c7b4ae76384c6dc7ae7560ba8074a22f22aa09fa
[mono.git] / mono / utils / mono-threads.c
1 /**
2  * \file
3  * Low-level threading
4  *
5  * Author:
6  *      Rodrigo Kumpera (kumpera@gmail.com)
7  *
8  * Copyright 2011 Novell, Inc (http://www.novell.com)
9  * Copyright 2011 Xamarin, Inc (http://www.xamarin.com)
10  * Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full license information.
11  */
12
13 #include <config.h>
14
15 /* enable pthread extensions */
16 #ifdef TARGET_MACH
17 #define _DARWIN_C_SOURCE
18 #endif
19
20 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
21 #include <mono/utils/mono-os-semaphore.h>
22 #include <mono/utils/mono-threads.h>
23 #include <mono/utils/mono-tls.h>
24 #include <mono/utils/hazard-pointer.h>
25 #include <mono/utils/mono-memory-model.h>
26 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
27 #include <mono/utils/atomic.h>
28 #include <mono/utils/mono-time.h>
29 #include <mono/utils/mono-lazy-init.h>
30 #include <mono/utils/mono-coop-mutex.h>
31 #include <mono/utils/mono-coop-semaphore.h>
32 #include <mono/utils/mono-threads-coop.h>
33 #include <mono/utils/mono-threads-debug.h>
34 #include <mono/utils/os-event.h>
35 #include <mono/utils/w32api.h>
36
37 #include <errno.h>
38
39 #if defined(__MACH__)
40 #include <mono/utils/mach-support.h>
41 #endif
42
43 /*
44 Mutex that makes sure only a single thread can be suspending others.
45 Suspend is a very racy operation since it requires restarting until
46 the target thread is not on an unsafe region.
47
48 We could implement this using critical regions, but would be much much
49 harder for an operation that is hardly performance critical.
50
51 The GC has to acquire this lock before starting a STW to make sure
52 a runtime suspend won't make it wronly see a thread in a safepoint
53 when it is in fact not.
54
55 This has to be a naked locking primitive, and not a coop aware one, as
56 it needs to be usable when destroying thread_info_key, the TLS key for
57 the current MonoThreadInfo. In this case, mono_thread_info_current_unchecked,
58 (which is used inside MONO_ENTER_GC_SAFE), would return NULL, leading
59 to an assertion error. We then simply switch state manually in
60 mono_thread_info_suspend_lock_with_info.
61 */
62 static MonoSemType global_suspend_semaphore;
63
64 static size_t thread_info_size;
65 static MonoThreadInfoCallbacks threads_callbacks;
66 static MonoThreadInfoRuntimeCallbacks runtime_callbacks;
67 static MonoNativeTlsKey thread_info_key, thread_exited_key;
68 #ifdef HAVE_KW_THREAD
69 static __thread gint32 tls_small_id = -1;
70 #else
71 static MonoNativeTlsKey small_id_key;
72 #endif
73 static MonoLinkedListSet thread_list;
74 static gboolean mono_threads_inited = FALSE;
75
76 static MonoSemType suspend_semaphore;
77 static size_t pending_suspends;
78
79 static mono_mutex_t join_mutex;
80
81 #define mono_thread_info_run_state(info) (((MonoThreadInfo*)info)->thread_state & THREAD_STATE_MASK)
82
83 /*warn at 50 ms*/
84 #define SLEEP_DURATION_BEFORE_WARNING (50)
85 /*never aborts */
86 #define SLEEP_DURATION_BEFORE_ABORT MONO_INFINITE_WAIT
87
88 static guint32 sleepWarnDuration = SLEEP_DURATION_BEFORE_WARNING,
89             sleepAbortDuration = SLEEP_DURATION_BEFORE_ABORT;
90
91 static int suspend_posts, resume_posts, abort_posts, waits_done, pending_ops;
92
93 void
94 mono_threads_notify_initiator_of_abort (MonoThreadInfo* info)
95 {
96         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("[INITIATOR-NOTIFY-ABORT] %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
97         InterlockedIncrement (&abort_posts);
98         mono_os_sem_post (&suspend_semaphore);
99 }
100
101 void
102 mono_threads_notify_initiator_of_suspend (MonoThreadInfo* info)
103 {
104         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("[INITIATOR-NOTIFY-SUSPEND] %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
105         InterlockedIncrement (&suspend_posts);
106         mono_os_sem_post (&suspend_semaphore);
107 }
108
109 void
110 mono_threads_notify_initiator_of_resume (MonoThreadInfo* info)
111 {
112         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("[INITIATOR-NOTIFY-RESUME] %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
113         InterlockedIncrement (&resume_posts);
114         mono_os_sem_post (&suspend_semaphore);
115 }
116
117 static gboolean
118 begin_async_suspend (MonoThreadInfo *info, gboolean interrupt_kernel)
119 {
120         if (mono_threads_is_coop_enabled ()) {
121                 /* There's nothing else to do after we async request the thread to suspend */
122                 mono_threads_add_to_pending_operation_set (info);
123                 return TRUE;
124         }
125
126         return mono_threads_suspend_begin_async_suspend (info, interrupt_kernel);
127 }
128
129 static gboolean
130 check_async_suspend (MonoThreadInfo *info)
131 {
132         if (mono_threads_is_coop_enabled ()) {
133                 /* Async suspend can't async fail on coop */
134                 return TRUE;
135         }
136
137         return mono_threads_suspend_check_suspend_result (info);
138 }
139
140 static void
141 resume_async_suspended (MonoThreadInfo *info)
142 {
143         if (mono_threads_is_coop_enabled ())
144                 g_assert_not_reached ();
145
146         g_assert (mono_threads_suspend_begin_async_resume (info));
147 }
148
149 static void
150 resume_self_suspended (MonoThreadInfo* info)
151 {
152         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("**BEGIN self-resume %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
153         mono_os_sem_post (&info->resume_semaphore);
154 }
155
156 void
157 mono_thread_info_wait_for_resume (MonoThreadInfo* info)
158 {
159         int res;
160         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("**WAIT self-resume %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
161         res = mono_os_sem_wait (&info->resume_semaphore, MONO_SEM_FLAGS_NONE);
162         g_assert (res != -1);
163 }
164
165 static void
166 resume_blocking_suspended (MonoThreadInfo* info)
167 {
168         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("**BEGIN blocking-resume %p\n", mono_thread_info_get_tid (info));
169         mono_os_sem_post (&info->resume_semaphore);
170 }
171
172 void
173 mono_threads_add_to_pending_operation_set (MonoThreadInfo* info)
174 {
175         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("added %p to pending suspend\n", mono_thread_info_get_tid (info));
176         ++pending_suspends;
177         InterlockedIncrement (&pending_ops);
178 }
179
180 void
181 mono_threads_begin_global_suspend (void)
182 {
183         size_t ps = pending_suspends;
184         if (G_UNLIKELY (ps != 0))
185                 g_error ("pending_suspends = %d, but must be 0", ps);
186         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("------ BEGIN GLOBAL OP sp %d rp %d ap %d wd %d po %d (sp + rp + ap == wd) (wd == po)\n", suspend_posts, resume_posts,
187                 abort_posts, waits_done, pending_ops);
188         g_assert ((suspend_posts + resume_posts + abort_posts) == waits_done);
189         mono_threads_coop_begin_global_suspend ();
190 }
191
192 void
193 mono_threads_end_global_suspend (void) 
194 {
195         size_t ps = pending_suspends;
196         if (G_UNLIKELY (ps != 0))
197                 g_error ("pending_suspends = %d, but must be 0", ps);
198         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("------ END GLOBAL OP sp %d rp %d ap %d wd %d po %d\n", suspend_posts, resume_posts,
199                 abort_posts, waits_done, pending_ops);
200         g_assert ((suspend_posts + resume_posts + abort_posts) == waits_done);
201         mono_threads_coop_end_global_suspend ();
202 }
203
204 static void
205 dump_threads (void)
206 {
207         MonoThreadInfo *cur = mono_thread_info_current ();
208
209         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("STATE CUE CARD: (? means a positive number, usually 1 or 2, * means any number)\n");
210         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x0\t- starting (GOOD, unless the thread is running managed code)\n");
