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         kern_return_t ret;
 359
 360         if (pid == getpid ()) {
 361                 /* task_for_pid () doesn't work on ios, even for the current process */
 362                 task = mach_task_self ();
 363         } else {
 364                 do {
 365                         ret = task_for_pid (mach_task_self (), pid, &task);
 366                 } while (ret == KERN_ABORTED);
 367
 368                 if (ret != KERN_SUCCESS)
 369                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 370         }
 371
 372         do {
 373                 ret = task_info (task, TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&t_info, &t_info_count);
 374         } while (ret == KERN_ABORTED);
 375
 376         if (ret != KERN_SUCCESS) {
 377                 if (pid != getpid ())
 378                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 379                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 380         }
 381
 382         do {
 383                 ret = task_threads (task, &th_array, &th_count);
 384         } while (ret == KERN_ABORTED);
 385
 386         if (ret  != KERN_SUCCESS) {
 387                 if (pid != getpid ())
 388                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 389                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 390         }
 391
 392         for (i = 0; i < th_count; i++) {
 393                 double thread_user_time, thread_system_time;//, thread_percent;
 394
 395                 struct thread_basic_info th_info;
 396                 mach_msg_type_number_t th_info_count = THREAD_BASIC_INFO_COUNT;
 397                 do {
 398                         ret = thread_info(th_array[i], THREAD_BASIC_INFO, (thread_info_t)&th_info, &th_info_count);
 399                 } while (ret == KERN_ABORTED);
 400
 401                 if (ret == KERN_SUCCESS) {
 402                         thread_user_time = th_info.user_time.seconds + th_info.user_time.microseconds / 1e6;
 403                         thread_system_time = th_info.system_time.seconds + th_info.system_time.microseconds / 1e6;
 404                         //thread_percent = (double)th_info.cpu_usage / TH_USAGE_SCALE;
 405
 406                         process_user_time += thread_user_time;
 407                         process_system_time += thread_system_time;
 408                         //process_percent += th_percent;
 409                 }
 410         }
 411
 412         for (i = 0; i < th_count; i++)
 413                 mach_port_deallocate(task, th_array[i]);
 414
 415         if (pid != getpid ())
 416                 mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 417
 418         process_user_time += t_info.user_time.seconds + t_info.user_time.microseconds / 1e6;
 419         process_system_time += t_info.system_time.seconds + t_info.system_time.microseconds / 1e6;
 420
 421         if (pos == 10 && sum == TRUE)
 422                 return (gint64)((process_user_time + process_system_time) * 10000000);
 423         else if (pos == 10)
 424                 return (gint64)(process_user_time * 10000000);
 425         else if (pos == 11)
 426                 return (gint64)(process_system_time * 10000000);
 427
 428         return 0;
 429 #else
 430         char buf [512];
 431         char *s, *end;
 432         FILE *f;
 433         int len, i;
 434         gint64 value;
 435
 436         g_snprintf (buf, sizeof (buf), "/proc/%d/stat", pid);
 437         f = fopen (buf, "r");
 438         if (!f)
 439                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 440         len = fread (buf, 1, sizeof (buf), f);
 441         fclose (f);
 442         if (len <= 0)
 443                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 444         s = strchr (buf, ')');
 445         if (!s)
 446                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 447         s++;
 448         while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 449         if (!*s)
 450                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 451         /* skip the status char */
 452         while (*s && !g_ascii_isspace (*s)) s++;
