffinity.
 685  *
 686  * So while in an ideal world we would be able to rely on sched_getaffinity/_SC_NPROCESSORS_ONLN
 687  * to return the number of theoretically available CPUs regardless of power saving measures
 688  * everywhere, we can't do this on ARM.
 689  *
 690  * I think the pragmatic solution is the following:
 691  * * use sched_getaffinity (+ fallback to _SC_NPROCESSORS_ONLN in case of error) on x86. This
 692  * ensures we're inline with what OpenJDK [4] and CoreCLR [5] do
 693  * * use _SC_NPROCESSORS_CONF exclusively on ARM (I think we could eventually even get rid of
 694  * the PLATFORM_ANDROID special case)
 695  *
 696  * Helpful links:
 697  *
 698  * [1] https://sourceware.org/ml/libc-alpha/2013-07/msg00383.html
 699  * [2] https://lists.01.org/pipermail/powertop/2012-September/000433.html
 700  * [3] https://android.googlesource.com/platform/libcore/+/750dc634e56c58d1d04f6a138734ac2b772900b5%5E1..750dc634e56c58d1d04f6a138734ac2b772900b5/
 701  * [4] https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-6515172
 702  * [5] https://github.com/dotnet/coreclr/blob/7058273693db2555f127ce16e6b0c5b40fb04867/src/pal/src/misc/sysinfo.cpp#L148
 703  */
 704
 705 #ifdef _SC_NPROCESSORS_CONF
 706         {
 707                 int count = sysconf (_SC_NPROCESSORS_CONF);
 708                 if (count > 0)
 709                         return count;
 710         }
 711 #endif
 712
 713 #else
 714
 715 #ifdef HAVE_SCHED_GETAFFINITY
 716         {
 717                 cpu_set_t set;
 718                 if (sched_getaffinity (mono_process_current_pid (), sizeof (set), &set) == 0)
 719                         return CPU_COUNT (&set);
 720         }
 721 #endif
 722 #ifdef _SC_NPROCESSORS_ONLN
 723         {
 724                 int count = sysconf (_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 725                 if (count > 0)
 726                         return count;
 727         }
 728 #endif
 729
 730 #endif /* defined(HOST_ARM) || defined (HOST_ARM64) */
 731
 732 #ifdef USE_SYSCTL
 733         {
 734                 int count;
 735                 int mib [2];
 736                 size_t len = sizeof (int);
 737                 mib [0] = CTL_HW;
 738                 mib [1] = HW_NCPU;
 739                 if (sysctl (mib, 2, &count, &len, NULL, 0) == 0)
 740                         return count;
 741         }
 742 #endif
 743 #endif /* HOST_WIN32 */
 744         /* FIXME: warn */
 745         return 1;
 746 }
 747
 748 static void
 749 get_cpu_times (int cpu_id, gint64 *user, gint64 *systemt, gint64 *irq, gint64 *sirq, gint64 *idle)
 750 {
 751         char buf [256];
 752         char *s;
 753         int hz = get_user_hz ();
 754         guint64 user_ticks = 0, nice_ticks = 0, system_ticks = 0, idle_ticks = 0, irq_ticks = 0, sirq_ticks = 0;
 755         FILE *f = fopen ("/proc/stat", "r");
 756         if (!f)
 757                 return;
 758         if (cpu_id < 0)
 759                 hz *= mono_cpu_count ();
 760         while ((s = fgets (buf, sizeof (buf), f))) {
 761                 char *data = NULL;
 762                 if (cpu_id < 0 && strncmp (s, "cpu", 3) == 0 && g_ascii_isspace (s [3])) {
 763                         data = s + 4;
 764                 } else if (cpu_id >= 0 && strncmp (s, "cpu", 3) == 0 && strtol (s + 3, &data, 10) == cpu_id) {
 765                         if (data == s + 3)
 766                                 continue;
 767                         data++;
 768                 } else {
 769                         continue;
 770                 }
 771
 772                 user_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 773                 nice_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 774                 system_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 775                 idle_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 776                 /* iowait_ticks = strtoull (data, &data, 10); */
 777                 irq_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 778                 sirq_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 779                 break;
 780         }
 781         fclose (f);
 782
 783         if (user)
 784                 *user = (user_ticks + nice_ticks) * 10000000 / hz;
 785         if (systemt)
 786                 *systemt = (system_ticks) * 10000000 / hz;
 787         if (irq)
 788                 *irq = (irq_ticks) * 10000000 / hz;
 789         if (sirq)
 790                 *sirq = (sirq_ticks) * 10000000 / hz;
 791         if (idle)
 792                 *idle = (idle_ticks) * 10000000 / hz;
 793 }
 794
 795 /**
 796  * mono_cpu_get_data:
 797  * @cpu_id: processor number or -1 to get a summary of all the processors
 798  * @data: type of data to retrieve
 799  *
 800  * Get data about a processor on the system, like time spent in user space or idle time.