211         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x1\t- running (BAD, unless it's the gc thread)\n");
212         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x2\t- detached (GOOD, unless the thread is running managed code)\n");
213         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x?03\t- async suspended (GOOD)\n");
214         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x?04\t- self suspended (GOOD)\n");
215         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x?05\t- async suspend requested (BAD)\n");
216         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x?06\t- self suspend requested (BAD)\n");
217         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x*07\t- blocking (GOOD)\n");
218         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("\t0x?08\t- blocking with pending suspend (GOOD)\n");
219
220         FOREACH_THREAD_SAFE (info) {
221 #ifdef TARGET_MACH
222                 char thread_name [256] = { 0 };
223                 pthread_getname_np (mono_thread_info_get_tid (info), thread_name, 255);
224
225                 MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("--thread %p id %p [%p] (%s) state %x  %s\n", info, (void *) mono_thread_info_get_tid (info), (void*)(size_t)info->native_handle, thread_name, info->thread_state, info == cur ? "GC INITIATOR" : "" );
226 #else
227                 MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("--thread %p id %p [%p] state %x  %s\n", info, (void *) mono_thread_info_get_tid (info), (void*)(size_t)info->native_handle, info->thread_state, info == cur ? "GC INITIATOR" : "" );
228 #endif
229         } FOREACH_THREAD_SAFE_END
230 }
231
232 gboolean
233 mono_threads_wait_pending_operations (void)
234 {
235         int i;
236         int c = pending_suspends;
237
238         /* Wait threads to park */
239         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("[INITIATOR-WAIT-COUNT] %d\n", c);
240         if (pending_suspends) {
241                 MonoStopwatch suspension_time;
242                 mono_stopwatch_start (&suspension_time);
243                 for (i = 0; i < pending_suspends; ++i) {
244                         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("[INITIATOR-WAIT-WAITING]\n");
245                         InterlockedIncrement (&waits_done);
246                         if (mono_os_sem_timedwait (&suspend_semaphore, sleepAbortDuration, MONO_SEM_FLAGS_NONE) == MONO_SEM_TIMEDWAIT_RET_SUCCESS)
247                                 continue;
248                         mono_stopwatch_stop (&suspension_time);
249
250                         dump_threads ();
251
252                         MOSTLY_ASYNC_SAFE_PRINTF ("WAITING for %d threads, got %d suspended\n", (int)pending_suspends, i);
253                         g_error ("suspend_thread suspend took %d ms, which is more than the allowed %d ms", (int)mono_stopwatch_elapsed_ms (&suspension_time), sleepAbortDuration);
254                 }
255                 mono_stopwatch_stop (&suspension_time);
256                 THREADS_SUSPEND_DEBUG ("Suspending %d threads took %d ms.\n", (int)pending_suspends, (int)mono_stopwatch_elapsed_ms (&suspension_time));
257
258         }
259
260         pending_suspends = 0;
261
262         return c > 0;
263 }
264
265
266 //Thread initialization code
267
268 static inline void
269 mono_hazard_pointer_clear_all (MonoThreadHazardPointers *hp, int retain)
270 {
271         if (retain != 0)
272                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 0);
273         if (retain != 1)
274                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
275         if (retain != 2)
276                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 2);
277 }
278
279 /*
280 If return non null Hazard Pointer 1 holds the return value.
281 */
282 MonoThreadInfo*
283 mono_thread_info_lookup (MonoNativeThreadId id)
284 {
285         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
286
287         if (!mono_lls_find (&thread_list, hp, (uintptr_t)id)) {
288                 mono_hazard_pointer_clear_all (hp, -1);
289                 return NULL;
290         } 
291
292         mono_hazard_pointer_clear_all (hp, 1);
293         return (MonoThreadInfo *) mono_hazard_pointer_get_val (hp, 1);
294 }
295
296 static gboolean
297 mono_thread_info_insert (MonoThreadInfo *info)
298 {
299         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
300
301         if (!mono_lls_insert (&thread_list, hp, (MonoLinkedListSetNode*)info)) {
302                 mono_hazard_pointer_clear_all (hp, -1);
303                 return FALSE;
304         } 
305
306         mono_hazard_pointer_clear_all (hp, -1);
307         return TRUE;
308 }
309
310 static gboolean
311 mono_thread_info_remove (MonoThreadInfo *info)
312 {
313         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
314         gboolean res;
315
316         THREADS_DEBUG ("removing info %p\n", info);
317         res = mono_lls_remove (&thread_list, hp, (MonoLinkedListSetNode*)info);
318         mono_hazard_pointer_clear_all (hp, -1);
319         return res;
320 }
321
322 static void
323 free_thread_info (gpointer mem)
324 {
325         MonoThreadInfo *info = (MonoThreadInfo *) mem;
326
327         mono_os_sem_destroy (&info->resume_semaphore);
328         mono_threads_suspend_free (info);
329
330         g_free (info);
331 }
332
333 /*
334  * mono_thread_info_register_small_id
335  *
336  * Registers a small ID for the current thread. This is a 16-bit value uniquely
337  * identifying the current thread. If the current thread already has a small ID
338  * assigned, that small ID will be returned; otherwise, the newly assigned small
339  * ID is returned.
340  */
341 int
342 mono_thread_info_register_small_id (void)
343 {
344         int small_id = mono_thread_info_get_small_id ();
345
346         if (small_id != -1)
347                 return small_id;
348
349         small_id = mono_thread_small_id_alloc ();
350 #ifdef HAVE_KW_THREAD
351         tls_small_id = small_id;
352 #else
353         mono_native_tls_set_value (small_id_key, GUINT_TO_POINTER (small_id + 1));
354 #endif
355         return small_id;
356 }
357
358 static void
359 thread_handle_destroy (gpointer data)
360 {
361         MonoThreadHandle *thread_handle;
362
363         thread_handle = (MonoThreadHandle*) data;
364
365         mono_os_event_destroy (&thread_handle->event);
366         g_free (thread_handle);
367 }
368
369 static gboolean
370 register_thread (MonoThreadInfo *info)
371 {
372         size_t stsize = 0;
373         guint8 *staddr = NULL;
374         gboolean result;
375
376         info->small_id = mono_thread_info_register_small_id ();
377         mono_thread_info_set_tid (info, mono_native_thread_id_get ());
378
379         info->handle = g_new0 (MonoThreadHandle, 1);
380         mono_refcount_init (info->handle, thread_handle_destroy);
381         mono_os_event_init (&info->handle->event, FALSE);
382
383         mono_os_sem_init (&info->resume_semaphore, 0);
384
385         /*set TLS early so SMR works */
386         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, info);
387
388         mono_thread_info_get_stack_bounds (&staddr, &stsize);
389         g_assert (staddr);
390         g_assert (stsize);
391         info->stack_start_limit = staddr;
392         info->stack_end = staddr + stsize;
393
394         info->stackdata = g_byte_array_new ();
395
396         info->internal_thread_gchandle = G_MAXUINT32;
397
398         info->profiler_signal_ack = 1;
399
400         mono_threads_suspend_register (info);
401
402         THREADS_DEBUG ("registering info %p tid %p small id %x\n", info, mono_thread_info_get_tid (info), info->small_id);
403
404         if (threads_callbacks.thread_attach) {
405                 if (!threads_callbacks.thread_attach (info)) {
406                         // g_warning ("thread registation failed\n");
407                         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
408                         return FALSE;
409                 }
410         }
411
412         /*
413         Transition it before taking any locks or publishing itself to reduce the chance
414         of others witnessing a detached thread.