 453         if (!*s)
 454                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 455         for (i = 0; i < pos; ++i) {
 456                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 457                 if (!*s)
 458                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 459                 while (*s && !g_ascii_isspace (*s)) s++;
 460                 if (!*s)
 461                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 462         }
 463         /* we are finally at the needed item */
 464         value = strtoul (s, &end, 0);
 465         /* add also the following value */
 466         if (sum) {
 467                 while (g_ascii_isspace (*s)) s++;
 468                 if (!*s)
 469                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 470                 value += strtoul (s, &end, 0);
 471         }
 472         if (error)
 473                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_NONE;
 474         return value;
 475 #endif
 476 }
 477
 478 static int
 479 get_user_hz (void)
 480 {
 481         static int user_hz = 0;
 482         if (user_hz == 0) {
 483 #ifdef _SC_CLK_TCK
 484                 user_hz = sysconf (_SC_CLK_TCK);
 485 #endif
 486                 if (user_hz == 0)
 487                         user_hz = 100;
 488         }
 489         return user_hz;
 490 }
 491
 492 static gint64
 493 get_process_stat_time (int pid, int pos, int sum, MonoProcessError *error)
 494 {
 495         gint64 val = get_process_stat_item (pid, pos, sum, error);
 496 #if defined(__APPLE__)
 497         return val;
 498 #else
 499         /* return 100ns ticks */
 500         return (val * 10000000) / get_user_hz ();
 501 #endif
 502 }
 503
 504 static gint64
 505 get_pid_status_item (int pid, const char *item, MonoProcessError *error, int multiplier)
 506 {
 507 #if defined(__APPLE__)
 508         // ignore the multiplier
 509
 510         gint64 ret;
 511         task_t task;
 512         struct task_basic_info t_info;
 513         mach_msg_type_number_t th_count = TASK_BASIC_INFO_COUNT;
 514         kern_return_t mach_ret;
 515
 516         if (pid == getpid ()) {
 517                 /* task_for_pid () doesn't work on ios, even for the current process */
 518                 task = mach_task_self ();
 519         } else {
 520                 do {
 521                         mach_ret = task_for_pid (mach_task_self (), pid, &task);
 522                 } while (mach_ret == KERN_ABORTED);
 523
 524                 if (mach_ret != KERN_SUCCESS)
 525                         RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_NOT_FOUND);
 526         }
 527
 528         do {
 529                 mach_ret = task_info (task, TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&t_info, &th_count);
 530         } while (mach_ret == KERN_ABORTED);
 531
 532         if (mach_ret != KERN_SUCCESS) {
 533                 if (pid != getpid ())
 534                         mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 535                 RET_ERROR (MONO_PROCESS_ERROR_OTHER);
 536         }
 537
 538         if (strcmp (item, "VmRSS") == 0 || strcmp (item, "VmHWM") == 0 || strcmp (item, "VmData") == 0)
 539                 ret = t_info.resident_size;
 540         else if (strcmp (item, "VmSize") == 0 || strcmp (item, "VmPeak") == 0)
 541                 ret = t_info.virtual_size;
 542         else if (strcmp (item, "Threads") == 0)
 543                 ret = th_count;
 544         else
 545                 ret = 0;
 546
 547         if (pid != getpid ())
 548                 mach_port_deallocate (mach_task_self (), task);
 549
 550         return ret;
 551 #else
 552         char buf [64];
 553         char *s;
 554
 555         s = get_pid_status_item_buf (pid, item, buf, sizeof (buf), error);
 556         if (s)
 557                 return ((gint64) atol (s)) * multiplier;
 558         return 0;
 559 #endif
 560 }
 561
 562 /**
 563  * mono_process_get_data:
 564  * @pid: pid of the process
 565  * @data: description of data to return
 566  *
 567  * Return a data item of a process like user time, memory use etc,
 568  * according to the @data argumet.