 801  */
 802 gint64
 803 mono_cpu_get_data (int cpu_id, MonoCpuData data, MonoProcessError *error)
 804 {
 805         gint64 value = 0;
 806
 807         if (error)
 808                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_NONE;
 809         switch (data) {
 810         case MONO_CPU_USER_TIME:
 811                 get_cpu_times (cpu_id, &value, NULL, NULL, NULL, NULL);
 812                 break;
 813         case MONO_CPU_PRIV_TIME:
 814                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, &value, NULL, NULL, NULL);
 815                 break;
 816         case MONO_CPU_INTR_TIME:
 817                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, &value, NULL, NULL);
 818                 break;
 819         case MONO_CPU_DCP_TIME:
 820                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, NULL, &value, NULL);
 821                 break;
 822         case MONO_CPU_IDLE_TIME:
 823                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, NULL, NULL, &value);
 824                 break;
 825
 826         case MONO_CPU_END:
 827                 /* Nothing yet */
 828                 return 0;
 829         }
 830         return value;
 831 }
 832
 833 int
 834 mono_atexit (void (*func)(void))
 835 {
 836 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 837         /* Some versions of android libc doesn't define atexit () */
 838         return 0;
 839 #else
 840         return atexit (func);
 841 #endif
 842 }
 843
 844 /*
 845  * This function returns the cpu usage in percentage,
 846  * normalized on the number of cores.
 847  *
 848  * Warning : the percentage returned can be > 100%. This
 849  * might happens on systems like Android which, for
 850  * battery and performance reasons, shut down cores and
 851  * lie about the number of active cores.
 852  */
 853 gint32
 854 mono_cpu_usage (MonoCpuUsageState *prev)
 855 {
 856         gint32 cpu_usage = 0;
 857         gint64 cpu_total_time;
 858         gint64 cpu_busy_time;
 859
 860 #ifndef HOST_WIN32
 861         struct rusage resource_usage;
 862         gint64 current_time;
 863         gint64 kernel_time;
 864         gint64 user_time;
 865
 866         if (getrusage (RUSAGE_SELF, &resource_usage) == -1) {
 867                 g_error ("getrusage() failed, errno is %d (%s)\n", errno, strerror (errno));
 868                 return -1;
 869         }
 870
 871         current_time = mono_100ns_ticks ();
 872         kernel_time = resource_usage.ru_stime.tv_sec * 1000 * 1000 * 10 + resource_usage.ru_stime.tv_usec * 10;
 873         user_time = resource_usage.ru_utime.tv_sec * 1000 * 1000 * 10 + resource_usage.ru_utime.tv_usec * 10;
 874
 875         cpu_busy_time = (user_time - (prev ? prev->user_time : 0)) + (kernel_time - (prev ? prev->kernel_time : 0));
 876         cpu_total_time = (current_time - (prev ? prev->current_time : 0)) * mono_cpu_count ();
 877
 878         if (prev) {
 879                 prev->kernel_time = kernel_time;
 880                 prev->user_time = user_time;
 881                 prev->current_time = current_time;
 882         }
 883 #else
 884         guint64 idle_time;
 885         guint64 kernel_time;
 886         guint64 user_time;
 887
 888         if (!GetSystemTimes ((FILETIME*) &idle_time, (FILETIME*) &kernel_time, (FILETIME*) &user_time)) {
 889                 g_error ("GetSystemTimes() failed, error code is %d\n", GetLastError ());
 890                 return -1;
 891         }
 892
 893         cpu_total_time = (gint64)((user_time - (prev ? prev->user_time : 0)) + (kernel_time - (prev ? prev->kernel_time : 0)));
 894         cpu_busy_time = (gint64)(cpu_total_time - (idle_time - (prev ? prev->idle_time : 0)));
 895
 896         if (prev) {
 897                 prev->idle_time = idle_time;
 898                 prev->kernel_time = kernel_time;
 899                 prev->user_time = user_time;
 900         }
 901 #endif
 902
 903         if (cpu_total_time > 0 && cpu_busy_time > 0)
 904                 cpu_usage = (gint32)(cpu_busy_time * 100 / cpu_total_time);
 905
 906         return cpu_usage;
 907 }