415         We can reasonably expect that until this thread gets published, no other thread will
416         try to manipulate it.
417         */
418         mono_threads_transition_attach (info);
419         mono_thread_info_suspend_lock ();
420         /*If this fail it means a given thread has been registered twice, which doesn't make sense. */
421         result = mono_thread_info_insert (info);
422         g_assert (result);
423         mono_thread_info_suspend_unlock ();
424
425         return TRUE;
426 }
427
428 static void
429 mono_thread_info_suspend_lock_with_info (MonoThreadInfo *info);
430
431 static void
432 mono_threads_signal_thread_handle (MonoThreadHandle* thread_handle);
433
434 static void
435 unregister_thread (void *arg)
436 {
437         gpointer gc_unsafe_stackdata;
438         MonoThreadInfo *info;
439         int small_id;
440         gboolean result;
441         gpointer handle;
442
443         info = (MonoThreadInfo *) arg;
444         g_assert (info);
445         g_assert (mono_thread_info_is_current (info));
446         g_assert (mono_thread_info_is_live (info));
447
448         /* Pump the HP queue while the thread is alive.*/
449         mono_thread_hazardous_try_free_some ();
450
451         small_id = info->small_id;
452
453         /* We only enter the GC unsafe region, as when exiting this function, the thread
454          * will be detached, and the current MonoThreadInfo* will be destroyed. */
455         mono_threads_enter_gc_unsafe_region_unbalanced_with_info (info, &gc_unsafe_stackdata);
456
457         THREADS_DEBUG ("unregistering info %p\n", info);
458
459         mono_native_tls_set_value (thread_exited_key, GUINT_TO_POINTER (1));
460
461         /*
462          * TLS destruction order is not reliable so small_id might be cleaned up
463          * before us.
464          */
465 #ifndef HAVE_KW_THREAD
466         mono_native_tls_set_value (small_id_key, GUINT_TO_POINTER (info->small_id + 1));
467 #endif
468
469         /* we need to duplicate it, as the info->handle is going
470          * to be closed when unregistering from the platform */
471         handle = mono_threads_open_thread_handle (info->handle);
472
473         /*
474         First perform the callback that requires no locks.
475         This callback has the potential of taking other locks, so we do it before.
476         After it completes, the thread remains functional.
477         */
478         if (threads_callbacks.thread_detach)
479                 threads_callbacks.thread_detach (info);
480
481         mono_thread_info_suspend_lock_with_info (info);
482
483         /*
484         Now perform the callback that must be done under locks.
485         This will render the thread useless and non-suspendable, so it must
486         be done while holding the suspend lock to give no other thread chance
487         to suspend it.
488         */
489         if (threads_callbacks.thread_detach_with_lock)
490                 threads_callbacks.thread_detach_with_lock (info);
491
492         /* The thread is no longer active, so unref its handle */
493         mono_threads_close_thread_handle (info->handle);
494         info->handle = NULL;
495
496         result = mono_thread_info_remove (info);
497         g_assert (result);
498         mono_threads_transition_detach (info);
499
500         mono_thread_info_suspend_unlock ();
501
502         g_byte_array_free (info->stackdata, /*free_segment=*/TRUE);
503
504         /*now it's safe to free the thread info.*/
505         mono_thread_hazardous_try_free (info, free_thread_info);
506
507         mono_thread_small_id_free (small_id);
508
509         mono_threads_signal_thread_handle (handle);
510
511         mono_threads_close_thread_handle (handle);
512
513         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
514 }
515
516 static void
517 thread_exited_dtor (void *arg)
518 {
519 #if defined(__MACH__)
520         /*
521          * Since we use pthread dtors to clean up thread data, if a thread
522          * is attached to the runtime by another pthread dtor after our dtor
523          * has ran, it will never be detached, leading to various problems
524          * since the thread ids etc. will be reused while they are still in
525          * the threads hashtables etc.
526          * Dtors are called in a loop until all user tls entries are 0,
527          * but the loop has a maximum count (4), so if we set the tls
528          * variable every time, it will remain set when system tls dtors
529          * are ran. This allows mono_thread_info_is_exiting () to detect
530          * whenever the thread is exiting, even if it is executed from a
531          * system tls dtor (i.e. obj-c dealloc methods).
532          */
533         mono_native_tls_set_value (thread_exited_key, GUINT_TO_POINTER (1));
534 #endif
535 }
536
537 MonoThreadInfo*
538 mono_thread_info_current_unchecked (void)
539 {
540         return mono_threads_inited ? (MonoThreadInfo*)mono_native_tls_get_value (thread_info_key) : NULL;
541 }
542
543
544 MonoThreadInfo*
545 mono_thread_info_current (void)
546 {
547         MonoThreadInfo *info = (MonoThreadInfo*)mono_native_tls_get_value (thread_info_key);
548         if (info)
549                 return info;
550
551         info = mono_thread_info_lookup (mono_native_thread_id_get ()); /*info on HP1*/
552
553         /*
554         We might be called during thread cleanup, but we cannot be called after cleanup as happened.
555         The way to distinguish between before, during and after cleanup is the following:
556
557         -If the TLS key is set, cleanup has not begun;
558         -If the TLS key is clean, but the thread remains registered, cleanup is in progress;
559         -If the thread is nowhere to be found, cleanup has finished.
560
561         We cannot function after cleanup since there's no way to ensure what will happen.
562         */
563         g_assert (info);
564
565         /*We're looking up the current thread which will not be freed until we finish running, so no need to keep it on a HP */
566         mono_hazard_pointer_clear (mono_hazard_pointer_get (), 1);
567
568         return info;
569 }
570
571 /*
572  * mono_thread_info_get_small_id
573  *
574  * Retrieve the small ID for the current thread. This is a 16-bit value uniquely
575  * identifying the current thread. Returns -1 if the current thread doesn't have
576  * a small ID assigned.
577  *
578  * To ensure that the calling thread has a small ID assigned, call either
579  * mono_thread_info_attach or mono_thread_info_register_small_id.
580  */
581 int
582 mono_thread_info_get_small_id (void)
583 {
584 #ifdef HAVE_KW_THREAD
585         return tls_small_id;
586 #else
587         gpointer val = mono_native_tls_get_value (small_id_key);
588         if (!val)
589                 return -1;
590         return GPOINTER_TO_INT (val) - 1;
591 #endif
592 }
593
594 MonoLinkedListSet*
595 mono_thread_info_list_head (void)
596 {
597         return &thread_list;
598 }
599
600 /**
601  * mono_threads_attach_tools_thread
602  *
603  * Attach the current thread as a tool thread. DON'T USE THIS FUNCTION WITHOUT READING ALL DISCLAIMERS.
604  *
605  * A tools thread is a very special kind of thread that needs access to core runtime facilities but should
606  * not be counted as a regular thread for high order facilities such as executing managed code or accessing
607  * the managed heap.
608  *
609  * This is intended only to tools such as a profiler than needs to be able to use our lock-free support when
610  * doing things like resolving backtraces in their background processing thread.
