OSDN Git Service

Reduce VM aborts during high CPU stress.
[android-x86/dalvik.git] / vm / Thread.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16 /*
17  * Thread support.
18  */
19 #include "Dalvik.h"
20
21 #include "utils/threads.h"      // need Android thread priorities
22
23 #include <stdlib.h>
24 #include <unistd.h>
25 #include <sys/time.h>
26 #include <sys/resource.h>
27 #include <sys/mman.h>
28 #include <errno.h>
29
30 #if defined(HAVE_PRCTL)
31 #include <sys/prctl.h>
32 #endif
33
34 /* desktop Linux needs a little help with gettid() */
35 #if defined(HAVE_GETTID) && !defined(HAVE_ANDROID_OS)
36 #define __KERNEL__
37 # include <linux/unistd.h>
38 #ifdef _syscall0
39 _syscall0(pid_t,gettid)
40 #else
41 pid_t gettid() { return syscall(__NR_gettid);}
42 #endif
43 #undef __KERNEL__
44 #endif
45
46 // Change this to enable logging on cgroup errors
47 #define ENABLE_CGROUP_ERR_LOGGING 0
48
49 // change this to LOGV/LOGD to debug thread activity
50 #define LOG_THREAD  LOGVV
51
52 /*
53 Notes on Threading
54
55 All threads are native pthreads.  All threads, except the JDWP debugger
56 thread, are visible to code running in the VM and to the debugger.  (We
57 don't want the debugger to try to manipulate the thread that listens for
58 instructions from the debugger.)  Internal VM threads are in the "system"
59 ThreadGroup, all others are in the "main" ThreadGroup, per convention.
60
61 The GC only runs when all threads have been suspended.  Threads are
62 expected to suspend themselves, using a "safe point" mechanism.  We check
63 for a suspend request at certain points in the main interpreter loop,
64 and on requests coming in from native code (e.g. all JNI functions).
65 Certain debugger events may inspire threads to self-suspend.
66
67 Native methods must use JNI calls to modify object references to avoid
68 clashes with the GC.  JNI doesn't provide a way for native code to access
69 arrays of objects as such -- code must always get/set individual entries --
70 so it should be possible to fully control access through JNI.
71
72 Internal native VM threads, such as the finalizer thread, must explicitly
73 check for suspension periodically.  In most cases they will be sound
74 asleep on a condition variable, and won't notice the suspension anyway.
75
76 Threads may be suspended by the GC, debugger, or the SIGQUIT listener
77 thread.  The debugger may suspend or resume individual threads, while the
78 GC always suspends all threads.  Each thread has a "suspend count" that
79 is incremented on suspend requests and decremented on resume requests.
80 When the count is zero, the thread is runnable.  This allows us to fulfill
81 a debugger requirement: if the debugger suspends a thread, the thread is
82 not allowed to run again until the debugger resumes it (or disconnects,
83 in which case we must resume all debugger-suspended threads).
84
85 Paused threads sleep on a condition variable, and are awoken en masse.
86 Certain "slow" VM operations, such as starting up a new thread, will be
87 done in a separate "VMWAIT" state, so that the rest of the VM doesn't
88 freeze up waiting for the operation to finish.  Threads must check for
89 pending suspension when leaving VMWAIT.
90
91 Because threads suspend themselves while interpreting code or when native
92 code makes JNI calls, there is no risk of suspending while holding internal
93 VM locks.  All threads can enter a suspended (or native-code-only) state.
94 Also, we don't have to worry about object references existing solely
95 in hardware registers.
96
97 We do, however, have to worry about objects that were allocated internally
98 and aren't yet visible to anything else in the VM.  If we allocate an
99 object, and then go to sleep on a mutex after changing to a non-RUNNING
100 state (e.g. while trying to allocate a second object), the first object
101 could be garbage-collected out from under us while we sleep.  To manage
102 this, we automatically add all allocated objects to an internal object
103 tracking list, and only remove them when we know we won't be suspended
104 before the object appears in the GC root set.
105
106 The debugger may choose to suspend or resume a single thread, which can
107 lead to application-level deadlocks; this is expected behavior.  The VM
108 will only check for suspension of single threads when the debugger is
109 active (the java.lang.Thread calls for this are deprecated and hence are
110 not supported).  Resumption of a single thread is handled by decrementing
111 the thread's suspend count and sending a broadcast signal to the condition
112 variable.  (This will cause all threads to wake up and immediately go back
113 to sleep, which isn't tremendously efficient, but neither is having the
114 debugger attached.)
115
116 The debugger is not allowed to resume threads suspended by the GC.  This
117 is trivially enforced by ignoring debugger requests while the GC is running
118 (the JDWP thread is suspended during GC).
119
120 The VM maintains a Thread struct for every pthread known to the VM.  There
121 is a java/lang/Thread object associated with every Thread.  At present,
122 there is no safe way to go from a Thread object to a Thread struct except by
123 locking and scanning the list; this is necessary because the lifetimes of
124 the two are not closely coupled.  We may want to change this behavior,
125 though at present the only performance impact is on the debugger (see
126 threadObjToThread()).  See also notes about dvmDetachCurrentThread().
127 */
128 /*
129 Alternate implementation (signal-based):
130
131 Threads run without safe points -- zero overhead.  The VM uses a signal
132 (e.g. pthread_kill(SIGUSR1)) to notify threads of suspension or resumption.
133
134 The trouble with using signals to suspend threads is that it means a thread
135 can be in the middle of an operation when garbage collection starts.
136 To prevent some sticky situations, we have to introduce critical sections
137 to the VM code.
138
139 Critical sections temporarily block suspension for a given thread.
140 The thread must move to a non-blocked state (and self-suspend) after
141 finishing its current task.  If the thread blocks on a resource held
142 by a suspended thread, we're hosed.
143
144 One approach is to require that no blocking operations, notably
145 acquisition of mutexes, can be performed within a critical section.
146 This is too limiting.  For example, if thread A gets suspended while
147 holding the thread list lock, it will prevent the GC or debugger from
148 being able to safely access the thread list.  We need to wrap the critical
149 section around the entire operation (enter critical, get lock, do stuff,
150 release lock, exit critical).
151
152 A better approach is to declare that certain resources can only be held
153 within critical sections.  A thread that enters a critical section and
154 then gets blocked on the thread list lock knows that the thread it is
155 waiting for is also in a critical section, and will release the lock
156 before suspending itself.  Eventually all threads will complete their
157 operations and self-suspend.  For this to work, the VM must:
158
159  (1) Determine the set of resources that may be accessed from the GC or
160      debugger threads.  The mutexes guarding those go into the "critical
161      resource set" (CRS).
162  (2) Ensure that no resource in the CRS can be acquired outside of a
163      critical section.  This can be verified with an assert().
164  (3) Ensure that only resources in the CRS can be held while in a critical
165      section.  This is harder to enforce.
166
167 If any of these conditions are not met, deadlock can ensue when grabbing
168 resources in the GC or debugger (#1) or waiting for threads to suspend
169 (#2,#3).  (You won't actually deadlock in the GC, because if the semantics
170 above are followed you don't need to lock anything in the GC.  The risk is
171 rather that the GC will access data structures in an intermediate state.)
172
173 This approach requires more care and awareness in the VM than
174 safe-pointing.  Because the GC and debugger are fairly intrusive, there
175 really aren't any internal VM resources that aren't shared.  Thus, the
176 enter/exit critical calls can be added to internal mutex wrappers, which
177 makes it easy to get #1 and #2 right.
178
179 An ordering should be established for all locks to avoid deadlocks.
180
181 Monitor locks, which are also implemented with pthread calls, should not
182 cause any problems here.  Threads fighting over such locks will not be in
183 critical sections and can be suspended freely.
184
185 This can get tricky if we ever need exclusive access to VM and non-VM
186 resources at the same time.  It's not clear if this is a real concern.
187
188 There are (at least) two ways to handle the incoming signals:
189
190  (a) Always accept signals.  If we're in a critical section, the signal
191      handler just returns without doing anything (the "suspend level"
192      should have been incremented before the signal was sent).  Otherwise,
193      if the "suspend level" is nonzero, we go to sleep.
194  (b) Block signals in critical sections.  This ensures that we can't be
195      interrupted in a critical section, but requires pthread_sigmask()
196      calls on entry and exit.
197
198 This is a choice between blocking the message and blocking the messenger.
199 Because UNIX signals are unreliable (you can only know that you have been
200 signaled, not whether you were signaled once or 10 times), the choice is
201 not significant for correctness.  The choice depends on the efficiency
202 of pthread_sigmask() and the desire to actually block signals.  Either way,
203 it is best to ensure that there is only one indication of "blocked";
204 having two (i.e. block signals and set a flag, then only send a signal
205 if the flag isn't set) can lead to race conditions.
206
207 The signal handler must take care to copy registers onto the stack (via
208 setjmp), so that stack scans find all references.  Because we have to scan
209 native stacks, "exact" GC is not possible with this approach.
210
211 Some other concerns with flinging signals around:
212  - Odd interactions with some debuggers (e.g. gdb on the Mac)
213  - Restrictions on some standard library calls during GC (e.g. don't
214    use printf on stdout to print GC debug messages)
215 */
216
217 #define kMaxThreadId        ((1<<15) - 1)
218 #define kMainThreadId       ((1<<1) | 1)
219
220
221 static Thread* allocThread(int interpStackSize);
222 static bool prepareThread(Thread* thread);
223 static void setThreadSelf(Thread* thread);
224 static void unlinkThread(Thread* thread);
225 static void freeThread(Thread* thread);
226 static void assignThreadId(Thread* thread);
227 static bool createFakeEntryFrame(Thread* thread);
228 static bool createFakeRunFrame(Thread* thread);
229 static void* interpThreadStart(void* arg);
230 static void* internalThreadStart(void* arg);
231 static void threadExitUncaughtException(Thread* thread, Object* group);
232 static void threadExitCheck(void* arg);
233 static void waitForThreadSuspend(Thread* self, Thread* thread);
234 static int getThreadPriorityFromSystem(void);
235
236
237 /*
238  * Initialize thread list and main thread's environment.  We need to set
239  * up some basic stuff so that dvmThreadSelf() will work when we start
240  * loading classes (e.g. to check for exceptions).
241  */
242 bool dvmThreadStartup(void)
243 {
244     Thread* thread;
245
246     /* allocate a TLS slot */
247     if (pthread_key_create(&gDvm.pthreadKeySelf, threadExitCheck) != 0) {
248         LOGE("ERROR: pthread_key_create failed\n");
249         return false;
250     }
251
252     /* test our pthread lib */
253     if (pthread_getspecific(gDvm.pthreadKeySelf) != NULL)
254         LOGW("WARNING: newly-created pthread TLS slot is not NULL\n");
255
256     /* prep thread-related locks and conditions */
257     dvmInitMutex(&gDvm.threadListLock);
258     pthread_cond_init(&gDvm.threadStartCond, NULL);
259     //dvmInitMutex(&gDvm.vmExitLock);
260     pthread_cond_init(&gDvm.vmExitCond, NULL);
261     dvmInitMutex(&gDvm._threadSuspendLock);
262     dvmInitMutex(&gDvm.threadSuspendCountLock);
263     pthread_cond_init(&gDvm.threadSuspendCountCond, NULL);
264 #ifdef WITH_DEADLOCK_PREDICTION
265     dvmInitMutex(&gDvm.deadlockHistoryLock);
266 #endif
267
268     /*
269      * Dedicated monitor for Thread.sleep().
270      * TODO: change this to an Object* so we don't have to expose this
271      * call, and we interact better with JDWP monitor calls.  Requires
272      * deferring the object creation to much later (e.g. final "main"
273      * thread prep) or until first use.