 569  */
 570 gint64
 571 mono_process_get_data_with_error (gpointer pid, MonoProcessData data, MonoProcessError *error)
 572 {
 573         gint64 val;
 574         int rpid = GPOINTER_TO_INT (pid);
 575
 576         if (error)
 577                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_OTHER;
 578
 579         switch (data) {
 580         case MONO_PROCESS_NUM_THREADS:
 581                 return get_pid_status_item (rpid, "Threads", error, 1);
 582         case MONO_PROCESS_USER_TIME:
 583                 return get_process_stat_time (rpid, 10, FALSE, error);
 584         case MONO_PROCESS_SYSTEM_TIME:
 585                 return get_process_stat_time (rpid, 11, FALSE, error);
 586         case MONO_PROCESS_TOTAL_TIME:
 587                 return get_process_stat_time (rpid, 10, TRUE, error);
 588         case MONO_PROCESS_WORKING_SET:
 589                 return get_pid_status_item (rpid, "VmRSS", error, 1024);
 590         case MONO_PROCESS_WORKING_SET_PEAK:
 591                 val = get_pid_status_item (rpid, "VmHWM", error, 1024);
 592                 if (val == 0)
 593                         val = get_pid_status_item (rpid, "VmRSS", error, 1024);
 594                 return val;
 595         case MONO_PROCESS_PRIVATE_BYTES:
 596                 return get_pid_status_item (rpid, "VmData", error, 1024);
 597         case MONO_PROCESS_VIRTUAL_BYTES:
 598                 return get_pid_status_item (rpid, "VmSize", error, 1024);
 599         case MONO_PROCESS_VIRTUAL_BYTES_PEAK:
 600                 val = get_pid_status_item (rpid, "VmPeak", error, 1024);
 601                 if (val == 0)
 602                         val = get_pid_status_item (rpid, "VmSize", error, 1024);
 603                 return val;
 604         case MONO_PROCESS_FAULTS:
 605                 return get_process_stat_item (rpid, 6, TRUE, error);
 606         case MONO_PROCESS_ELAPSED:
 607                 return get_process_stat_time (rpid, 18, FALSE, error);
 608         case MONO_PROCESS_PPID:
 609                 return get_process_stat_time (rpid, 0, FALSE, error);
 610         case MONO_PROCESS_PAGED_BYTES:
 611                 return get_pid_status_item (rpid, "VmSwap", error, 1024);
 612
 613                 /* Nothing yet */
 614         case MONO_PROCESS_END:
 615                 return 0;
 616         }
 617         return 0;
 618 }
 619
 620 gint64
 621 mono_process_get_data (gpointer pid, MonoProcessData data)
 622 {
 623         MonoProcessError error;
 624         return mono_process_get_data_with_error (pid, data, &error);
 625 }
 626
 627 int
 628 mono_process_current_pid ()
 629 {
 630 #if defined(HAVE_UNISTD_H)
 631         return (int) getpid ();
 632 #elif defined(HOST_WIN32)
 633         return (int) GetCurrentProcessId ();
 634 #else
 635 #error getpid
 636 #endif
 637 }
 638
 639 /**
 640  * mono_cpu_count:
 641  *
 642  * Return the number of processors on the system.
 643  */
 644 int
 645 mono_cpu_count (void)
 646 {
 647 #ifdef HOST_WIN32
 648         SYSTEM_INFO info;
 649         GetSystemInfo (&info);
 650         return info.dwNumberOfProcessors;
 651 #else
 652 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 653         /* Android tries really hard to save power by powering off CPUs on SMP phones which
 654          * means the normal way to query cpu count returns a wrong value with userspace API.
 655          * Instead we use /sys entries to query the actual hardware CPU count.
 656          */
 657         int count = 0;
 658         char buffer[8] = {'\0'};
 659         int present = open ("/sys/devices/system/cpu/present", O_RDONLY);
 660         /* Format of the /sys entry is a cpulist of indexes which in the case
 661          * of present is always of the form "0-(n-1)" when there is more than
 662          * 1 core, n being the number of CPU cores in the system. Otherwise
 663          * the value is simply 0
 664          */
 665         if (present != -1 && read (present, (char*)buffer, sizeof (buffer)) > 3)
 666                 count = strtol (((char*)buffer) + 2, NULL, 10);
 667         if (present != -1)
 668                 close (present);
 669         if (count > 0)
 670                 return count + 1;
 671 #endif
 672
 673 #if defined(HOST_ARM) || defined (HOST_ARM64)
 674
 675 /*
 676  * Recap from Alexander Köplinger <alex.koeplinger@outlook.com>:
 677  *
 678  * When we merged the change from PR #2722, we started seeing random failures on ARM in
 679  * the MonoTests.System.Threading.ThreadPoolTests.SetAndGetMaxThreads and
 680  * MonoTests.System.Threading.ManualResetEventSlimTests.Constructor_Defaults tests. Both
 681  * of those tests are dealing with Environment.ProcessorCount to verify some implementation
 682  * details.