611  */
612 void
613 mono_threads_attach_tools_thread (void)
614 {
615         MonoThreadInfo *info;
616
617         /* Must only be called once */
618         g_assert (!mono_native_tls_get_value (thread_info_key));
619         
620         while (!mono_threads_inited) { 
621                 mono_thread_info_usleep (10);
622         }
623
624         info = mono_thread_info_attach ();
625         g_assert (info);
626
627         info->tools_thread = TRUE;
628 }
629
630 MonoThreadInfo*
631 mono_thread_info_attach (void)
632 {
633         MonoThreadInfo *info;
634
635 #ifdef HOST_WIN32
636         if (!mono_threads_inited)
637         {
638                 /* This can happen from DllMain(DLL_THREAD_ATTACH) on Windows, if a
639                  * thread is created before an embedding API user initialized Mono. */
640                 THREADS_DEBUG ("mono_thread_info_attach called before mono_thread_info_init\n");
641                 return NULL;
642         }
643 #endif
644
645         g_assert (mono_threads_inited);
646
647         info = (MonoThreadInfo *) mono_native_tls_get_value (thread_info_key);
648         if (!info) {
649                 info = (MonoThreadInfo *) g_malloc0 (thread_info_size);
650                 THREADS_DEBUG ("attaching %p\n", info);
651                 if (!register_thread (info)) {
652                         g_free (info);
653                         return NULL;
654                 }
655         }
656
657         return info;
658 }
659
660 void
661 mono_thread_info_detach (void)
662 {
663         MonoThreadInfo *info;
664
665 #ifdef HOST_WIN32
666         if (!mono_threads_inited)
667         {
668                 /* This can happen from DllMain(THREAD_DETACH) on Windows, if a thread
669                  * is created before an embedding API user initialized Mono. */
670                 THREADS_DEBUG ("mono_thread_info_detach called before mono_thread_info_init\n");
671                 return;
672         }
673 #endif
674
675         g_assert (mono_threads_inited);
676
677         info = (MonoThreadInfo *) mono_native_tls_get_value (thread_info_key);
678         if (info) {
679                 THREADS_DEBUG ("detaching %p\n", info);
680                 unregister_thread (info);
681         }
682 }
683
684 gboolean
685 mono_thread_info_try_get_internal_thread_gchandle (MonoThreadInfo *info, guint32 *gchandle)
686 {
687         g_assert (info);
688
689         if (info->internal_thread_gchandle == G_MAXUINT32)
690                 return FALSE;
691
692         *gchandle = info->internal_thread_gchandle;
693         return TRUE;
694 }
695
696 void
697 mono_thread_info_set_internal_thread_gchandle (MonoThreadInfo *info, guint32 gchandle)
698 {
699         g_assert (info);
700         g_assert (gchandle != G_MAXUINT32);
701         info->internal_thread_gchandle = gchandle;
702 }
703
704 void
705 mono_thread_info_unset_internal_thread_gchandle (THREAD_INFO_TYPE *info)
706 {
707         g_assert (info);
708         info->internal_thread_gchandle = G_MAXUINT32;
709 }
710
711 /*
712  * mono_thread_info_is_exiting:
713  *
714  *   Return whenever the current thread is exiting, i.e. it is running pthread
715  * dtors.
716  */
717 gboolean
718 mono_thread_info_is_exiting (void)
719 {
720 #if defined(__MACH__)
721         if (mono_native_tls_get_value (thread_exited_key) == GUINT_TO_POINTER (1))
722                 return TRUE;
723 #endif
724         return FALSE;
725 }
726
727 #ifndef HOST_WIN32
728 static void
729 thread_info_key_dtor (void *arg)
730 {
731         /* Put the MonoThreadInfo back for the duration of the
732          * unregister code.  In some circumstances the thread needs to
733          * take the GC lock which may block which requires a coop
734          * state transition. */
735         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, arg);
736         unregister_thread (arg);
737         mono_native_tls_set_value (thread_info_key, NULL);
738 }
739 #endif
740
741 void
742 mono_thread_info_init (size_t info_size)
743 {
744         gboolean res;
745         thread_info_size = info_size;
746         char *sleepLimit;
747 #ifdef HOST_WIN32
748         res = mono_native_tls_alloc (&thread_info_key, NULL);
749         res = mono_native_tls_alloc (&thread_exited_key, NULL);
750 #else
751         res = mono_native_tls_alloc (&thread_info_key, (void *) thread_info_key_dtor);
752         res = mono_native_tls_alloc (&thread_exited_key, (void *) thread_exited_dtor);
753 #endif
754
755         g_assert (res);
756
757 #ifndef HAVE_KW_THREAD
758         res = mono_native_tls_alloc (&small_id_key, NULL);
759 #endif
760         g_assert (res);
761
762         if ((sleepLimit = g_getenv ("MONO_SLEEP_ABORT_LIMIT")) != NULL) {
763                 errno = 0;
764                 long threshold = strtol(sleepLimit, NULL, 10);
765                 if ((errno == 0) && (threshold >= 40))  {
766                         sleepAbortDuration = threshold;
767                         sleepWarnDuration = threshold / 20;
768                 } else
769                         g_warning("MONO_SLEEP_ABORT_LIMIT must be a number >= 40");
770                 g_free (sleepLimit);
771         }
772
773         mono_os_sem_init (&global_suspend_semaphore, 1);
774         mono_os_sem_init (&suspend_semaphore, 0);
775         mono_os_mutex_init (&join_mutex);
776
777         mono_lls_init (&thread_list, NULL);
778         mono_thread_smr_init ();
779         mono_threads_suspend_init ();
780         mono_threads_coop_init ();
781         mono_threads_platform_init ();
782
783 #if defined(__MACH__)
784         mono_mach_init (thread_info_key);
785 #endif
786
787         mono_threads_inited = TRUE;
788
789         g_assert (sizeof (MonoNativeThreadId) <= sizeof (uintptr_t));
790 }
791
792 void
793 mono_thread_info_callbacks_init (MonoThreadInfoCallbacks *callbacks)
794 {
795         threads_callbacks = *callbacks;
796 }
797
798 void
799 mono_thread_info_signals_init (void)
800 {
801         mono_threads_suspend_init_signals ();
802 }
803
804 void
805 mono_thread_info_runtime_init (MonoThreadInfoRuntimeCallbacks *callbacks)
806 {
807         runtime_callbacks = *callbacks;
808 }
809
810 MonoThreadInfoRuntimeCallbacks *
811 mono_threads_get_runtime_callbacks (void)
812 {
813         return &runtime_callbacks;
814 }
815
816 static gboolean
817 mono_thread_info_core_resume (MonoThreadInfo *info)
818 {
819         gboolean res = FALSE;
820
821         switch (mono_threads_transition_request_resume (info)) {
822         case ResumeError:
823                 res = FALSE;
824                 break;
825         case ResumeOk:
826                 res = TRUE;
827                 break;
828         case ResumeInitSelfResume:
829                 resume_self_suspended (info);
830                 res = TRUE;
831                 break;
832         case ResumeInitAsyncResume:
833                 resume_async_suspended (info);
834                 res = TRUE;
835                 break;
836         case ResumeInitBlockingResume:
837                 resume_blocking_suspended (info);
838                 res = TRUE;
839                 break;
840         }
841
842         return res;
843 }
844
845 gboolean
846 mono_thread_info_resume (MonoNativeThreadId tid)
847 {
848         gboolean result; /* don't initialize it so the compiler can catch unitilized paths. */
849         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
850         MonoThreadInfo *info;
851
852         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("RESUMING tid %p\n", (void*)tid);
853
854         mono_thread_info_suspend_lock ();
855
856         info = mono_thread_info_lookup (tid); /*info on HP1*/
857         if (!info) {
858                 result = FALSE;
859                 goto cleanup;
860         }
861
862         result = mono_thread_info_core_resume (info);
863
864         //Wait for the pending resume to finish
865         mono_threads_wait_pending_operations ();
866
867 cleanup:
868         mono_thread_info_suspend_unlock ();
869         mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
870         return result;
871 }
872
873 gboolean
874 mono_thread_info_begin_suspend (MonoThreadInfo *info)
875 {
876         switch (mono_threads_transition_request_async_suspension (info)) {
877         case AsyncSuspendAlreadySuspended:
878         case AsyncSuspendBlocking:
879                 return TRUE;
880         case AsyncSuspendWait:
881                 mono_threads_add_to_pending_operation_set (info);
882                 return TRUE;
883         case AsyncSuspendInitSuspend:
884                 return begin_async_suspend (info, FALSE);
885         default:
886                 g_assert_not_reached ();
887         }
888 }
889
890 gboolean
891 mono_thread_info_begin_resume (MonoThreadInfo *info)
892 {
893         return mono_thread_info_core_resume (info);