274      */
275     gDvm.threadSleepMon = dvmCreateMonitor(NULL);
276
277     gDvm.threadIdMap = dvmAllocBitVector(kMaxThreadId, false);
278
279     thread = allocThread(gDvm.stackSize);
280     if (thread == NULL)
281         return false;
282
283     /* switch mode for when we run initializers */
284     thread->status = THREAD_RUNNING;
285
286     /*
287      * We need to assign the threadId early so we can lock/notify
288      * object monitors.  We'll set the "threadObj" field later.
289      */
290     prepareThread(thread);
291     gDvm.threadList = thread;
292
293 #ifdef COUNT_PRECISE_METHODS
294     gDvm.preciseMethods = dvmPointerSetAlloc(200);
295 #endif
296
297     return true;
298 }
299
300 /*
301  * We're a little farther up now, and can load some basic classes.
302  *
303  * We're far enough along that we can poke at java.lang.Thread and friends,
304  * but should not assume that static initializers have run (or cause them
305  * to do so).  That means no object allocations yet.
306  */
307 bool dvmThreadObjStartup(void)
308 {
309     /*
310      * Cache the locations of these classes.  It's likely that we're the
311      * first to reference them, so they're being loaded now.
312      */
313     gDvm.classJavaLangThread =
314         dvmFindSystemClassNoInit("Ljava/lang/Thread;");
315     gDvm.classJavaLangVMThread =
316         dvmFindSystemClassNoInit("Ljava/lang/VMThread;");
317     gDvm.classJavaLangThreadGroup =
318         dvmFindSystemClassNoInit("Ljava/lang/ThreadGroup;");
319     if (gDvm.classJavaLangThread == NULL ||
320         gDvm.classJavaLangThreadGroup == NULL ||
321         gDvm.classJavaLangThreadGroup == NULL)
322     {
323         LOGE("Could not find one or more essential thread classes\n");
324         return false;
325     }
326
327     /*
328      * Cache field offsets.  This makes things a little faster, at the
329      * expense of hard-coding non-public field names into the VM.
330      */
331     gDvm.offJavaLangThread_vmThread =
332         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread,
333             "vmThread", "Ljava/lang/VMThread;");
334     gDvm.offJavaLangThread_group =
335         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread,
336             "group", "Ljava/lang/ThreadGroup;");
337     gDvm.offJavaLangThread_daemon =
338         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread, "daemon", "Z");
339     gDvm.offJavaLangThread_name =
340         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread,
341             "name", "Ljava/lang/String;");
342     gDvm.offJavaLangThread_priority =
343         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread, "priority", "I");
344
345     if (gDvm.offJavaLangThread_vmThread < 0 ||
346         gDvm.offJavaLangThread_group < 0 ||
347         gDvm.offJavaLangThread_daemon < 0 ||
348         gDvm.offJavaLangThread_name < 0 ||
349         gDvm.offJavaLangThread_priority < 0)
350     {
351         LOGE("Unable to find all fields in java.lang.Thread\n");
352         return false;
353     }
354
355     gDvm.offJavaLangVMThread_thread =
356         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangVMThread,
357             "thread", "Ljava/lang/Thread;");
358     gDvm.offJavaLangVMThread_vmData =
359         dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangVMThread, "vmData", "I");
360     if (gDvm.offJavaLangVMThread_thread < 0 ||
361         gDvm.offJavaLangVMThread_vmData < 0)
362     {
363         LOGE("Unable to find all fields in java.lang.VMThread\n");
364         return false;
365     }
366
367     /*
368      * Cache the vtable offset for "run()".
369      *
370      * We don't want to keep the Method* because then we won't find see
371      * methods defined in subclasses.
372      */
373     Method* meth;
374     meth = dvmFindVirtualMethodByDescriptor(gDvm.classJavaLangThread, "run", "()V");
375     if (meth == NULL) {
376         LOGE("Unable to find run() in java.lang.Thread\n");
377         return false;
378     }
379     gDvm.voffJavaLangThread_run = meth->methodIndex;
380
381     /*
382      * Cache vtable offsets for ThreadGroup methods.
383      */
384     meth = dvmFindVirtualMethodByDescriptor(gDvm.classJavaLangThreadGroup,
385         "removeThread", "(Ljava/lang/Thread;)V");
386     if (meth == NULL) {
387         LOGE("Unable to find removeThread(Thread) in java.lang.ThreadGroup\n");
388         return false;
389     }
390     gDvm.voffJavaLangThreadGroup_removeThread = meth->methodIndex;
391
392     return true;
393 }
394
395 /*
396  * All threads should be stopped by now.  Clean up some thread globals.
397  */
398 void dvmThreadShutdown(void)
399 {
400     if (gDvm.threadList != NULL) {
401         assert(gDvm.threadList->next == NULL);
402         assert(gDvm.threadList->prev == NULL);
403         freeThread(gDvm.threadList);
404         gDvm.threadList = NULL;
405     }
406
407     dvmFreeBitVector(gDvm.threadIdMap);
408
409     dvmFreeMonitorList();
410
411     pthread_key_delete(gDvm.pthreadKeySelf);
412 }
413
414
415 /*
416  * Grab the suspend count global lock.
417  */
418 static inline void lockThreadSuspendCount(void)
419 {
420     /*
421      * Don't try to change to VMWAIT here.  When we change back to RUNNING
422      * we have to check for a pending suspend, which results in grabbing
423      * this lock recursively.  Doesn't work with "fast" pthread mutexes.
424      *
425      * This lock is always held for very brief periods, so as long as
426      * mutex ordering is respected we shouldn't stall.
427      */
428     int cc = pthread_mutex_lock(&gDvm.threadSuspendCountLock);
429     assert(cc == 0);
430 }
431
432 /*
433  * Release the suspend count global lock.
434  */
435 static inline void unlockThreadSuspendCount(void)
436 {
437     dvmUnlockMutex(&gDvm.threadSuspendCountLock);
438 }
439
440 /*
441  * Grab the thread list global lock.
442  *
443  * This is held while "suspend all" is trying to make everybody stop.  If
444  * the shutdown is in progress, and somebody tries to grab the lock, they'll
445  * have to wait for the GC to finish.  Therefore it's important that the
446  * thread not be in RUNNING mode.
447  *
448  * We don't have to check to see if we should be suspended once we have
449  * the lock.  Nobody can suspend all threads without holding the thread list
450  * lock while they do it, so by definition there isn't a GC in progress.
451  */
452 void dvmLockThreadList(Thread* self)
453 {
454     ThreadStatus oldStatus;
455
456     if (self == NULL)       /* try to get it from TLS */
457         self = dvmThreadSelf();
458
459     if (self != NULL) {
460         oldStatus = self->status;
461         self->status = THREAD_VMWAIT;
462     } else {
463         /* happens for JNI AttachCurrentThread [not anymore?] */
464         //LOGW("NULL self in dvmLockThreadList\n");
465         oldStatus = -1;         // shut up gcc
466     }
467
468     int cc = pthread_mutex_lock(&gDvm.threadListLock);
469     assert(cc == 0);
470
471     if (self != NULL)
472         self->status = oldStatus;
473 }
474
475 /*
476  * Release the thread list global lock.
477  */
478 void dvmUnlockThreadList(void)
479 {
480     int cc = pthread_mutex_unlock(&gDvm.threadListLock);
481     assert(cc == 0);
482 }
483
484 /*
485  * Convert SuspendCause to a string.
486  */
487 static const char* getSuspendCauseStr(SuspendCause why)
488 {
489     switch (why) {
490     case SUSPEND_NOT:               return "NOT?";
491     case SUSPEND_FOR_GC:            return "gc";
492     case SUSPEND_FOR_DEBUG:         return "debug";
493     case SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT:   return "debug-event";
494     case SUSPEND_FOR_STACK_DUMP:    return "stack-dump";
495     default:                        return "UNKNOWN";
496     }
497 }
498
499 /*
500  * Grab the "thread suspend" lock.  This is required to prevent the
501  * GC and the debugger from simultaneously suspending all threads.
502  *
503  * If we fail to get the lock, somebody else is trying to suspend all
504  * threads -- including us.  If we go to sleep on the lock we'll deadlock
505  * the VM.  Loop until we get it or somebody puts us to sleep.
506  */
507 static void lockThreadSuspend(const char* who, SuspendCause why)
508 {
509     const int kSpinSleepTime = 3*1000*1000;        /* 3s */
510     u8 startWhen = 0;       // init req'd to placate gcc
511     int sleepIter = 0;
512     int cc;
513     
514     do {
515         cc = pthread_mutex_trylock(&gDvm._threadSuspendLock);
516         if (cc != 0) {
517             if (!dvmCheckSuspendPending(NULL)) {
518                 /*
519                  * Could be that a resume-all is in progress, and something
520                  * grabbed the CPU when the wakeup was broadcast.  The thread
521                  * performing the resume hasn't had a chance to release the
522                  * thread suspend lock.  (Should no longer be an issue --
523                  * we now release before broadcast.)
524                  *
525                  * Could be we hit the window as a suspend was started,
526                  * and the lock has been grabbed but the suspend counts
527                  * haven't been incremented yet.
528                  *
529                  * Could be an unusual JNI thread-attach thing.
530                  *
531                  * Could be the debugger telling us to resume at roughly
532                  * the same time we're posting an event.
533                  */
534                 LOGI("threadid=%d ODD: want thread-suspend lock (%s:%s),"
535                      " it's held, no suspend pending\n",
536                     dvmThreadSelf()->threadId, who, getSuspendCauseStr(why));
537             } else {
538                 /* we suspended; reset timeout */
539                 sleepIter = 0;
540             }
541
542             /* give the lock-holder a chance to do some work */
543             if (sleepIter == 0)
544                 startWhen = dvmGetRelativeTimeUsec();
545             if (!dvmIterativeSleep(sleepIter++, kSpinSleepTime, startWhen)) {
546                 LOGE("threadid=%d: couldn't get thread-suspend lock (%s:%s),"
547                      " bailing\n",
548                     dvmThreadSelf()->threadId, who, getSuspendCauseStr(why));
549                 /* threads are not suspended, thread dump could crash */
550                 dvmDumpAllThreads(false);
551                 dvmAbort();
552             }
553         }
554     } while (cc != 0);
555     assert(cc == 0);
556 }
557
558 /*
559  * Release the "thread suspend" lock.
560  */
561 static inline void unlockThreadSuspend(void)
562 {
563     int cc = pthread_mutex_unlock(&gDvm._threadSuspendLock);
564     assert(cc == 0);
565 }
566
567
568 /*
569  * Kill any daemon threads that still exist.  All of ours should be
570  * stopped, so these should be Thread objects or JNI-attached threads
571  * started by the application.  Actively-running threads are likely
572  * to crash the process if they continue to execute while the VM
573  * shuts down, so we really need to kill or suspend them.  (If we want
574  * the VM to restart within this process, we need to kill them, but that
575  * leaves open the possibility of orphaned resources.)
576  *
577  * Waiting for the thread to suspend may be unwise at this point, but
578  * if one of these is wedged in a critical section then we probably
579  * would've locked up on the last GC attempt.
580  *
581  * It's possible for this function to get called after a failed
582  * initialization, so be careful with assumptions about the environment.
583  */
584 void dvmSlayDaemons(void)
585 {
586     Thread* self = dvmThreadSelf();
587     Thread* target;
588     Thread* nextTarget;
589
590     if (self == NULL)
591         return;
592
593     //dvmEnterCritical(self);
594     dvmLockThreadList(self);
595
596     target = gDvm.threadList;
597     while (target != NULL) {
598         if (target == self) {
599             target = target->next;
600             continue;
601         }
602
603         if (!dvmGetFieldBoolean(target->threadObj,
604                 gDvm.offJavaLangThread_daemon))
605         {
606             LOGW("threadid=%d: non-daemon id=%d still running at shutdown?!\n",
607                 self->threadId, target->threadId);
608             target = target->next;
609             continue;
610         }
611
612         LOGI("threadid=%d: killing leftover daemon threadid=%d [TODO]\n",
613             self->threadId, target->threadId);
614         // TODO: suspend and/or kill the thread
615         // (at the very least, we can "rescind their JNI privileges")
616
617         /* remove from list */
618         nextTarget = target->next;
619         unlinkThread(target);
620
621         freeThread(target);
622         target = nextTarget;
623     }
624
625     dvmUnlockThreadList();
626     //dvmExitCritical(self);
627 }
628
629
630 /*
631  * Finish preparing the parts of the Thread struct required to support
632  * JNI registration.