 683  *
 684  * It turns out that on the Jetson TK1 board we use on public Jenkins and on ARM kernels
 685  * in general, the value returned by sched_getaffinity (or _SC_NPROCESSORS_ONLN) doesn't
 686  * contain CPUs/cores that are powered off for power saving reasons. This is contrary to
 687  * what happens on x86, where even cores in deep-sleep state are returned [1], [2]. This
 688  * means that we would get a processor count of 1 at one point in time and a higher value
 689  * when load increases later on as the system wakes CPUs.
 690  *
 691  * Various runtime pieces like the threadpool and also user code however relies on the
 692  * value returned by Environment.ProcessorCount e.g. for deciding how many parallel tasks
 693  * to start, thereby limiting the performance when that code thinks we only have one CPU.
 694  *
 695  * Talking to a few people, this was the reason why we changed to _SC_NPROCESSORS_CONF in
 696  * mono#1688 and why we added a special case for Android in mono@de3addc to get the "real"
 697  * number of processors in the system.
 698  *
 699  * Because of those issues Android/Dalvik also switched from _ONLN to _SC_NPROCESSORS_CONF
 700  * for the Java API Runtime.availableProcessors() too [3], citing:
 701  * > Traditionally this returned the number currently online, but many mobile devices are
 702  * able to take unused cores offline to save power, so releases newer than Android 4.2 (Jelly
 703  * Bean) return the maximum number of cores that could be made available if there were no
 704  * power or heat constraints.
 705  *
 706  * The problem with sticking to _SC_NPROCESSORS_CONF however is that it breaks down in
 707  * constrained environments like Docker or with an explicit CPU affinity set by the Linux
 708  * `taskset` command, They'd get a higher CPU count than can be used, start more threads etc.
 709  * which results in unnecessary context switches and overloaded systems. That's why we need
 710  * to respect sched_getaffinity.
 711  *
 712  * So while in an ideal world we would be able to rely on sched_getaffinity/_SC_NPROCESSORS_ONLN
 713  * to return the number of theoretically available CPUs regardless of power saving measures
 714  * everywhere, we can't do this on ARM.
 715  *
 716  * I think the pragmatic solution is the following:
 717  * * use sched_getaffinity (+ fallback to _SC_NPROCESSORS_ONLN in case of error) on x86. This
 718  * ensures we're inline with what OpenJDK [4] and CoreCLR [5] do
 719  * * use _SC_NPROCESSORS_CONF exclusively on ARM (I think we could eventually even get rid of
 720  * the PLATFORM_ANDROID special case)
 721  *
 722  * Helpful links:
 723  *
 724  * [1] https://sourceware.org/ml/libc-alpha/2013-07/msg00383.html
 725  * [2] https://lists.01.org/pipermail/powertop/2012-September/000433.html
 726  * [3] https://android.googlesource.com/platform/libcore/+/750dc634e56c58d1d04f6a138734ac2b772900b5%5E1..750dc634e56c58d1d04f6a138734ac2b772900b5/
 727  * [4] https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-6515172
 728  * [5] https://github.com/dotnet/coreclr/blob/7058273693db2555f127ce16e6b0c5b40fb04867/src/pal/src/misc/sysinfo.cpp#L148
 729  */
 730
 731 #ifdef _SC_NPROCESSORS_CONF
 732         {
 733                 int count = sysconf (_SC_NPROCESSORS_CONF);
 734                 if (count > 0)
 735                         return count;
 736         }
 737 #endif
 738
 739 #else
 740