894 }
895
896 /*
897 FIXME fix cardtable WB to be out of line and check with the runtime if the target is not the
898 WB trampoline. Another option is to encode wb ranges in MonoJitInfo, but that is somewhat hard.
899 */
900 static gboolean
901 is_thread_in_critical_region (MonoThreadInfo *info)
902 {
903         gpointer stack_start;
904         MonoThreadUnwindState *state;
905
906         if (mono_threads_platform_in_critical_region (mono_thread_info_get_tid (info)))
907                 return TRUE;
908
909         /* Are we inside a system critical region? */
910         if (info->inside_critical_region)
911                 return TRUE;
912
913         /* Are we inside a GC critical region? */
914         if (threads_callbacks.thread_in_critical_region && threads_callbacks.thread_in_critical_region (info)) {
915                 return TRUE;
916         }
917
918         /* The target thread might be shutting down and the domain might be null, which means no managed code left to run. */
919         state = mono_thread_info_get_suspend_state (info);
920         if (!state->unwind_data [MONO_UNWIND_DATA_DOMAIN])
921                 return FALSE;
922
923         stack_start = MONO_CONTEXT_GET_SP (&state->ctx);
924         /* altstack signal handler, sgen can't handle them, so we treat them as critical */
925         if (stack_start < info->stack_start_limit || stack_start >= info->stack_end)
926                 return TRUE;
927
928         if (threads_callbacks.ip_in_critical_region)
929                 return threads_callbacks.ip_in_critical_region ((MonoDomain *) state->unwind_data [MONO_UNWIND_DATA_DOMAIN], (char *) MONO_CONTEXT_GET_IP (&state->ctx));
930
931         return FALSE;
932 }
933
934 gboolean
935 mono_thread_info_in_critical_location (MonoThreadInfo *info)
936 {
937         return is_thread_in_critical_region (info);
938 }
939
940 /*
941 The return value is only valid until a matching mono_thread_info_resume is called
942 */
943 static MonoThreadInfo*
944 suspend_sync (MonoNativeThreadId tid, gboolean interrupt_kernel)
945 {
946         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
947         MonoThreadInfo *info = mono_thread_info_lookup (tid); /*info on HP1*/
948         if (!info)
949                 return NULL;
950
951         switch (mono_threads_transition_request_async_suspension (info)) {
952         case AsyncSuspendAlreadySuspended:
953                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 1); //XXX this is questionable we got to clean the suspend/resume nonsense of critical sections
954                 return info;
955         case AsyncSuspendWait:
956                 mono_threads_add_to_pending_operation_set (info);
957                 break;
958         case AsyncSuspendInitSuspend:
959                 if (!begin_async_suspend (info, interrupt_kernel)) {
960                         mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
961                         return NULL;
962                 }
963                 break;
964         case AsyncSuspendBlocking:
965                 if (interrupt_kernel)
966                         mono_threads_suspend_abort_syscall (info);
967
968                 break;
969         default:
970                 g_assert_not_reached ();
971         }
972
973         //Wait for the pending suspend to finish
974         mono_threads_wait_pending_operations ();
975
976         if (!check_async_suspend (info)) {
977                 mono_thread_info_core_resume (info);
978                 mono_threads_wait_pending_operations ();
979                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
980                 return NULL;
981         }
982         return info;
983 }
984
985 static MonoThreadInfo*
986 suspend_sync_nolock (MonoNativeThreadId id, gboolean interrupt_kernel)
987 {
988         MonoThreadInfo *info = NULL;
989         int sleep_duration = 0;
990         for (;;) {
991                 if (!(info = suspend_sync (id, interrupt_kernel))) {
992                         mono_hazard_pointer_clear (mono_hazard_pointer_get (), 1);
993                         return NULL;
994                 }
995
996                 /*WARNING: We now are in interrupt context until we resume the thread. */
997                 if (!is_thread_in_critical_region (info))
998                         break;
999
1000                 if (!mono_thread_info_core_resume (info)) {
1001                         mono_hazard_pointer_clear (mono_hazard_pointer_get (), 1);
1002                         return NULL;
1003                 }
1004                 THREADS_SUSPEND_DEBUG ("RESTARTED thread tid %p\n", (void*)id);
1005
1006                 /* Wait for the pending resume to finish */
1007                 mono_threads_wait_pending_operations ();
1008
1009                 if (sleep_duration == 0)
1010                         mono_thread_info_yield ();
1011                 else
1012                         g_usleep (sleep_duration);
1013
1014                 sleep_duration += 10;
1015         }
1016         return info;
1017 }
1018
1019 void
1020 mono_thread_info_safe_suspend_and_run (MonoNativeThreadId id, gboolean interrupt_kernel, MonoSuspendThreadCallback callback, gpointer user_data)
1021 {
1022         int result;
1023         MonoThreadInfo *info = NULL;
1024         MonoThreadHazardPointers *hp = mono_hazard_pointer_get ();
1025
1026         THREADS_SUSPEND_DEBUG ("SUSPENDING tid %p\n", (void*)id);
1027         /*FIXME: unify this with self-suspend*/
1028         g_assert (id != mono_native_thread_id_get ());
1029
1030         /* This can block during stw */
1031         mono_thread_info_suspend_lock ();
1032         mono_threads_begin_global_suspend ();
1033
1034         info = suspend_sync_nolock (id, interrupt_kernel);
1035         if (!info)
1036                 goto done;
1037
1038         switch (result = callback (info, user_data)) {
1039         case MonoResumeThread:
1040                 mono_hazard_pointer_set (hp, 1, info);
1041                 mono_thread_info_core_resume (info);
1042                 mono_threads_wait_pending_operations ();
1043                 break;
1044         case KeepSuspended:
1045                 g_assert (!mono_threads_is_coop_enabled ());
1046                 break;
1047         default:
1048                 g_error ("Invalid suspend_and_run callback return value %d", result);
1049         }
1050
1051 done:
1052         mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
1053         mono_threads_end_global_suspend ();
1054         mono_thread_info_suspend_unlock ();
1055 }
1056
1057 /**
1058 Inject an assynchronous call into the target thread. The target thread must be suspended and
1059 only a single async call can be setup for a given suspend cycle.
1060 This async call must cause stack unwinding as the current implementation doesn't save enough state
1061 to resume execution of the top-of-stack function. It's an acceptable limitation since this is
1062 currently used only to deliver exceptions.