633  */
634 bool dvmPrepMainForJni(JNIEnv* pEnv)
635 {
636     Thread* self;
637
638     /* main thread is always first in list at this point */
639     self = gDvm.threadList;
640     assert(self->threadId == kMainThreadId);
641
642     /* create a "fake" JNI frame at the top of the main thread interp stack */
643     if (!createFakeEntryFrame(self))
644         return false;
645
646     /* fill these in, since they weren't ready at dvmCreateJNIEnv time */
647     dvmSetJniEnvThreadId(pEnv, self);
648     dvmSetThreadJNIEnv(self, (JNIEnv*) pEnv);
649
650     return true;
651 }
652
653
654 /*
655  * Finish preparing the main thread, allocating some objects to represent
656  * it.  As part of doing so, we finish initializing Thread and ThreadGroup.
657  * This will execute some interpreted code (e.g. class initializers).
658  */
659 bool dvmPrepMainThread(void)
660 {
661     Thread* thread;
662     Object* groupObj;
663     Object* threadObj;
664     Object* vmThreadObj;
665     StringObject* threadNameStr;
666     Method* init;
667     JValue unused;
668
669     LOGV("+++ finishing prep on main VM thread\n");
670
671     /* main thread is always first in list at this point */
672     thread = gDvm.threadList;
673     assert(thread->threadId == kMainThreadId);
674
675     /*
676      * Make sure the classes are initialized.  We have to do this before
677      * we create an instance of them.
678      */
679     if (!dvmInitClass(gDvm.classJavaLangClass)) {
680         LOGE("'Class' class failed to initialize\n");
681         return false;
682     }
683     if (!dvmInitClass(gDvm.classJavaLangThreadGroup) ||
684         !dvmInitClass(gDvm.classJavaLangThread) ||
685         !dvmInitClass(gDvm.classJavaLangVMThread))
686     {
687         LOGE("thread classes failed to initialize\n");
688         return false;
689     }
690
691     groupObj = dvmGetMainThreadGroup();
692     if (groupObj == NULL)
693         return false;
694
695     /*
696      * Allocate and construct a Thread with the internal-creation
697      * constructor.
698      */
699     threadObj = dvmAllocObject(gDvm.classJavaLangThread, ALLOC_DEFAULT);
700     if (threadObj == NULL) {
701         LOGE("unable to allocate main thread object\n");
702         return false;
703     }
704     dvmReleaseTrackedAlloc(threadObj, NULL);
705
706     threadNameStr = dvmCreateStringFromCstr("main", ALLOC_DEFAULT);
707     if (threadNameStr == NULL)
708         return false;
709     dvmReleaseTrackedAlloc((Object*)threadNameStr, NULL);
710
711     init = dvmFindDirectMethodByDescriptor(gDvm.classJavaLangThread, "<init>",
712             "(Ljava/lang/ThreadGroup;Ljava/lang/String;IZ)V");
713     assert(init != NULL);
714     dvmCallMethod(thread, init, threadObj, &unused, groupObj, threadNameStr,
715         THREAD_NORM_PRIORITY, false);
716     if (dvmCheckException(thread)) {
717         LOGE("exception thrown while constructing main thread object\n");
718         return false;
719     }
720
721     /*
722      * Allocate and construct a VMThread.
723      */
724     vmThreadObj = dvmAllocObject(gDvm.classJavaLangVMThread, ALLOC_DEFAULT);
725     if (vmThreadObj == NULL) {
726         LOGE("unable to allocate main vmthread object\n");
727         return false;
728     }
729     dvmReleaseTrackedAlloc(vmThreadObj, NULL);
730
731     init = dvmFindDirectMethodByDescriptor(gDvm.classJavaLangVMThread, "<init>",
732             "(Ljava/lang/Thread;)V");
733     dvmCallMethod(thread, init, vmThreadObj, &unused, threadObj);
734     if (dvmCheckException(thread)) {
735         LOGE("exception thrown while constructing main vmthread object\n");
736         return false;
737     }
738
739     /* set the VMThread.vmData field to our Thread struct */
740     assert(gDvm.offJavaLangVMThread_vmData != 0);
741     dvmSetFieldInt(vmThreadObj, gDvm.offJavaLangVMThread_vmData, (u4)thread);
742
743     /*
744      * Stuff the VMThread back into the Thread.  From this point on, other
745      * Threads will see that this Thread is running (at least, they would,
746      * if there were any).
747      */
748     dvmSetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread,
749         vmThreadObj);
750
751     thread->threadObj = threadObj;
752
753     /*
754      * Set the context class loader.  This invokes a ClassLoader method,
755      * which could conceivably call Thread.currentThread(), so we want the
756      * Thread to be fully configured before we do this.
757      */
758     Object* systemLoader = dvmGetSystemClassLoader();
759     if (systemLoader == NULL) {
760         LOGW("WARNING: system class loader is NULL (setting main ctxt)\n");
761         /* keep going */
762     }
763     int ctxtClassLoaderOffset = dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThread,
764         "contextClassLoader", "Ljava/lang/ClassLoader;");
765     if (ctxtClassLoaderOffset < 0) {
766         LOGE("Unable to find contextClassLoader field in Thread\n");
767         return false;
768     }
769     dvmSetFieldObject(threadObj, ctxtClassLoaderOffset, systemLoader);
770
771     /*
772      * Finish our thread prep.
773      */
774
775     /* include self in non-daemon threads (mainly for AttachCurrentThread) */
776     gDvm.nonDaemonThreadCount++;
777
778     return true;
779 }
780
781
782 /*
783  * Alloc and initialize a Thread struct.
784  *
785  * "threadObj" is the java.lang.Thread object.  It will be NULL for the
786  * main VM thread, but non-NULL for everything else.
787  *
788  * Does not create any objects, just stuff on the system (malloc) heap.  (If
789  * this changes, we need to use ALLOC_NO_GC.  And also verify that we're
790  * ready to load classes at the time this is called.)
791  */
792 static Thread* allocThread(int interpStackSize)
793 {
794     Thread* thread;
795     u1* stackBottom;
796
797     thread = (Thread*) calloc(1, sizeof(Thread));
798     if (thread == NULL)
799         return NULL;
800
801     assert(interpStackSize >= kMinStackSize && interpStackSize <=kMaxStackSize);
802
803     thread->status = THREAD_INITIALIZING;
804     thread->suspendCount = 0;
805
806 #ifdef WITH_ALLOC_LIMITS
807     thread->allocLimit = -1;
808 #endif
809
810     /*
811      * Allocate and initialize the interpreted code stack.  We essentially
812      * "lose" the alloc pointer, which points at the bottom of the stack,
813      * but we can get it back later because we know how big the stack is.
814      *
815      * The stack must be aligned on a 4-byte boundary.
816      */
817 #ifdef MALLOC_INTERP_STACK
818     stackBottom = (u1*) malloc(interpStackSize);
819     if (stackBottom == NULL) {
820         free(thread);
821         return NULL;
822     }
823     memset(stackBottom, 0xc5, interpStackSize);     // stop valgrind complaints
824 #else
825     stackBottom = mmap(NULL, interpStackSize, PROT_READ | PROT_WRITE,
826         MAP_PRIVATE | MAP_ANON, -1, 0);
827     if (stackBottom == MAP_FAILED) {
828         free(thread);
829         return NULL;
830     }
831 #endif
832
833     assert(((u4)stackBottom & 0x03) == 0); // looks like our malloc ensures this
834     thread->interpStackSize = interpStackSize;
835     thread->interpStackStart = stackBottom + interpStackSize;
836     thread->interpStackEnd = stackBottom + STACK_OVERFLOW_RESERVE;
837
838     /* give the thread code a chance to set things up */
839     dvmInitInterpStack(thread, interpStackSize);
840
841     return thread;
842 }
843
844 /*
845  * Get a meaningful thread ID.  At present this only has meaning under Linux,
846  * where getpid() and gettid() sometimes agree and sometimes don't depending
847  * on your thread model (try "export LD_ASSUME_KERNEL=2.4.19").
848  */
849 pid_t dvmGetSysThreadId(void)
850 {
851 #ifdef HAVE_GETTID
852     return gettid();
853 #else
854     return getpid();
855 #endif
856 }
857
858 /*
859  * Finish initialization of a Thread struct.
860  *
861  * This must be called while executing in the new thread, but before the
862  * thread is added to the thread list.
863  *
864  * *** NOTE: The threadListLock must be held by the caller (needed for
865  * assignThreadId()).
866  */
867 static bool prepareThread(Thread* thread)
868 {
869     assignThreadId(thread);
870     thread->handle = pthread_self();
871     thread->systemTid = dvmGetSysThreadId();
872
873     //LOGI("SYSTEM TID IS %d (pid is %d)\n", (int) thread->systemTid,
874     //    (int) getpid());
875     setThreadSelf(thread);
876
877     LOGV("threadid=%d: interp stack at %p\n",
878         thread->threadId, thread->interpStackStart - thread->interpStackSize);
879
880     /*
881      * Initialize invokeReq.
882      */
883     pthread_mutex_init(&thread->invokeReq.lock, NULL);
884     pthread_cond_init(&thread->invokeReq.cv, NULL);
885
886     /*
887      * Initialize our reference tracking tables.
888      *
889      * The JNI local ref table *must* be fixed-size because we keep pointers
890      * into the table in our stack frames.
891      *
892      * Most threads won't use jniMonitorRefTable, so we clear out the
893      * structure but don't call the init function (which allocs storage).
894      */
895     if (!dvmInitReferenceTable(&thread->jniLocalRefTable,
896             kJniLocalRefMax, kJniLocalRefMax))
897         return false;
898     if (!dvmInitReferenceTable(&thread->internalLocalRefTable,
899             kInternalRefDefault, kInternalRefMax))
900         return false;
901
902     memset(&thread->jniMonitorRefTable, 0, sizeof(thread->jniMonitorRefTable));
903
904     return true;
905 }
906
907 /*
908  * Remove a thread from the internal list.
909  * Clear out the links to make it obvious that the thread is
910  * no longer on the list.  Caller must hold gDvm.threadListLock.
911  */
912 static void unlinkThread(Thread* thread)
913 {
914     LOG_THREAD("threadid=%d: removing from list\n", thread->threadId);
915     if (thread == gDvm.threadList) {
916         assert(thread->prev == NULL);
917         gDvm.threadList = thread->next;
918     } else {
919         assert(thread->prev != NULL);
920         thread->prev->next = thread->next;
921     }
922     if (thread->next != NULL)
923         thread->next->prev = thread->prev;
924     thread->prev = thread->next = NULL;
925 }
926
927 /*
928  * Free a Thread struct, and all the stuff allocated within.
929  */
930 static void freeThread(Thread* thread)
931 {
932     if (thread == NULL)
933         return;
934
935     /* thread->threadId is zero at this point */
936     LOGVV("threadid=%d: freeing\n", thread->threadId);
937
938     if (thread->interpStackStart != NULL) {
939         u1* interpStackBottom;
940
941         interpStackBottom = thread->interpStackStart;
942         interpStackBottom -= thread->interpStackSize;
943 #ifdef MALLOC_INTERP_STACK
944         free(interpStackBottom);
945 #else
946         if (munmap(interpStackBottom, thread->interpStackSize) != 0)
947             LOGW("munmap(thread stack) failed\n");
948 #endif
949     }
950
951     dvmClearReferenceTable(&thread->jniLocalRefTable);
952     dvmClearReferenceTable(&thread->internalLocalRefTable);
953     if (&thread->jniMonitorRefTable.table != NULL)
954         dvmClearReferenceTable(&thread->jniMonitorRefTable);
955
956     free(thread);
957 }
958
959 /*
960  * Like pthread_self(), but on a Thread*.