 741 #ifdef HAVE_SCHED_GETAFFINITY
 742         {
 743                 cpu_set_t set;
 744                 if (sched_getaffinity (mono_process_current_pid (), sizeof (set), &set) == 0)
 745                         return CPU_COUNT (&set);
 746         }
 747 #endif
 748 #ifdef _SC_NPROCESSORS_ONLN
 749         {
 750                 int count = sysconf (_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 751                 if (count > 0)
 752                         return count;
 753         }
 754 #endif
 755
 756 #endif /* defined(HOST_ARM) || defined (HOST_ARM64) */
 757
 758 #ifdef USE_SYSCTL
 759         {
 760                 int count;
 761                 int mib [2];
 762                 size_t len = sizeof (int);
 763                 mib [0] = CTL_HW;
 764                 mib [1] = HW_NCPU;
 765                 if (sysctl (mib, 2, &count, &len, NULL, 0) == 0)
 766                         return count;
 767         }
 768 #endif
 769 #endif /* HOST_WIN32 */
 770         /* FIXME: warn */
 771         return 1;
 772 }
 773
 774 static void
 775 get_cpu_times (int cpu_id, gint64 *user, gint64 *systemt, gint64 *irq, gint64 *sirq, gint64 *idle)
 776 {
 777         char buf [256];
 778         char *s;
 779         int hz = get_user_hz ();
 780         guint64 user_ticks = 0, nice_ticks = 0, system_ticks = 0, idle_ticks = 0, irq_ticks = 0, sirq_ticks = 0;
 781         FILE *f = fopen ("/proc/stat", "r");
 782         if (!f)
 783                 return;
 784         if (cpu_id < 0)
 785                 hz *= mono_cpu_count ();
 786         while ((s = fgets (buf, sizeof (buf), f))) {
 787                 char *data = NULL;
 788                 if (cpu_id < 0 && strncmp (s, "cpu", 3) == 0 && g_ascii_isspace (s [3])) {
 789                         data = s + 4;
 790                 } else if (cpu_id >= 0 && strncmp (s, "cpu", 3) == 0 && strtol (s + 3, &data, 10) == cpu_id) {
 791                         if (data == s + 3)
 792                                 continue;
 793                         data++;
 794                 } else {
 795                         continue;
 796                 }
 797
 798                 user_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 799                 nice_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 800                 system_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 801                 idle_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 802                 /* iowait_ticks = strtoull (data, &data, 10); */
 803                 irq_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 804                 sirq_ticks = strtoull (data, &data, 10);
 805                 break;
 806         }
 807         fclose (f);
 808
 809         if (user)
 810                 *user = (user_ticks + nice_ticks) * 10000000 / hz;
 811         if (systemt)
 812                 *systemt = (system_ticks) * 10000000 / hz;
 813         if (irq)
 814                 *irq = (irq_ticks) * 10000000 / hz;
 815         if (sirq)
 816                 *sirq = (sirq_ticks) * 10000000 / hz;
 817         if (idle)
 818                 *idle = (idle_ticks) * 10000000 / hz;
 819 }
 820
 821 /**
 822  * mono_cpu_get_data:
 823  * @cpu_id: processor number or -1 to get a summary of all the processors
 824  * @data: type of data to retrieve
 825  *
 826  * Get data about a processor on the system, like time spent in user space or idle time.