1063 */
1064 void
1065 mono_thread_info_setup_async_call (MonoThreadInfo *info, void (*target_func)(void*), void *user_data)
1066 {
1067         if (!mono_threads_is_coop_enabled ()) {
1068                 /* In non-coop mode, an async call can only be setup on an async suspended thread, but in coop mode, a thread
1069                  * may be in blocking state, and will execute the async call when leaving the safepoint, leaving a gc safe
1070                  * region or entering a gc unsafe region */
1071                 g_assert (mono_thread_info_run_state (info) == STATE_ASYNC_SUSPENDED);
1072         }
1073         /*FIXME this is a bad assert, we probably should do proper locking and fail if one is already set*/
1074         g_assert (!info->async_target);
1075         info->async_target = target_func;
1076         /* This is not GC tracked */
1077         info->user_data = user_data;
1078 }
1079
1080 /*
1081 The suspend lock is held during any suspend in progress.
1082 A GC that has safepoints must take this lock as part of its
1083 STW to make sure no unsafe pending suspend is in progress.   
1084 */
1085
1086 static void
1087 mono_thread_info_suspend_lock_with_info (MonoThreadInfo *info)
1088 {
1089         if (mono_threads_is_coop_enabled ()) {
1090                 g_assert (info);
1091                 g_assert (mono_thread_info_is_current (info));
1092                 g_assert (mono_thread_info_is_live (info));
1093
1094                 MONO_ENTER_GC_SAFE_WITH_INFO(info);
1095
1096                 int res = mono_os_sem_wait (&global_suspend_semaphore, MONO_SEM_FLAGS_NONE);
1097                 g_assert (res != -1);
1098
1099                 MONO_EXIT_GC_SAFE_WITH_INFO;
1100         } else {
1101                 int res = mono_os_sem_wait (&global_suspend_semaphore, MONO_SEM_FLAGS_NONE);
1102                 g_assert (res != -1);
1103         }
1104 }
1105
1106 void
1107 mono_thread_info_suspend_lock (void)
1108 {
1109         mono_thread_info_suspend_lock_with_info (mono_thread_info_current_unchecked ());
1110 }
1111
1112 void
1113 mono_thread_info_suspend_unlock (void)
1114 {
1115         mono_os_sem_post (&global_suspend_semaphore);
1116 }
1117
1118 /*
1119  * This is a very specific function whose only purpose is to
1120  * break a given thread from socket syscalls.
1121  *
1122  * This only exists because linux won't fail a call to connect
1123  * if the underlying is closed.
1124  *
1125  * TODO We should cleanup and unify this with the other syscall abort
1126  * facility.
1127  */
1128 void
1129 mono_thread_info_abort_socket_syscall_for_close (MonoNativeThreadId tid)
1130 {
1131         MonoThreadHazardPointers *hp;
1132         MonoThreadInfo *info;
1133
1134         if (tid == mono_native_thread_id_get ())
1135                 return;
1136
1137         hp = mono_hazard_pointer_get ();
1138         info = mono_thread_info_lookup (tid);
1139         if (!info)
1140                 return;
1141
1142         if (mono_thread_info_run_state (info) == STATE_DETACHED) {
1143                 mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
1144                 return;
1145         }
1146
1147         mono_thread_info_suspend_lock ();
1148         mono_threads_begin_global_suspend ();
1149
1150         mono_threads_suspend_abort_syscall (info);
1151         mono_threads_wait_pending_operations ();
1152
1153         mono_hazard_pointer_clear (hp, 1);
1154
1155         mono_threads_end_global_suspend ();
1156         mono_thread_info_suspend_unlock ();
1157 }
1158
1159 /*
1160  * mono_thread_info_set_is_async_context:
1161  *
1162  *   Set whenever the current thread is in an async context. Some runtime functions might behave
1163  * differently while in an async context in order to be async safe.
1164  */
1165 void
1166 mono_thread_info_set_is_async_context (gboolean async_context)
1167 {
1168         MonoThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
1169
1170         if (info)
1171                 info->is_async_context = async_context;
1172 }
1173
1174 gboolean
1175 mono_thread_info_is_async_context (void)
1176 {
1177         MonoThreadInfo *info = mono_thread_info_current ();
1178
1179         if (info)
1180                 return info->is_async_context;
1181         else
1182                 return FALSE;
1183 }
1184
1185 /*
1186  * mono_thread_info_get_stack_bounds:
1187  *
1188  *   Return the address and size of the current threads stack. Return NULL as the 
1189  * stack address if the stack address cannot be determined.
1190  */
1191 void
1192 mono_thread_info_get_stack_bounds (guint8 **staddr, size_t *stsize)
1193 {
1194         guint8 *current = (guint8 *)&stsize;
1195         mono_threads_platform_get_stack_bounds (staddr, stsize);
1196         if (!*staddr)
1197                 return;
1198
1199         /* Sanity check the result */
1200         g_assert ((current > *staddr) && (current < *staddr + *stsize));
1201
1202         /* When running under emacs, sometimes staddr is not aligned to a page size */
1203         *staddr = (guint8*)((gssize)*staddr & ~(mono_pagesize () - 1));
1204 }
1205
1206 gboolean
1207 mono_thread_info_yield (void)
1208 {
1209         return mono_threads_platform_yield ();
1210 }
1211
1212 static mono_lazy_init_t sleep_init = MONO_LAZY_INIT_STATUS_NOT_INITIALIZED;
1213 static MonoCoopMutex sleep_mutex;
1214 static MonoCoopCond sleep_cond;
1215
1216 static void
1217 sleep_initialize (void)
1218 {
1219         mono_coop_mutex_init (&sleep_mutex);
1220         mono_coop_cond_init (&sleep_cond);
1221 }
1222
1223 static void
1224 sleep_interrupt (gpointer data)
1225 {
1226         mono_coop_mutex_lock (&sleep_mutex);
1227         mono_coop_cond_broadcast (&sleep_cond);
1228         mono_coop_mutex_unlock (&sleep_mutex);
1229 }
1230
1231 static inline guint32
1232 sleep_interruptable (guint32 ms, gboolean *alerted)
1233 {
1234         gint64 now, end;
1235
1236         g_assert (MONO_INFINITE_WAIT == G_MAXUINT32);
1237
1238         g_assert (alerted);
1239         *alerted = FALSE;
1240
1241         if (ms != MONO_INFINITE_WAIT)
1242                 end = mono_msec_ticks() + ms;
1243
1244         mono_lazy_initialize (&sleep_init, sleep_initialize);
1245
1246         mono_coop_mutex_lock (&sleep_mutex);
1247
1248         for (;;) {
1249                 if (ms != MONO_INFINITE_WAIT) {
1250                         now = mono_msec_ticks();
1251                         if (now >= end)
1252                                 break;
1253                 }
1254
1255                 mono_thread_info_install_interrupt (sleep_interrupt, NULL, alerted);
1256                 if (*alerted) {
1257                         mono_coop_mutex_unlock (&sleep_mutex);
1258                         return WAIT_IO_COMPLETION;
1259                 }
1260
1261                 if (ms != MONO_INFINITE_WAIT)
1262                         mono_coop_cond_timedwait (&sleep_cond, &sleep_mutex, end - now);
1263                 else
1264                         mono_coop_cond_wait (&sleep_cond, &sleep_mutex);
1265
1266                 mono_thread_info_uninstall_interrupt (alerted);
1267                 if (*alerted) {
1268                         mono_coop_mutex_unlock (&sleep_mutex);
1269                         return WAIT_IO_COMPLETION;
1270                 }
1271         }
1272
1273         mono_coop_mutex_unlock (&sleep_mutex);
1274
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 gint
1279 mono_thread_info_sleep (guint32 ms, gboolean *alerted)
1280 {
1281         if (ms == 0) {
1282                 MonoThreadInfo *info;
1283
1284                 mono_thread_info_yield ();
1285
1286                 info = mono_thread_info_current ();
1287                 if (info && mono_thread_info_is_interrupt_state (info))
1288                         return WAIT_IO_COMPLETION;
1289
1290                 return 0;
1291         }
1292
1293         if (alerted)
1294                 return sleep_interruptable (ms, alerted);
1295
1296         MONO_ENTER_GC_SAFE;
1297
1298         if (ms == MONO_INFINITE_WAIT) {
1299                 do {
1300 #ifdef HOST_WIN32
1301                         Sleep (G_MAXUINT32);
1302 #else
1303                         sleep (G_MAXUINT32);
1304 #endif
1305                 } while (1);
1306         } else {
1307                 int ret;
1308 #if defined (__linux__) && !defined(PLATFORM_ANDROID)
1309                 struct timespec start, target;
1310