961  */
962 Thread* dvmThreadSelf(void)
963 {
964     return (Thread*) pthread_getspecific(gDvm.pthreadKeySelf);
965 }
966
967 /*
968  * Explore our sense of self.  Stuffs the thread pointer into TLS.
969  */
970 static void setThreadSelf(Thread* thread)
971 {
972     int cc;
973
974     cc = pthread_setspecific(gDvm.pthreadKeySelf, thread);
975     if (cc != 0) {
976         /*
977          * Sometimes this fails under Bionic with EINVAL during shutdown.
978          * This can happen if the timing is just right, e.g. a thread
979          * fails to attach during shutdown, but the "fail" path calls
980          * here to ensure we clean up after ourselves.
981          */
982         if (thread != NULL) {
983             LOGE("pthread_setspecific(%p) failed, err=%d\n", thread, cc);
984             dvmAbort();     /* the world is fundamentally hosed */
985         }
986     }
987 }
988
989 /*
990  * This is associated with the pthreadKeySelf key.  It's called by the
991  * pthread library when a thread is exiting and the "self" pointer in TLS
992  * is non-NULL, meaning the VM hasn't had a chance to clean up.  In normal
993  * operation this should never be called.
994  *
995  * This is mainly of use to ensure that we don't leak resources if, for
996  * example, a thread attaches itself to us with AttachCurrentThread and
997  * then exits without notifying the VM.
998  */
999 static void threadExitCheck(void* arg)
1000 {
1001     Thread* thread = (Thread*) arg;
1002
1003     LOGI("In threadExitCheck %p\n", arg);
1004     assert(thread != NULL);
1005
1006     if (thread->status != THREAD_ZOMBIE) {
1007         /* TODO: instead of failing, we could call dvmDetachCurrentThread() */
1008         LOGE("Native thread exited without telling us\n");
1009         dvmAbort();
1010     }
1011 }
1012
1013
1014 /*
1015  * Assign the threadId.  This needs to be a small integer so that our
1016  * "thin" locks fit in a small number of bits.
1017  *
1018  * We reserve zero for use as an invalid ID.
1019  *
1020  * This must be called with threadListLock held (unless we're still
1021  * initializing the system).
1022  */
1023 static void assignThreadId(Thread* thread)
1024 {
1025     /* Find a small unique integer.  threadIdMap is a vector of
1026      * kMaxThreadId bits;  dvmAllocBit() returns the index of a
1027      * bit, meaning that it will always be < kMaxThreadId.
1028      *
1029      * The thin locking magic requires that the low bit is always
1030      * set, so we do it once, here.
1031      */
1032     int num = dvmAllocBit(gDvm.threadIdMap);
1033     if (num < 0) {
1034         LOGE("Ran out of thread IDs\n");
1035         dvmAbort();     // TODO: make this a non-fatal error result
1036     }
1037
1038     thread->threadId = ((num + 1) << 1) | 1;
1039
1040     assert(thread->threadId != 0);
1041     assert(thread->threadId != DVM_LOCK_INITIAL_THIN_VALUE);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Give back the thread ID.
1046  */
1047 static void releaseThreadId(Thread* thread)
1048 {
1049     assert(thread->threadId > 0);
1050     dvmClearBit(gDvm.threadIdMap, (thread->threadId >> 1) - 1);
1051     thread->threadId = 0;
1052 }
1053
1054
1055 /*
1056  * Add a stack frame that makes it look like the native code in the main
1057  * thread was originally invoked from interpreted code.  This gives us a
1058  * place to hang JNI local references.  The VM spec says (v2 5.2) that the
1059  * VM begins by executing "main" in a class, so in a way this brings us
1060  * closer to the spec.
1061  */
1062 static bool createFakeEntryFrame(Thread* thread)
1063 {
1064     assert(thread->threadId == kMainThreadId);      // main thread only
1065
1066     /* find the method on first use */
1067     if (gDvm.methFakeNativeEntry == NULL) {
1068         ClassObject* nativeStart;
1069         Method* mainMeth;
1070
1071         nativeStart = dvmFindSystemClassNoInit(
1072                 "Ldalvik/system/NativeStart;");
1073         if (nativeStart == NULL) {
1074             LOGE("Unable to find dalvik.system.NativeStart class\n");
1075             return false;
1076         }
1077
1078         /*
1079          * Because we are creating a frame that represents application code, we
1080          * want to stuff the application class loader into the method's class
1081          * loader field, even though we're using the system class loader to
1082          * load it.  This makes life easier over in JNI FindClass (though it
1083          * could bite us in other ways).
1084          *
1085          * Unfortunately this is occurring too early in the initialization,
1086          * of necessity coming before JNI is initialized, and we're not quite
1087          * ready to set up the application class loader.
1088          *
1089          * So we save a pointer to the method in gDvm.methFakeNativeEntry
1090          * and check it in FindClass.  The method is private so nobody else
1091          * can call it.
1092          */
1093         //nativeStart->classLoader = dvmGetSystemClassLoader();
1094
1095         mainMeth = dvmFindDirectMethodByDescriptor(nativeStart,
1096                     "main", "([Ljava/lang/String;)V");
1097         if (mainMeth == NULL) {
1098             LOGE("Unable to find 'main' in dalvik.system.NativeStart\n");
1099             return false;
1100         }
1101
1102         gDvm.methFakeNativeEntry = mainMeth;
1103     }
1104
1105     return dvmPushJNIFrame(thread, gDvm.methFakeNativeEntry);
1106 }
1107
1108
1109 /*
1110  * Add a stack frame that makes it look like the native thread has been
1111  * executing interpreted code.  This gives us a place to hang JNI local
1112  * references.
1113  */
1114 static bool createFakeRunFrame(Thread* thread)
1115 {
1116     ClassObject* nativeStart;
1117     Method* runMeth;
1118
1119     assert(thread->threadId != 1);      // not for main thread
1120
1121     nativeStart =
1122         dvmFindSystemClassNoInit("Ldalvik/system/NativeStart;");
1123     if (nativeStart == NULL) {
1124         LOGE("Unable to find dalvik.system.NativeStart class\n");
1125         return false;
1126     }
1127
1128     runMeth = dvmFindVirtualMethodByDescriptor(nativeStart, "run", "()V");
1129     if (runMeth == NULL) {
1130         LOGE("Unable to find 'run' in dalvik.system.NativeStart\n");
1131         return false;
1132     }
1133
1134     return dvmPushJNIFrame(thread, runMeth);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Helper function to set the name of the current thread
1139  */
1140 static void setThreadName(const char *threadName)
1141 {
1142 #if defined(HAVE_PRCTL)
1143     int hasAt = 0;
1144     int hasDot = 0;
1145     const char *s = threadName;
1146     while (*s) {
1147         if (*s == '.') hasDot = 1;
1148         else if (*s == '@') hasAt = 1;
1149         s++;
1150     }
1151     int len = s - threadName;
1152     if (len < 15 || hasAt || !hasDot) {
1153         s = threadName;
1154     } else {
1155         s = threadName + len - 15;
1156     }
1157     prctl(PR_SET_NAME, (unsigned long) s, 0, 0, 0);
1158 #endif
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Create a thread as a result of java.lang.Thread.start().
1163  *
1164  * We do have to worry about some concurrency problems, e.g. programs
1165  * that try to call Thread.start() on the same object from multiple threads.
1166  * (This will fail for all but one, but we have to make sure that it succeeds
1167  * for exactly one.)
1168  *
1169  * Some of the complexity here arises from our desire to mimic the
1170  * Thread vs. VMThread class decomposition we inherited.  We've been given
1171  * a Thread, and now we need to create a VMThread and then populate both
1172  * objects.  We also need to create one of our internal Thread objects.
1173  *
1174  * Pass in a stack size of 0 to get the default.
1175  */
1176 bool dvmCreateInterpThread(Object* threadObj, int reqStackSize)
1177 {
1178     pthread_attr_t threadAttr;
1179     pthread_t threadHandle;
1180     Thread* self;
1181     Thread* newThread = NULL;
1182     Object* vmThreadObj = NULL;
1183     int stackSize;
1184
1185     assert(threadObj != NULL);
1186
1187     if(gDvm.zygote) {
1188         dvmThrowException("Ljava/lang/IllegalStateException;",
1189             "No new threads in -Xzygote mode");
1190
1191         goto fail;
1192     }
1193
1194     self = dvmThreadSelf();
1195     if (reqStackSize == 0)
1196         stackSize = gDvm.stackSize;
1197     else if (reqStackSize < kMinStackSize)
1198         stackSize = kMinStackSize;
1199     else if (reqStackSize > kMaxStackSize)
1200         stackSize = kMaxStackSize;
1201     else
1202         stackSize = reqStackSize;
1203
1204     pthread_attr_init(&threadAttr);
1205     pthread_attr_setdetachstate(&threadAttr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
1206
1207     /*
1208      * To minimize the time spent in the critical section, we allocate the
1209      * vmThread object here.
1210      */
1211     vmThreadObj = dvmAllocObject(gDvm.classJavaLangVMThread, ALLOC_DEFAULT);
1212     if (vmThreadObj == NULL)
1213         goto fail;
1214
1215     newThread = allocThread(stackSize);
1216     if (newThread == NULL)
1217         goto fail;
1218     newThread->threadObj = threadObj;
1219
1220     assert(newThread->status == THREAD_INITIALIZING);
1221
1222     /*
1223      * We need to lock out other threads while we test and set the
1224      * "vmThread" field in java.lang.Thread, because we use that to determine
1225      * if this thread has been started before.  We use the thread list lock
1226      * because it's handy and we're going to need to grab it again soon
1227      * anyway.
1228      */
1229     dvmLockThreadList(self);
1230
1231     if (dvmGetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread) != NULL) {
1232         dvmUnlockThreadList();
1233         dvmThrowException("Ljava/lang/IllegalThreadStateException;",
1234             "thread has already been started");
1235         goto fail;
1236     }
1237
1238     /*
1239      * There are actually three data structures: Thread (object), VMThread
1240      * (object), and Thread (C struct).  All of them point to at least one
1241      * other.
1242      *
1243      * As soon as "VMThread.vmData" is assigned, other threads can start
1244      * making calls into us (e.g. setPriority).
1245      */
1246     dvmSetFieldInt(vmThreadObj, gDvm.offJavaLangVMThread_vmData, (u4)newThread);
1247     dvmSetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread, vmThreadObj);
1248
1249     /*
1250      * Thread creation might take a while, so release the lock.
1251      */
1252     dvmUnlockThreadList();
1253
1254     int cc, oldStatus;
1255     oldStatus = dvmChangeStatus(self, THREAD_VMWAIT);
1256     cc = pthread_create(&threadHandle, &threadAttr, interpThreadStart,
1257             newThread);
1258     oldStatus = dvmChangeStatus(self, oldStatus);
1259
1260     if (cc != 0) {
1261         /*
1262          * Failure generally indicates that we have exceeded system
1263          * resource limits.  VirtualMachineError is probably too severe,
1264          * so use OutOfMemoryError.
1265          */
1266         LOGE("Thread creation failed (err=%s)\n", strerror(errno));
1267
1268         dvmSetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread, NULL);
1269
1270         dvmThrowException("Ljava/lang/OutOfMemoryError;",
1271             "thread creation failed");
1272         goto fail;
1273     }
1274
1275     /*
1276      * We need to wait for the thread to start.  Otherwise, depending on
1277      * the whims of the OS scheduler, we could return and the code in our
1278      * thread could try to do operations on the new thread before it had
1279      * finished starting.
1280      *
1281      * The new thread will lock the thread list, change its state to
1282      * THREAD_STARTING, broadcast to gDvm.threadStartCond, and then sleep
1283      * on gDvm.threadStartCond (which uses the thread list lock).  This
1284      * thread (the parent) will either see that the thread is already ready
1285      * after we grab the thread list lock, or will be awakened from the
1286      * condition variable on the broadcast.