 827  */
 828 gint64
 829 mono_cpu_get_data (int cpu_id, MonoCpuData data, MonoProcessError *error)
 830 {
 831         gint64 value = 0;
 832
 833         if (error)
 834                 *error = MONO_PROCESS_ERROR_NONE;
 835         switch (data) {
 836         case MONO_CPU_USER_TIME:
 837                 get_cpu_times (cpu_id, &value, NULL, NULL, NULL, NULL);
 838                 break;
 839         case MONO_CPU_PRIV_TIME:
 840                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, &value, NULL, NULL, NULL);
 841                 break;
 842         case MONO_CPU_INTR_TIME:
 843                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, &value, NULL, NULL);
 844                 break;
 845         case MONO_CPU_DCP_TIME:
 846                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, NULL, &value, NULL);
 847                 break;
 848         case MONO_CPU_IDLE_TIME:
 849                 get_cpu_times (cpu_id, NULL, NULL, NULL, NULL, &value);
 850                 break;
 851
 852         case MONO_CPU_END:
 853                 /* Nothing yet */
 854                 return 0;
 855         }
 856         return value;
 857 }
 858
 859 int
 860 mono_atexit (void (*func)(void))
 861 {
 862 #ifdef PLATFORM_ANDROID
 863         /* Some versions of android libc doesn't define atexit () */
 864         return 0;
 865 #else
 866         return atexit (func);
 867 #endif
 868 }
 869
 870 /*
 871  * This function returns the cpu usage in percentage,
 872  * normalized on the number of cores.
 873  *
 874  * Warning : the percentage returned can be > 100%. This
 875  * might happens on systems like Android which, for
 876  * battery and performance reasons, shut down cores and
 877  * lie about the number of active cores.
 878  */
 879 gint32
 880 mono_cpu_usage (MonoCpuUsageState *prev)
 881 {
 882         gint32 cpu_usage = 0;
 883         gint64 cpu_total_time;
 884         gint64 cpu_busy_time;
 885
 886 #ifndef HOST_WIN32
 887         struct rusage resource_usage;
 888         gint64 current_time;
 889         gint64 kernel_time;
 890         gint64 user_time;
 891
 892         if (getrusage (RUSAGE_SELF, &resource_usage) == -1) {
 893                 g_error ("getrusage() failed, errno is %d (%s)\n", errno, strerror (errno));
 894                 return -1;
 895         }
 896
 897         current_time = mono_100ns_ticks ();
 898         kernel_time = resource_usage.ru_stime.tv_sec * 1000 * 1000 * 10 + resource_usage.ru_stime.tv_usec * 10;
 899         user_time = resource_usage.ru_utime.tv_sec * 1000 * 1000 * 10 + resource_usage.ru_utime.tv_usec * 10;
 900
 901         cpu_busy_time = (user_time - (prev ? prev->user_time : 0)) + (kernel_time - (prev ? prev->kernel_time : 0));
 902         cpu_total_time = (current_time - (prev ? prev->current_time : 0)) * mono_cpu_count ();
 903
 904         if (prev) {
 905                 prev->kernel_time = kernel_time;
 906                 prev->user_time = user_time;
 907                 prev->current_time = current_time;
 908         }
 909 #else
 910         guint64 idle_time;
 911         guint64 kernel_time;
 912         guint64 user_time;
 913
 914         if (!GetSystemTimes ((FILETIME*) &idle_time, (FILETIME*) &kernel_time, (FILETIME*) &user_time)) {
 915                 g_error ("GetSystemTimes() failed, error code is %d\n", GetLastError ());
 916                 return -1;
 917         }
 918
 919         cpu_total_time = (gint64)((user_time - (prev ? prev->user_time : 0)) + (kernel_time - (prev ? prev->kernel_time : 0)));
 920         cpu_busy_time = (gint64)(cpu_total_time - (idle_time - (prev ? prev->idle_time : 0)));
 921
 922         if (prev) {
 923                 prev->idle_time = idle_time;
 924                 prev->kernel_time = kernel_time;
 925                 prev->user_time = user_time;
 926         }
 927 #endif
 928
 929         if (cpu_total_time > 0 && cpu_busy_time > 0)
 930                 cpu_usage = (gint32)(cpu_busy_time * 100 / cpu_total_time);
 931
 932         return cpu_usage;
 933 }