1311                 /* Use clock_nanosleep () to prevent time drifting problems when nanosleep () is interrupted by signals */
1312                 ret = clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &start);
1313                 g_assert (ret == 0);
1314
1315                 target = start;
1316                 target.tv_sec += ms / 1000;
1317                 target.tv_nsec += (ms % 1000) * 1000000;
1318                 if (target.tv_nsec > 999999999) {
1319                         target.tv_nsec -= 999999999;
1320                         target.tv_sec ++;
1321                 }
1322
1323                 do {
1324                         ret = clock_nanosleep (CLOCK_MONOTONIC, TIMER_ABSTIME, &target, NULL);
1325                 } while (ret != 0);
1326 #elif HOST_WIN32
1327                 Sleep (ms);
1328 #else
1329                 struct timespec req, rem;
1330
1331                 req.tv_sec = ms / 1000;
1332                 req.tv_nsec = (ms % 1000) * 1000000;
1333
1334                 do {
1335                         memset (&rem, 0, sizeof (rem));
1336                         ret = nanosleep (&req, &rem);
1337                 } while (ret != 0);
1338 #endif /* __linux__ */
1339         }
1340
1341         MONO_EXIT_GC_SAFE;
1342
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 gint
1347 mono_thread_info_usleep (guint64 us)
1348 {
1349         MONO_ENTER_GC_SAFE;
1350         g_usleep (us);
1351         MONO_EXIT_GC_SAFE;
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 gpointer
1356 mono_thread_info_tls_get (THREAD_INFO_TYPE *info, MonoTlsKey key)
1357 {
1358         return ((MonoThreadInfo*)info)->tls [key];
1359 }
1360
1361 /*
1362  * mono_threads_info_tls_set:
1363  *
1364  *   Set the TLS key to VALUE in the info structure. This can be used to obtain
1365  * values of TLS variables for threads other than the current thread.
1366  * This should only be used for infrequently changing TLS variables, and it should
1367  * be paired with setting the real TLS variable since this provides no GC tracking.
1368  */
1369 void
1370 mono_thread_info_tls_set (THREAD_INFO_TYPE *info, MonoTlsKey key, gpointer value)
1371 {
1372         ((MonoThreadInfo*)info)->tls [key] = value;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * mono_thread_info_exit:
1377  *
1378  *   Exit the current thread.
1379  * This function doesn't return.
1380  */
1381 void
1382 mono_thread_info_exit (gsize exit_code)
1383 {
1384         mono_thread_info_detach ();
1385
1386         mono_threads_platform_exit (0);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * mono_threads_open_thread_handle:
1391  *
1392  *  Duplicate the handle. The handle needs to be closed by calling
1393  *  mono_threads_close_thread_handle () when it is no longer needed.
1394  */
1395 MonoThreadHandle*
1396 mono_threads_open_thread_handle (MonoThreadHandle *thread_handle)
1397 {
1398         return mono_refcount_inc (thread_handle);
1399 }
1400
1401 void
1402 mono_threads_close_thread_handle (MonoThreadHandle *thread_handle)
1403 {
1404         mono_refcount_dec (thread_handle);
1405 }
1406
1407 static void
1408 mono_threads_signal_thread_handle (MonoThreadHandle* thread_handle)
1409 {
1410         mono_os_event_set (&thread_handle->event);
1411 }
1412
1413 #define INTERRUPT_STATE ((MonoThreadInfoInterruptToken*) (size_t) -1)
1414
1415 struct _MonoThreadInfoInterruptToken {
1416         void (*callback) (gpointer data);
1417         gpointer data;
1418 };
1419
1420 /*
1421  * mono_thread_info_install_interrupt: install an interruption token for the current thread.
1422  *
1423  *  - @callback: must be able to be called from another thread and always cancel the wait
1424  *  - @data: passed to the callback
1425  *  - @interrupted: will be set to TRUE if a token is already installed, FALSE otherwise
1426  *     if set to TRUE, it must mean that the thread is in interrupted state
1427  */
1428 void
1429 mono_thread_info_install_interrupt (void (*callback) (gpointer data), gpointer data, gboolean *interrupted)
1430 {
1431         MonoThreadInfo *info;
1432         MonoThreadInfoInterruptToken *previous_token, *token;
1433
1434         g_assert (callback);
1435
1436         g_assert (interrupted);
1437         *interrupted = FALSE;
1438
1439         info = mono_thread_info_current ();
1440         g_assert (info);
1441
1442         /* The memory of this token can be freed at 2 places:
1443          *  - if the token is not interrupted: it will be freed in uninstall, as info->interrupt_token has not been replaced
1444          *     by the INTERRUPT_STATE flag value, and it still contains the pointer to the memory location
1445          *  - if the token is interrupted: it will be freed in finish, as the token is now owned by the prepare/finish
1446          *     functions, and info->interrupt_token does not contains a pointer to the memory anymore */
1447         token = g_new0 (MonoThreadInfoInterruptToken, 1);
1448         token->callback = callback;
1449         token->data = data;
1450
1451         previous_token = (MonoThreadInfoInterruptToken *)InterlockedCompareExchangePointer ((gpointer*) &info->interrupt_token, token, NULL);
1452
1453         if (previous_token) {
1454                 if (previous_token != INTERRUPT_STATE)
1455                         g_error ("mono_thread_info_install_interrupt: previous_token should be INTERRUPT_STATE (%p), but it was %p", INTERRUPT_STATE, previous_token);
1456
1457                 g_free (token);
1458
1459                 *interrupted = TRUE;
1460         }
1461
1462         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt install    tid %p token %p previous_token %p interrupted %s\n",
1463                 mono_thread_info_get_tid (info), token, previous_token, *interrupted ? "TRUE" : "FALSE");
1464 }
1465
1466 void
1467 mono_thread_info_uninstall_interrupt (gboolean *interrupted)
1468 {
1469         MonoThreadInfo *info;
1470         MonoThreadInfoInterruptToken *previous_token;
1471
1472         g_assert (interrupted);
1473         *interrupted = FALSE;
1474
1475         info = mono_thread_info_current ();
1476         g_assert (info);
1477
1478         previous_token = (MonoThreadInfoInterruptToken *)InterlockedExchangePointer ((gpointer*) &info->interrupt_token, NULL);
1479
1480         /* only the installer can uninstall the token */
1481         g_assert (previous_token);
1482
1483         if (previous_token == INTERRUPT_STATE) {
1484                 /* if it is interrupted, then it is going to be freed in finish interrupt */
1485                 *interrupted = TRUE;
1486         } else {
1487                 g_free (previous_token);
1488         }
1489
1490         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt uninstall  tid %p previous_token %p interrupted %s\n",
1491                 mono_thread_info_get_tid (info), previous_token, *interrupted ? "TRUE" : "FALSE");
1492 }
1493
1494 static MonoThreadInfoInterruptToken*
1495 set_interrupt_state (MonoThreadInfo *info)
1496 {
1497         MonoThreadInfoInterruptToken *token, *previous_token;
1498
1499         g_assert (info);
1500
1501         /* Atomically obtain the token the thread is
1502         * waiting on, and change it to a flag value. */
1503
1504         do {
1505                 previous_token = info->interrupt_token;
1506
1507                 /* Already interrupted */
1508                 if (previous_token == INTERRUPT_STATE) {
1509                         token = NULL;
1510                         break;
1511                 }
1512
1513                 token = previous_token;
1514         } while (InterlockedCompareExchangePointer ((gpointer*) &info->interrupt_token, INTERRUPT_STATE, previous_token) != previous_token);
1515
1516         return token;
1517 }
1518
1519 /*
1520  * mono_thread_info_prepare_interrupt:
1521  *
1522  * The state of the thread info interrupt token is set to 'interrupted' which means that :
1523  *  - if the thread calls one of the WaitFor functions, the function will return with
1524  *     WAIT_IO_COMPLETION instead of waiting
1525  *  - if the thread was waiting when this function was called, the wait will be broken
1526  *
1527  * It is possible that the wait functions return WAIT_IO_COMPLETION, but the target thread
1528  * didn't receive the interrupt signal yet, in this case it should call the wait function
1529  * again. This essentially means that the target thread will busy wait until it is ready to
1530  * process the interruption.