1287      *
1288      * We don't want to stall the rest of the VM while the new thread
1289      * starts, which can happen if the GC wakes up at the wrong moment.
1290      * So, we change our own status to VMWAIT, and self-suspend if
1291      * necessary after we finish adding the new thread.
1292      *
1293      *
1294      * We have to deal with an odd race with the GC/debugger suspension
1295      * mechanism when creating a new thread.  The information about whether
1296      * or not a thread should be suspended is contained entirely within
1297      * the Thread struct; this is usually cleaner to deal with than having
1298      * one or more globally-visible suspension flags.  The trouble is that
1299      * we could create the thread while the VM is trying to suspend all
1300      * threads.  The suspend-count won't be nonzero for the new thread,
1301      * so dvmChangeStatus(THREAD_RUNNING) won't cause a suspension.
1302      *
1303      * The easiest way to deal with this is to prevent the new thread from
1304      * running until the parent says it's okay.  This results in the
1305      * following (correct) sequence of events for a "badly timed" GC
1306      * (where '-' is us, 'o' is the child, and '+' is some other thread):
1307      *
1308      *  - call pthread_create()
1309      *  - lock thread list
1310      *  - put self into THREAD_VMWAIT so GC doesn't wait for us
1311      *  - sleep on condition var (mutex = thread list lock) until child starts
1312      *  + GC triggered by another thread
1313      *  + thread list locked; suspend counts updated; thread list unlocked
1314      *  + loop waiting for all runnable threads to suspend
1315      *  + success, start GC
1316      *  o child thread wakes, signals condition var to wake parent
1317      *  o child waits for parent ack on condition variable
1318      *  - we wake up, locking thread list
1319      *  - add child to thread list
1320      *  - unlock thread list
1321      *  - change our state back to THREAD_RUNNING; GC causes us to suspend
1322      *  + GC finishes; all threads in thread list are resumed
1323      *  - lock thread list
1324      *  - set child to THREAD_VMWAIT, and signal it to start
1325      *  - unlock thread list
1326      *  o child resumes
1327      *  o child changes state to THREAD_RUNNING
1328      *
1329      * The above shows the GC starting up during thread creation, but if
1330      * it starts anywhere after VMThread.create() is called it will
1331      * produce the same series of events.
1332      *
1333      * Once the child is in the thread list, it will be suspended and
1334      * resumed like any other thread.  In the above scenario the resume-all
1335      * code will try to resume the new thread, which was never actually
1336      * suspended, and try to decrement the child's thread suspend count to -1.
1337      * We can catch this in the resume-all code.
1338      *
1339      * Bouncing back and forth between threads like this adds a small amount
1340      * of scheduler overhead to thread startup.
1341      *
1342      * One alternative to having the child wait for the parent would be
1343      * to have the child inherit the parents' suspension count.  This
1344      * would work for a GC, since we can safely assume that the parent
1345      * thread didn't cause it, but we must only do so if the parent suspension
1346      * was caused by a suspend-all.  If the parent was being asked to
1347      * suspend singly by the debugger, the child should not inherit the value.
1348      *
1349      * We could also have a global "new thread suspend count" that gets
1350      * picked up by new threads before changing state to THREAD_RUNNING.
1351      * This would be protected by the thread list lock and set by a
1352      * suspend-all.
1353      */
1354     dvmLockThreadList(self);
1355     assert(self->status == THREAD_RUNNING);
1356     self->status = THREAD_VMWAIT;
1357     while (newThread->status != THREAD_STARTING)
1358         pthread_cond_wait(&gDvm.threadStartCond, &gDvm.threadListLock);
1359
1360     LOG_THREAD("threadid=%d: adding to list\n", newThread->threadId);
1361     newThread->next = gDvm.threadList->next;
1362     if (newThread->next != NULL)
1363         newThread->next->prev = newThread;
1364     newThread->prev = gDvm.threadList;
1365     gDvm.threadList->next = newThread;
1366
1367     if (!dvmGetFieldBoolean(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_daemon))
1368         gDvm.nonDaemonThreadCount++;        // guarded by thread list lock
1369
1370     dvmUnlockThreadList();
1371
1372     /* change status back to RUNNING, self-suspending if necessary */
1373     dvmChangeStatus(self, THREAD_RUNNING);
1374
1375     /*
1376      * Tell the new thread to start.
1377      *
1378      * We must hold the thread list lock before messing with another thread.
1379      * In the general case we would also need to verify that newThread was
1380      * still in the thread list, but in our case the thread has not started
1381      * executing user code and therefore has not had a chance to exit.
1382      *
1383      * We move it to VMWAIT, and it then shifts itself to RUNNING, which
1384      * comes with a suspend-pending check.
1385      */
1386     dvmLockThreadList(self);
1387
1388     assert(newThread->status == THREAD_STARTING);
1389     newThread->status = THREAD_VMWAIT;
1390     pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadStartCond);
1391
1392     dvmUnlockThreadList();
1393
1394     dvmReleaseTrackedAlloc(vmThreadObj, NULL);
1395     return true;
1396
1397 fail:
1398     freeThread(newThread);
1399     dvmReleaseTrackedAlloc(vmThreadObj, NULL);
1400     return false;
1401 }
1402
1403 /*
1404  * pthread entry function for threads started from interpreted code.
1405  */
1406 static void* interpThreadStart(void* arg)
1407 {
1408     Thread* self = (Thread*) arg;
1409
1410     char *threadName = dvmGetThreadName(self);
1411     setThreadName(threadName);
1412     free(threadName);
1413
1414     /*
1415      * Finish initializing the Thread struct.
1416      */
1417     prepareThread(self);
1418
1419     LOG_THREAD("threadid=%d: created from interp\n", self->threadId);
1420
1421     /*
1422      * Change our status and wake our parent, who will add us to the
1423      * thread list and advance our state to VMWAIT.
1424      */
1425     dvmLockThreadList(self);
1426     self->status = THREAD_STARTING;
1427     pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadStartCond);
1428
1429     /*
1430      * Wait until the parent says we can go.  Assuming there wasn't a
1431      * suspend pending, this will happen immediately.  When it completes,
1432      * we're full-fledged citizens of the VM.
1433      *
1434      * We have to use THREAD_VMWAIT here rather than THREAD_RUNNING
1435      * because the pthread_cond_wait below needs to reacquire a lock that
1436      * suspend-all is also interested in.  If we get unlucky, the parent could
1437      * change us to THREAD_RUNNING, then a GC could start before we get
1438      * signaled, and suspend-all will grab the thread list lock and then
1439      * wait for us to suspend.  We'll be in the tail end of pthread_cond_wait
1440      * trying to get the lock.
1441      */
1442     while (self->status != THREAD_VMWAIT)
1443         pthread_cond_wait(&gDvm.threadStartCond, &gDvm.threadListLock);
1444
1445     dvmUnlockThreadList();
1446
1447     /*
1448      * Add a JNI context.
1449      */
1450     self->jniEnv = dvmCreateJNIEnv(self);
1451
1452     /*
1453      * Change our state so the GC will wait for us from now on.  If a GC is
1454      * in progress this call will suspend us.
1455      */
1456     dvmChangeStatus(self, THREAD_RUNNING);
1457
1458     /*
1459      * Notify the debugger & DDM.  The debugger notification may cause
1460      * us to suspend ourselves (and others).
1461      */
1462     if (gDvm.debuggerConnected)
1463         dvmDbgPostThreadStart(self);
1464
1465     /*
1466      * Set the system thread priority according to the Thread object's
1467      * priority level.  We don't usually need to do this, because both the
1468      * Thread object and system thread priorities inherit from parents.  The
1469      * tricky case is when somebody creates a Thread object, calls
1470      * setPriority(), and then starts the thread.  We could manage this with
1471      * a "needs priority update" flag to avoid the redundant call.
1472      */
1473     int priority = dvmGetFieldBoolean(self->threadObj,
1474                         gDvm.offJavaLangThread_priority);
1475     dvmChangeThreadPriority(self, priority);
1476
1477     /*
1478      * Execute the "run" method.
1479      *
1480      * At this point our stack is empty, so somebody who comes looking for
1481      * stack traces right now won't have much to look at.  This is normal.
1482      */
1483     Method* run = self->threadObj->clazz->vtable[gDvm.voffJavaLangThread_run];
1484     JValue unused;
1485
1486     LOGV("threadid=%d: calling run()\n", self->threadId);
1487     assert(strcmp(run->name, "run") == 0);
1488     dvmCallMethod(self, run, self->threadObj, &unused);
1489     LOGV("threadid=%d: exiting\n", self->threadId);
1490
1491     /*
1492      * Remove the thread from various lists, report its death, and free
1493      * its resources.
1494      */
1495     dvmDetachCurrentThread();
1496
1497     return NULL;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * The current thread is exiting with an uncaught exception.  The
1502  * Java programming language allows the application to provide a
1503  * thread-exit-uncaught-exception handler for the VM, for a specific
1504  * Thread, and for all threads in a ThreadGroup.
1505  *
1506  * Version 1.5 added the per-thread handler.  We need to call
1507  * "uncaughtException" in the handler object, which is either the
1508  * ThreadGroup object or the Thread-specific handler.
1509  */
1510 static void threadExitUncaughtException(Thread* self, Object* group)
1511 {
1512     Object* exception;
1513     Object* handlerObj;
1514     ClassObject* throwable;
1515     Method* uncaughtHandler = NULL;
1516     InstField* threadHandler;
1517
1518     LOGW("threadid=%d: thread exiting with uncaught exception (group=%p)\n",
1519         self->threadId, group);
1520     assert(group != NULL);
1521
1522     /*
1523      * Get a pointer to the exception, then clear out the one in the
1524      * thread.  We don't want to have it set when executing interpreted code.
1525      */
1526     exception = dvmGetException(self);
1527     dvmAddTrackedAlloc(exception, self);
1528     dvmClearException(self);
1529
1530     /*
1531      * Get the Thread's "uncaughtHandler" object.  Use it if non-NULL;
1532      * else use "group" (which is an instance of UncaughtExceptionHandler).
1533      */
1534     threadHandler = dvmFindInstanceField(gDvm.classJavaLangThread,
1535             "uncaughtHandler", "Ljava/lang/Thread$UncaughtExceptionHandler;");
1536     if (threadHandler == NULL) {
1537         LOGW("WARNING: no 'uncaughtHandler' field in java/lang/Thread\n");
1538         goto bail;
1539     }
1540     handlerObj = dvmGetFieldObject(self->threadObj, threadHandler->byteOffset);
1541     if (handlerObj == NULL)
1542         handlerObj = group;
1543
1544     /*
1545      * Find the "uncaughtHandler" field in this object.
1546      */
1547     uncaughtHandler = dvmFindVirtualMethodHierByDescriptor(handlerObj->clazz,
1548             "uncaughtException", "(Ljava/lang/Thread;Ljava/lang/Throwable;)V");
1549
1550     if (uncaughtHandler != NULL) {
1551         //LOGI("+++ calling %s.uncaughtException\n",
1552         //     handlerObj->clazz->descriptor);
1553         JValue unused;
1554         dvmCallMethod(self, uncaughtHandler, handlerObj, &unused,
1555             self->threadObj, exception);
1556     } else {
1557         /* restore it and dump a stack trace */
1558         LOGW("WARNING: no 'uncaughtException' method in class %s\n",
1559             handlerObj->clazz->descriptor);
1560         dvmSetException(self, exception);
1561         dvmLogExceptionStackTrace();
1562     }
1563
1564 bail:
1565     dvmReleaseTrackedAlloc(exception, self);
1566 }
1567
1568
1569 /*
1570  * Create an internal VM thread, for things like JDWP and finalizers.
1571  *
1572  * The easiest way to do this is create a new thread and then use the
1573  * JNI AttachCurrentThread implementation.
1574  *
1575  * This does not return until after the new thread has begun executing.
1576  */
1577 bool dvmCreateInternalThread(pthread_t* pHandle, const char* name,
1578     InternalThreadStart func, void* funcArg)
1579 {
1580     InternalStartArgs* pArgs;
1581     Object* systemGroup;
1582     pthread_attr_t threadAttr;
1583     volatile Thread* newThread = NULL;
1584     volatile int createStatus = 0;
1585
1586     systemGroup = dvmGetSystemThreadGroup();
1587     if (systemGroup == NULL)
1588         return false;
1589
1590     pArgs = (InternalStartArgs*) malloc(sizeof(*pArgs));
1591     pArgs->func = func;
1592     pArgs->funcArg = funcArg;
1593     pArgs->name = strdup(name);     // storage will be owned by new thread
1594     pArgs->group = systemGroup;
1595     pArgs->isDaemon = true;
1596     pArgs->pThread = &newThread;
1597     pArgs->pCreateStatus = &createStatus;
1598
1599     pthread_attr_init(&threadAttr);
1600     //pthread_attr_setdetachstate(&threadAttr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
1601
1602     if (pthread_create(pHandle, &threadAttr, internalThreadStart,
1603             pArgs) != 0)
1604     {
1605         LOGE("internal thread creation failed\n");
1606         free(pArgs->name);
1607         free(pArgs);
1608         return false;
1609     }
1610
1611     /*
1612      * Wait for the child to start.  This gives us an opportunity to make
1613      * sure that the thread started correctly, and allows our caller to
1614      * assume that the thread has started running.
1615      *
1616      * Because we aren't holding a lock across the thread creation, it's
1617      * possible that the child will already have completed its
1618      * initialization.  Because the child only adjusts "createStatus" while
1619      * holding the thread list lock, the initial condition on the "while"
1620      * loop will correctly avoid the wait if this occurs.
1621      *
1622      * It's also possible that we'll have to wait for the thread to finish
1623      * being created, and as part of allocating a Thread object it might
1624      * need to initiate a GC.  We switch to VMWAIT while we pause.
1625      */
1626     Thread* self = dvmThreadSelf();
1627     int oldStatus = dvmChangeStatus(self, THREAD_VMWAIT);
1628     dvmLockThreadList(self);
1629     while (createStatus == 0)
1630         pthread_cond_wait(&gDvm.threadStartCond, &gDvm.threadListLock);
1631
1632     if (newThread == NULL) {
1633         LOGW("internal thread create failed (createStatus=%d)\n", createStatus);
1634         assert(createStatus < 0);
1635         /* don't free pArgs -- if pthread_create succeeded, child owns it */
1636         dvmUnlockThreadList();
1637         dvmChangeStatus(self, oldStatus);
1638         return false;
1639     }
1640
1641     /* thread could be in any state now (except early init states) */
1642     //assert(newThread->status == THREAD_RUNNING);
1643
1644     dvmUnlockThreadList();
1645     dvmChangeStatus(self, oldStatus);
1646
1647     return true;
1648 }
1649
1650 /*
1651  * pthread entry function for internally-created threads.
1652  *
1653  * We are expected to free "arg" and its contents.  If we're a daemon
1654  * thread, and we get cancelled abruptly when the VM shuts down, the
1655  * storage won't be freed.  If this becomes a concern we can make a copy
1656  * on the stack.
1657  */
1658 static void* internalThreadStart(void* arg)
1659 {
1660     InternalStartArgs* pArgs = (InternalStartArgs*) arg;
1661     JavaVMAttachArgs jniArgs;
1662
1663     jniArgs.version = JNI_VERSION_1_2;
1664     jniArgs.name = pArgs->name;
1665     jniArgs.group = pArgs->group;
1666
1667     setThreadName(pArgs->name);
1668
1669     /* use local jniArgs as stack top */
1670     if (dvmAttachCurrentThread(&jniArgs, pArgs->isDaemon)) {
1671         /*
1672          * Tell the parent of our success.
1673          *
1674          * threadListLock is the mutex for threadStartCond.
1675          */
1676         dvmLockThreadList(dvmThreadSelf());
1677         *pArgs->pCreateStatus = 1;
1678         *pArgs->pThread = dvmThreadSelf();
1679         pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadStartCond);
1680         dvmUnlockThreadList();
1681
1682         LOG_THREAD("threadid=%d: internal '%s'\n",
1683             dvmThreadSelf()->threadId, pArgs->name);
1684
1685         /* execute */
1686         (*pArgs->func)(pArgs->funcArg);
1687
1688         /* detach ourselves */
1689         dvmDetachCurrentThread();
1690     } else {
1691         /*
1692          * Tell the parent of our failure.  We don't have a Thread struct,
1693          * so we can't be suspended, so we don't need to enter a critical
1694          * section.
1695          */
1696         dvmLockThreadList(dvmThreadSelf());
1697         *pArgs->pCreateStatus = -1;
1698         assert(*pArgs->pThread == NULL);
1699         pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadStartCond);
1700         dvmUnlockThreadList();
1701
1702         assert(*pArgs->pThread == NULL);
1703     }
1704
1705     free(pArgs->name);
1706     free(pArgs);
1707     return NULL;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Attach the current thread to the VM.
1712  *
1713  * Used for internally-created threads and JNI's AttachCurrentThread.
1714  */
1715 bool dvmAttachCurrentThread(const JavaVMAttachArgs* pArgs, bool isDaemon)
1716 {
1717     Thread* self = NULL;
1718     Object* threadObj = NULL;
1719     Object* vmThreadObj = NULL;
1720     StringObject* threadNameStr = NULL;
1721     Method* init;
1722     bool ok, ret;
1723
1724     /* establish a basic sense of self */
1725     self = allocThread(gDvm.stackSize);
1726     if (self == NULL)
1727         goto fail;
1728     setThreadSelf(self);
1729
1730     /*
1731      * Create Thread and VMThread objects.  We have to use ALLOC_NO_GC
1732      * because this thread is not yet visible to the VM.  We could also
1733      * just grab the GC lock earlier, but that leaves us executing
1734      * interpreted code with the lock held, which is not prudent.
1735      *
1736      * The alloc calls will block if a GC is in progress, so we don't need
1737      * to check for global suspension here.
1738      *
1739      * It's also possible for the allocation calls to *cause* a GC.
1740      */
1741     //BUG: deadlock if a GC happens here during HeapWorker creation
1742     threadObj = dvmAllocObject(gDvm.classJavaLangThread, ALLOC_NO_GC);
1743     if (threadObj == NULL)
1744         goto fail;
1745     vmThreadObj = dvmAllocObject(gDvm.classJavaLangVMThread, ALLOC_NO_GC);
1746     if (vmThreadObj == NULL)
1747         goto fail;
1748
1749     self->threadObj = threadObj;
1750     dvmSetFieldInt(vmThreadObj, gDvm.offJavaLangVMThread_vmData, (u4)self);
1751
1752     /*
1753      * Do some java.lang.Thread constructor prep before we lock stuff down.
1754      */
1755     if (pArgs->name != NULL) {
1756         threadNameStr = dvmCreateStringFromCstr(pArgs->name, ALLOC_NO_GC);
1757         if (threadNameStr == NULL) {
1758             assert(dvmCheckException(dvmThreadSelf()));
1759             goto fail;
1760         }
1761     }
1762
1763     init = dvmFindDirectMethodByDescriptor(gDvm.classJavaLangThread, "<init>",
1764             "(Ljava/lang/ThreadGroup;Ljava/lang/String;IZ)V");
1765     if (init == NULL) {
1766         assert(dvmCheckException(dvmThreadSelf()));
1767         goto fail;
1768     }
1769
1770     /*
1771      * Finish our thread prep.  We need to do this before invoking any
1772      * interpreted code.  prepareThread() requires that we hold the thread
1773      * list lock.
1774      */
1775     dvmLockThreadList(self);
1776     ok = prepareThread(self);
1777     dvmUnlockThreadList();
1778     if (!ok)
1779         goto fail;
1780
1781     self->jniEnv = dvmCreateJNIEnv(self);
1782     if (self->jniEnv == NULL)
1783         goto fail;
1784
1785     /*
1786      * Create a "fake" JNI frame at the top of the main thread interp stack.
1787      * It isn't really necessary for the internal threads, but it gives
1788      * the debugger something to show.  It is essential for the JNI-attached
1789      * threads.
1790      */
1791     if (!createFakeRunFrame(self))
1792         goto fail;
1793
1794     /*
1795      * The native side of the thread is ready;  add it to the list.
1796      */
1797     LOG_THREAD("threadid=%d: adding to list (attached)\n", self->threadId);
1798
1799     /* Start off in VMWAIT, because we may be about to block
1800      * on the heap lock, and we don't want any suspensions
1801      * to wait for us.
1802      */
1803     self->status = THREAD_VMWAIT;
1804
1805     /*
1806      * Add ourselves to the thread list.  Once we finish here we are
1807      * visible to the debugger and the GC.
1808      */
1809     dvmLockThreadList(self);
1810
1811     self->next = gDvm.threadList->next;
1812     if (self->next != NULL)
1813         self->next->prev = self;
1814     self->prev = gDvm.threadList;
1815     gDvm.threadList->next = self;
1816     if (!isDaemon)
1817         gDvm.nonDaemonThreadCount++;
1818
1819     dvmUnlockThreadList();
1820
1821     /*
1822      * It's possible that a GC is currently running.  Our thread
1823      * wasn't in the list when the GC started, so it's not properly
1824      * suspended in that case.  Synchronize on the heap lock (held
1825      * when a GC is happening) to guarantee that any GCs from here
1826      * on will see this thread in the list.
1827      */
1828     dvmLockMutex(&gDvm.gcHeapLock);
1829     dvmUnlockMutex(&gDvm.gcHeapLock);
1830
1831     /*
1832      * Switch to the running state now that we're ready for
1833      * suspensions.  This call may suspend.
1834      */
1835     dvmChangeStatus(self, THREAD_RUNNING);
1836
1837     /*
1838      * Now we're ready to run some interpreted code.
1839      *
1840      * We need to construct the Thread object and set the VMThread field.
1841      * Setting VMThread tells interpreted code that we're alive.
1842      *
1843      * Call the (group, name, priority, daemon) constructor on the Thread.
1844      * This sets the thread's name and adds it to the specified group, and
1845      * provides values for priority and daemon (which are normally inherited
1846      * from the current thread).
1847      */
1848     JValue unused;
1849     dvmCallMethod(self, init, threadObj, &unused, (Object*)pArgs->group,
1850         threadNameStr, getThreadPriorityFromSystem(), isDaemon);
1851     if (dvmCheckException(self)) {
1852         LOGE("exception thrown while constructing attached thread object\n");
1853         goto fail_unlink;
1854     }
1855     //if (isDaemon)
1856     //    dvmSetFieldBoolean(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_daemon, true);
1857
1858     /*
1859      * Set the VMThread field, which tells interpreted code that we're alive.
1860      *
1861      * The risk of a thread start collision here is very low; somebody
1862      * would have to be deliberately polling the ThreadGroup list and
1863      * trying to start threads against anything it sees, which would
1864      * generally cause problems for all thread creation.  However, for
1865      * correctness we test "vmThread" before setting it.
1866      */
1867     if (dvmGetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread) != NULL) {
1868         dvmThrowException("Ljava/lang/IllegalThreadStateException;",
1869             "thread has already been started");
1870         /* We don't want to free anything associated with the thread
1871          * because someone is obviously interested in it.  Just let
1872          * it go and hope it will clean itself up when its finished.
1873          * This case should never happen anyway.
1874          *
1875          * Since we're letting it live, we need to finish setting it up.
1876          * We just have to let the caller know that the intended operation
1877          * has failed.