1531  */
1532 MonoThreadInfoInterruptToken*
1533 mono_thread_info_prepare_interrupt (MonoThreadInfo *info)
1534 {
1535         MonoThreadInfoInterruptToken *token;
1536
1537         token = set_interrupt_state (info);
1538
1539         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt prepare    tid %p token %p\n",
1540                 mono_thread_info_get_tid (info), token);
1541
1542         return token;
1543 }
1544
1545 void
1546 mono_thread_info_finish_interrupt (MonoThreadInfoInterruptToken *token)
1547 {
1548         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt finish     token %p\n", token);
1549
1550         if (token == NULL)
1551                 return;
1552
1553         g_assert (token->callback);
1554
1555         token->callback (token->data);
1556
1557         g_free (token);
1558 }
1559
1560 void
1561 mono_thread_info_self_interrupt (void)
1562 {
1563         MonoThreadInfo *info;
1564         MonoThreadInfoInterruptToken *token;
1565
1566         info = mono_thread_info_current ();
1567         g_assert (info);
1568
1569         token = set_interrupt_state (info);
1570         g_assert (!token);
1571
1572         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt self       tid %p\n",
1573                 mono_thread_info_get_tid (info));
1574 }
1575
1576 /* Clear the interrupted flag of the current thread, set with
1577  * mono_thread_info_self_interrupt, so it can wait again */
1578 void
1579 mono_thread_info_clear_self_interrupt ()
1580 {
1581         MonoThreadInfo *info;
1582         MonoThreadInfoInterruptToken *previous_token;
1583
1584         info = mono_thread_info_current ();
1585         g_assert (info);
1586
1587         previous_token = (MonoThreadInfoInterruptToken *)InterlockedCompareExchangePointer ((gpointer*) &info->interrupt_token, NULL, INTERRUPT_STATE);
1588         g_assert (previous_token == NULL || previous_token == INTERRUPT_STATE);
1589
1590         THREADS_INTERRUPT_DEBUG ("interrupt clear self tid %p previous_token %p\n", mono_thread_info_get_tid (info), previous_token);
1591 }
1592
1593 gboolean
1594 mono_thread_info_is_interrupt_state (MonoThreadInfo *info)
1595 {
1596         g_assert (info);
1597         return InterlockedReadPointer ((gpointer*) &info->interrupt_token) == INTERRUPT_STATE;
1598 }
1599
1600 void
1601 mono_thread_info_describe_interrupt_token (MonoThreadInfo *info, GString *text)
1602 {
1603         g_assert (info);
1604
1605         if (!InterlockedReadPointer ((gpointer*) &info->interrupt_token))
1606                 g_string_append_printf (text, "not waiting");
1607         else if (InterlockedReadPointer ((gpointer*) &info->interrupt_token) == INTERRUPT_STATE)
1608                 g_string_append_printf (text, "interrupted state");
1609         else
1610                 g_string_append_printf (text, "waiting");
1611 }
1612
1613 gboolean
1614 mono_thread_info_is_current (MonoThreadInfo *info)
1615 {
1616         return mono_thread_info_get_tid (info) == mono_native_thread_id_get ();
1617 }
1618
1619 MonoThreadInfoWaitRet
1620 mono_thread_info_wait_one_handle (MonoThreadHandle *thread_handle, guint32 timeout, gboolean alertable)
1621 {
1622         MonoOSEventWaitRet res;
1623
1624         res = mono_os_event_wait_one (&thread_handle->event, timeout, alertable);
1625         if (res == MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_SUCCESS_0)
1626                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_SUCCESS_0;
1627         else if (res == MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_ALERTED)
1628                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_ALERTED;
1629         else if (res == MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_TIMEOUT)
1630                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_TIMEOUT;
1631         else
1632                 g_error ("%s: unknown res value %d", __func__, res);
1633 }
1634
1635 MonoThreadInfoWaitRet
1636 mono_thread_info_wait_multiple_handle (MonoThreadHandle **thread_handles, gsize nhandles, MonoOSEvent *background_change_event, gboolean waitall, guint32 timeout, gboolean alertable)
1637 {
1638         MonoOSEventWaitRet res;
1639         MonoOSEvent *thread_events [MONO_OS_EVENT_WAIT_MAXIMUM_OBJECTS];
1640         gint i;
1641
1642         g_assert (nhandles <= MONO_OS_EVENT_WAIT_MAXIMUM_OBJECTS);
1643         if (background_change_event)
1644                 g_assert (nhandles <= MONO_OS_EVENT_WAIT_MAXIMUM_OBJECTS - 1);
1645
1646         for (i = 0; i < nhandles; ++i)
1647                 thread_events [i] = &thread_handles [i]->event;
1648
1649         if (background_change_event)
1650                 thread_events [nhandles ++] = background_change_event;
1651
1652         res = mono_os_event_wait_multiple (thread_events, nhandles, waitall, timeout, alertable);
1653         if (res >= MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_SUCCESS_0 && res <= MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_SUCCESS_0 + nhandles - 1)
1654                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_SUCCESS_0 + (res - MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_SUCCESS_0);
1655         else if (res == MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_ALERTED)
1656                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_ALERTED;
1657         else if (res == MONO_OS_EVENT_WAIT_RET_TIMEOUT)
1658                 return MONO_THREAD_INFO_WAIT_RET_TIMEOUT;
1659         else
1660                 g_error ("%s: unknown res value %d", __func__, res);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * mono_threads_join_mutex:
1665  *
1666  *   This mutex is used to avoid races between pthread_create () and pthread_join () on osx, see
1667  * https://bugzilla.xamarin.com/show_bug.cgi?id=50529
1668  * The code inside the lock should not block.
1669  */
1670 void
1671 mono_threads_join_lock (void)
1672 {
1673 #ifdef TARGET_OSX
1674         mono_os_mutex_lock (&join_mutex);
1675 #endif
1676 }
1677
1678 void
1679 mono_threads_join_unlock (void)
1680 {
1681 #ifdef TARGET_OSX
1682         mono_os_mutex_unlock (&join_mutex);
1683 #endif
1684 }