1878          *
1879          * [ This seems strange -- stepping on the vmThread object that's
1880          * already present seems like a bad idea.  TODO: figure this out. ]
1881          */
1882         ret = false;
1883     } else
1884         ret = true;
1885     dvmSetFieldObject(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread, vmThreadObj);
1886
1887     /* These are now reachable from the thread groups. */
1888     dvmClearAllocFlags(threadObj, ALLOC_NO_GC);
1889     dvmClearAllocFlags(vmThreadObj, ALLOC_NO_GC);
1890
1891     /*
1892      * The thread is ready to go;  let the debugger see it.
1893      */
1894     self->threadObj = threadObj;
1895
1896     LOG_THREAD("threadid=%d: attached from native, name=%s\n",
1897         self->threadId, pArgs->name);
1898
1899     /* tell the debugger & DDM */
1900     if (gDvm.debuggerConnected)
1901         dvmDbgPostThreadStart(self);
1902
1903     return ret;
1904
1905 fail_unlink:
1906     dvmLockThreadList(self);
1907     unlinkThread(self);
1908     if (!isDaemon)
1909         gDvm.nonDaemonThreadCount--;
1910     dvmUnlockThreadList();
1911     /* fall through to "fail" */
1912 fail:
1913     dvmClearAllocFlags(threadObj, ALLOC_NO_GC);
1914     dvmClearAllocFlags(vmThreadObj, ALLOC_NO_GC);
1915     if (self != NULL) {
1916         if (self->jniEnv != NULL) {
1917             dvmDestroyJNIEnv(self->jniEnv);
1918             self->jniEnv = NULL;
1919         }
1920         freeThread(self);
1921     }
1922     setThreadSelf(NULL);
1923     return false;
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Detach the thread from the various data structures, notify other threads
1928  * that are waiting to "join" it, and free up all heap-allocated storage.
1929  *
1930  * Used for all threads.
1931  *
1932  * When we get here the interpreted stack should be empty.  The JNI 1.6 spec
1933  * requires us to enforce this for the DetachCurrentThread call, probably
1934  * because it also says that DetachCurrentThread causes all monitors
1935  * associated with the thread to be released.  (Because the stack is empty,
1936  * we only have to worry about explicit JNI calls to MonitorEnter.)
1937  *
1938  * THOUGHT:
1939  * We might want to avoid freeing our internal Thread structure until the
1940  * associated Thread/VMThread objects get GCed.  Our Thread is impossible to
1941  * get to once the thread shuts down, but there is a small possibility of
1942  * an operation starting in another thread before this thread halts, and
1943  * finishing much later (perhaps the thread got stalled by a weird OS bug).
1944  * We don't want something like Thread.isInterrupted() crawling through
1945  * freed storage.  Can do with a Thread finalizer, or by creating a
1946  * dedicated ThreadObject class for java/lang/Thread and moving all of our
1947  * state into that.
1948  */
1949 void dvmDetachCurrentThread(void)
1950 {
1951     Thread* self = dvmThreadSelf();
1952     Object* vmThread;
1953     Object* group;
1954
1955     /*
1956      * Make sure we're not detaching a thread that's still running.  (This
1957      * could happen with an explicit JNI detach call.)
1958      *
1959      * A thread created by interpreted code will finish with a depth of
1960      * zero, while a JNI-attached thread will have the synthetic "stack
1961      * starter" native method at the top.
1962      */
1963     int curDepth = dvmComputeExactFrameDepth(self->curFrame);
1964     if (curDepth != 0) {
1965         bool topIsNative = false;
1966
1967         if (curDepth == 1) {
1968             /* not expecting a lingering break frame; just look at curFrame */
1969             assert(!dvmIsBreakFrame(self->curFrame));
1970             StackSaveArea* ssa = SAVEAREA_FROM_FP(self->curFrame);
1971             if (dvmIsNativeMethod(ssa->method))
1972                 topIsNative = true;
1973         }
1974
1975         if (!topIsNative) {
1976             LOGE("ERROR: detaching thread with interp frames (count=%d)\n",
1977                 curDepth);
1978             dvmDumpThread(self, false);
1979             dvmAbort();
1980         }
1981     }
1982
1983     group = dvmGetFieldObject(self->threadObj, gDvm.offJavaLangThread_group);
1984     LOG_THREAD("threadid=%d: detach (group=%p)\n", self->threadId, group);
1985
1986     /*
1987      * Release any held monitors.  Since there are no interpreted stack
1988      * frames, the only thing left are the monitors held by JNI MonitorEnter
1989      * calls.
1990      */
1991     dvmReleaseJniMonitors(self);
1992
1993     /*
1994      * Do some thread-exit uncaught exception processing if necessary.
1995      */
1996     if (dvmCheckException(self))
1997         threadExitUncaughtException(self, group);
1998
1999     /*
2000      * Remove the thread from the thread group.
2001      */
2002     if (group != NULL) {
2003         Method* removeThread =
2004             group->clazz->vtable[gDvm.voffJavaLangThreadGroup_removeThread];
2005         JValue unused;
2006         dvmCallMethod(self, removeThread, group, &unused, self->threadObj);
2007     }
2008
2009     /*
2010      * Clear the vmThread reference in the Thread object.  Interpreted code
2011      * will now see that this Thread is not running.  As this may be the
2012      * only reference to the VMThread object that the VM knows about, we
2013      * have to create an internal reference to it first.
2014      */
2015     vmThread = dvmGetFieldObject(self->threadObj,
2016                     gDvm.offJavaLangThread_vmThread);
2017     dvmAddTrackedAlloc(vmThread, self);
2018     dvmSetFieldObject(self->threadObj, gDvm.offJavaLangThread_vmThread, NULL);
2019
2020     /* clear out our struct Thread pointer, since it's going away */
2021     dvmSetFieldObject(vmThread, gDvm.offJavaLangVMThread_vmData, NULL);
2022
2023     /*
2024      * Tell the debugger & DDM.  This may cause the current thread or all
2025      * threads to suspend.
2026      *
2027      * The JDWP spec is somewhat vague about when this happens, other than
2028      * that it's issued by the dying thread, which may still appear in
2029      * an "all threads" listing.
2030      */
2031     if (gDvm.debuggerConnected)
2032         dvmDbgPostThreadDeath(self);
2033
2034     /*
2035      * Thread.join() is implemented as an Object.wait() on the VMThread
2036      * object.  Signal anyone who is waiting.
2037      */
2038     dvmLockObject(self, vmThread);
2039     dvmObjectNotifyAll(self, vmThread);
2040     dvmUnlockObject(self, vmThread);
2041
2042     dvmReleaseTrackedAlloc(vmThread, self);
2043     vmThread = NULL;
2044
2045     /*
2046      * We're done manipulating objects, so it's okay if the GC runs in
2047      * parallel with us from here out.  It's important to do this if
2048      * profiling is enabled, since we can wait indefinitely.
2049      */
2050     self->status = THREAD_VMWAIT;
2051
2052 #ifdef WITH_PROFILER
2053     /*
2054      * If we're doing method trace profiling, we don't want threads to exit,
2055      * because if they do we'll end up reusing thread IDs.  This complicates
2056      * analysis and makes it impossible to have reasonable output in the
2057      * "threads" section of the "key" file.
2058      *
2059      * We need to do this after Thread.join() completes, or other threads
2060      * could get wedged.  Since self->threadObj is still valid, the Thread
2061      * object will not get GCed even though we're no longer in the ThreadGroup
2062      * list (which is important since the profiling thread needs to get
2063      * the thread's name).
2064      */
2065     MethodTraceState* traceState = &gDvm.methodTrace;
2066
2067     dvmLockMutex(&traceState->startStopLock);
2068     if (traceState->traceEnabled) {
2069         LOGI("threadid=%d: waiting for method trace to finish\n",
2070             self->threadId);
2071         while (traceState->traceEnabled) {
2072             int cc;
2073             cc = pthread_cond_wait(&traceState->threadExitCond,
2074                     &traceState->startStopLock);
2075             assert(cc == 0);
2076         }
2077     }
2078     dvmUnlockMutex(&traceState->startStopLock);
2079 #endif
2080
2081     dvmLockThreadList(self);
2082
2083     /*
2084      * Lose the JNI context.
2085      */
2086     dvmDestroyJNIEnv(self->jniEnv);
2087     self->jniEnv = NULL;
2088
2089     self->status = THREAD_ZOMBIE;
2090
2091     /*
2092      * Remove ourselves from the internal thread list.
2093      */
2094     unlinkThread(self);
2095
2096     /*
2097      * If we're the last one standing, signal anybody waiting in
2098      * DestroyJavaVM that it's okay to exit.
2099      */
2100     if (!dvmGetFieldBoolean(self->threadObj, gDvm.offJavaLangThread_daemon)) {
2101         gDvm.nonDaemonThreadCount--;        // guarded by thread list lock
2102
2103         if (gDvm.nonDaemonThreadCount == 0) {
2104             int cc;
2105
2106             LOGV("threadid=%d: last non-daemon thread\n", self->threadId);
2107             //dvmDumpAllThreads(false);
2108             // cond var guarded by threadListLock, which we already hold
2109             cc = pthread_cond_signal(&gDvm.vmExitCond);
2110             assert(cc == 0);
2111         }
2112     }
2113
2114     LOGV("threadid=%d: bye!\n", self->threadId);
2115     releaseThreadId(self);
2116     dvmUnlockThreadList();
2117
2118     setThreadSelf(NULL);
2119     freeThread(self);
2120 }
2121
2122
2123 /*
2124  * Suspend a single thread.  Do not use to suspend yourself.
2125  *
2126  * This is used primarily for debugger/DDMS activity.  Does not return
2127  * until the thread has suspended or is in a "safe" state (e.g. executing
2128  * native code outside the VM).
2129  *
2130  * The thread list lock should be held before calling here -- it's not
2131  * entirely safe to hang on to a Thread* from another thread otherwise.
2132  * (We'd need to grab it here anyway to avoid clashing with a suspend-all.)
2133  */
2134 void dvmSuspendThread(Thread* thread)
2135 {
2136     assert(thread != NULL);
2137     assert(thread != dvmThreadSelf());
2138     //assert(thread->handle != dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState));
2139
2140     lockThreadSuspendCount();
2141     thread->suspendCount++;
2142     thread->dbgSuspendCount++;
2143
2144     LOG_THREAD("threadid=%d: suspend++, now=%d\n",
2145         thread->threadId, thread->suspendCount);
2146     unlockThreadSuspendCount();
2147
2148     waitForThreadSuspend(dvmThreadSelf(), thread);
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Reduce the suspend count of a thread.  If it hits zero, tell it to
2153  * resume.
2154  *
2155  * Used primarily for debugger/DDMS activity.  The thread in question
2156  * might have been suspended singly or as part of a suspend-all operation.
2157  *
2158  * The thread list lock should be held before calling here -- it's not
2159  * entirely safe to hang on to a Thread* from another thread otherwise.
2160  * (We'd need to grab it here anyway to avoid clashing with a suspend-all.)
2161  */
2162 void dvmResumeThread(Thread* thread)
2163 {
2164     assert(thread != NULL);
2165     assert(thread != dvmThreadSelf());
2166     //assert(thread->handle != dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState));
2167
2168     lockThreadSuspendCount();
2169     if (thread->suspendCount > 0) {
2170         thread->suspendCount--;
2171         thread->dbgSuspendCount--;
2172     } else {
2173         LOG_THREAD("threadid=%d:  suspendCount already zero\n",
2174             thread->threadId);
2175     }
2176
2177     LOG_THREAD("threadid=%d: suspend--, now=%d\n",
2178         thread->threadId, thread->suspendCount);
2179
2180     if (thread->suspendCount == 0) {
2181         int cc = pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadSuspendCountCond);
2182         assert(cc == 0);
2183     }
2184
2185     unlockThreadSuspendCount();
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Suspend yourself, as a result of debugger activity.
2190  */
2191 void dvmSuspendSelf(bool jdwpActivity)
2192 {
2193     Thread* self = dvmThreadSelf();
2194
2195     /* debugger thread may not suspend itself due to debugger activity! */
2196     assert(gDvm.jdwpState != NULL);
2197     if (self->handle == dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState)) {
2198         assert(false);
2199         return;
2200     }
2201
2202     /*
2203      * Collisions with other suspends aren't really interesting.  We want
2204      * to ensure that we're the only one fiddling with the suspend count
2205      * though.
2206      */
2207     lockThreadSuspendCount();
2208     self->suspendCount++;
2209     self->dbgSuspendCount++;
2210
2211     /*
2212      * Suspend ourselves.
2213      */
2214     assert(self->suspendCount > 0);
2215     self->isSuspended = true;
2216     LOG_THREAD("threadid=%d: self-suspending (dbg)\n", self->threadId);
2217
2218     /*
2219      * Tell JDWP that we've completed suspension.  The JDWP thread can't
2220      * tell us to resume before we're fully asleep because we hold the
2221      * suspend count lock.
2222      *
2223      * If we got here via waitForDebugger(), don't do this part.
2224      */
2225     if (jdwpActivity) {
2226         //LOGI("threadid=%d: clearing wait-for-event (my handle=%08x)\n",
2227         //    self->threadId, (int) self->handle);
2228         dvmJdwpClearWaitForEventThread(gDvm.jdwpState);
2229     }
2230
2231     while (self->suspendCount != 0) {
2232         int cc;
2233         cc = pthread_cond_wait(&gDvm.threadSuspendCountCond,
2234                 &gDvm.threadSuspendCountLock);
2235         assert(cc == 0);
2236         if (self->suspendCount != 0) {
2237             /*
2238              * The condition was signaled but we're still suspended.  This
2239              * can happen if the debugger lets go while a SIGQUIT thread
2240              * dump event is pending (assuming SignalCatcher was resumed for
2241              * just long enough to try to grab the thread-suspend lock).
2242              */
2243             LOGD("threadid=%d: still suspended after undo (sc=%d dc=%d s=%c)\n",
2244                 self->threadId, self->suspendCount, self->dbgSuspendCount,
2245                 self->isSuspended ? 'Y' : 'N');
2246         }
2247     }
2248     assert(self->suspendCount == 0 && self->dbgSuspendCount == 0);
2249     self->isSuspended = false;
2250     LOG_THREAD("threadid=%d: self-reviving (dbg), status=%d\n",
2251         self->threadId, self->status);
2252
2253     unlockThreadSuspendCount();
2254 }
2255
2256
2257 #ifdef HAVE_GLIBC
2258 # define NUM_FRAMES  20
2259 # include <execinfo.h>
2260 /*
2261  * glibc-only stack dump function.  Requires link with "--export-dynamic".
2262  *
2263  * TODO: move this into libs/cutils and make it work for all platforms.
2264  */
2265 static void printBackTrace(void)
2266 {
2267     void* array[NUM_FRAMES];
2268     size_t size;
2269     char** strings;
2270     size_t i;
2271
2272     size = backtrace(array, NUM_FRAMES);
2273     strings = backtrace_symbols(array, size);
2274
2275     LOGW("Obtained %zd stack frames.\n", size);
2276
2277     for (i = 0; i < size; i++)
2278         LOGW("%s\n", strings[i]);
2279
2280     free(strings);
2281 }
2282 #else
2283 static void printBackTrace(void) {}
2284 #endif
2285
2286 /*
2287  * Dump the state of the current thread and that of another thread that
2288  * we think is wedged.
2289  */
2290 static void dumpWedgedThread(Thread* thread)
2291 {
2292     char exePath[1024];
2293
2294     /*
2295      * The "executablepath" function in libutils is host-side only.
2296      */
2297     strcpy(exePath, "-");
2298 #ifdef HAVE_GLIBC
2299     {
2300         char proc[100];
2301         sprintf(proc, "/proc/%d/exe", getpid());
2302         int len;
2303         
2304         len = readlink(proc, exePath, sizeof(exePath)-1);
2305         exePath[len] = '\0';
2306     }
2307 #endif
2308
2309     LOGW("dumping state: process %s %d\n", exePath, getpid());
2310     dvmDumpThread(dvmThreadSelf(), false);
2311     printBackTrace();
2312
2313     // dumping a running thread is risky, but could be useful
2314     dvmDumpThread(thread, true);
2315
2316
2317     // stop now and get a core dump
2318     //abort();
2319 }
2320
2321
2322 /*
2323  * Wait for another thread to see the pending suspension and stop running.
2324  * It can either suspend itself or go into a non-running state such as
2325  * VMWAIT or NATIVE in which it cannot interact with the GC.
2326  *
2327  * If we're running at a higher priority, sched_yield() may not do anything,
2328  * so we need to sleep for "long enough" to guarantee that the other
2329  * thread has a chance to finish what it's doing.  Sleeping for too short
2330  * a period (e.g. less than the resolution of the sleep clock) might cause
2331  * the scheduler to return immediately, so we want to start with a
2332  * "reasonable" value and expand.
2333  *
2334  * This does not return until the other thread has stopped running.
2335  * Eventually we time out and the VM aborts.
2336  *
2337  * This does not try to detect the situation where two threads are
2338  * waiting for each other to suspend.  In normal use this is part of a
2339  * suspend-all, which implies that the suspend-all lock is held, or as
2340  * part of a debugger action in which the JDWP thread is always the one
2341  * doing the suspending.  (We may need to re-evaluate this now that
2342  * getThreadStackTrace is implemented as suspend-snapshot-resume.)
2343  *
2344  * TODO: track basic stats about time required to suspend VM.
2345  */
2346 static void waitForThreadSuspend(Thread* self, Thread* thread)
2347 {
2348     const int kMaxRetries = 10;
2349     const int kSpinSleepTime = 750*1000;        /* 0.75s */
2350     bool complained = false;
2351
2352     int sleepIter = 0;
2353     int retryCount = 0;
2354     u8 startWhen = 0;       // init req'd to placate gcc
2355
2356     while (thread->status == THREAD_RUNNING && !thread->isSuspended) {
2357         if (sleepIter == 0)         // get current time on first iteration
2358             startWhen = dvmGetRelativeTimeUsec();
2359
2360         if (!dvmIterativeSleep(sleepIter++, kSpinSleepTime, startWhen)) {
2361             LOGW("threadid=%d (h=%d): spin on suspend threadid=%d (handle=%d)\n",
2362                 self->threadId, (int)self->handle,
2363                 thread->threadId, (int)thread->handle);
2364             dumpWedgedThread(thread);
2365             complained = true;
2366
2367             // keep going; could be slow due to valgrind
2368             sleepIter = 0;
2369
2370             if (retryCount++ == kMaxRetries) {
2371                 LOGE("threadid=%d: stuck on threadid=%d, giving up\n",
2372                     self->threadId, thread->threadId);
2373                 dvmDumpAllThreads(false);
2374                 dvmAbort();
2375             }
2376         }
2377     }
2378
2379     if (complained) {
2380         LOGW("threadid=%d: spin on suspend resolved\n", self->threadId);
2381         //dvmDumpThread(thread, false);   /* suspended, so dump is safe */
2382     }
2383 }
2384
2385 /*
2386  * Suspend all threads except the current one.  This is used by the GC,
2387  * the debugger, and by any thread that hits a "suspend all threads"
2388  * debugger event (e.g. breakpoint or exception).
2389  *
2390  * If thread N hits a "suspend all threads" breakpoint, we don't want it
2391  * to suspend the JDWP thread.  For the GC, we do, because the debugger can
2392  * create objects and even execute arbitrary code.  The "why" argument
2393  * allows the caller to say why the suspension is taking place.
2394  *
2395  * This can be called when a global suspend has already happened, due to
2396  * various debugger gymnastics, so keeping an "everybody is suspended" flag
2397  * doesn't work.
2398  *
2399  * DO NOT grab any locks before calling here.  We grab & release the thread
2400  * lock and suspend lock here (and we're not using recursive threads), and
2401  * we might have to self-suspend if somebody else beats us here.
2402  *
2403  * The current thread may not be attached to the VM.  This can happen if
2404  * we happen to GC as the result of an allocation of a Thread object.
2405  */
2406 void dvmSuspendAllThreads(SuspendCause why)
2407 {
2408     Thread* self = dvmThreadSelf();
2409     Thread* thread;
2410
2411     assert(why != 0);
2412
2413     /*
2414      * Start by grabbing the thread suspend lock.  If we can't get it, most
2415      * likely somebody else is in the process of performing a suspend or
2416      * resume, so lockThreadSuspend() will cause us to self-suspend.
2417      *
2418      * We keep the lock until all other threads are suspended.
2419      */
2420     lockThreadSuspend("susp-all", why);
2421
2422     LOG_THREAD("threadid=%d: SuspendAll starting\n", self->threadId);
2423
2424     /*
2425      * This is possible if the current thread was in VMWAIT mode when a
2426      * suspend-all happened, and then decided to do its own suspend-all.
2427      * This can happen when a couple of threads have simultaneous events
2428      * of interest to the debugger.
2429      */
2430     //assert(self->suspendCount == 0);
2431
2432     /*
2433      * Increment everybody's suspend count (except our own).
2434      */
2435     dvmLockThreadList(self);
2436
2437     lockThreadSuspendCount();
2438     for (thread = gDvm.threadList; thread != NULL; thread = thread->next) {
2439         if (thread == self)
2440             continue;
2441
2442         /* debugger events don't suspend JDWP thread */
2443         if ((why == SUSPEND_FOR_DEBUG || why == SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT) &&
2444             thread->handle == dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState))
2445             continue;
2446
2447         thread->suspendCount++;
2448         if (why == SUSPEND_FOR_DEBUG || why == SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT)
2449             thread->dbgSuspendCount++;
2450     }
2451     unlockThreadSuspendCount();
2452
2453     /*
2454      * Wait for everybody in THREAD_RUNNING state to stop.  Other states
2455      * indicate the code is either running natively or sleeping quietly.
2456      * Any attempt to transition back to THREAD_RUNNING will cause a check
2457      * for suspension, so it should be impossible for anything to execute
2458      * interpreted code or modify objects (assuming native code plays nicely).
2459      *
2460      * It's also okay if the thread transitions to a non-RUNNING state.
2461      *
2462      * Note we released the threadSuspendCountLock before getting here,
2463      * so if another thread is fiddling with its suspend count (perhaps
2464      * self-suspending for the debugger) it won't block while we're waiting
2465      * in here.
2466      */
2467     for (thread = gDvm.threadList; thread != NULL; thread = thread->next) {
2468         if (thread == self)
2469             continue;
2470
2471         /* debugger events don't suspend JDWP thread */
2472         if ((why == SUSPEND_FOR_DEBUG || why == SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT) &&
2473             thread->handle == dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState))
2474             continue;
2475
2476         /* wait for the other thread to see the pending suspend */
2477         waitForThreadSuspend(self, thread);
2478
2479         LOG_THREAD("threadid=%d:   threadid=%d status=%d c=%d dc=%d isSusp=%d\n", 
2480             self->threadId,
2481             thread->threadId, thread->status, thread->suspendCount,
2482             thread->dbgSuspendCount, thread->isSuspended);
2483     }
2484
2485     dvmUnlockThreadList();
2486     unlockThreadSuspend();
2487
2488     LOG_THREAD("threadid=%d: SuspendAll complete\n", self->threadId);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Resume all threads that are currently suspended.
2493  *
2494  * The "why" must match with the previous suspend.
2495  */
2496 void dvmResumeAllThreads(SuspendCause why)
2497 {
2498     Thread* self = dvmThreadSelf();
2499     Thread* thread;
2500     int cc;
2501
2502     lockThreadSuspend("res-all", why);  /* one suspend/resume at a time */
2503     LOG_THREAD("threadid=%d: ResumeAll starting\n", self->threadId);
2504
2505     /*
2506      * Decrement the suspend counts for all threads.  No need for atomic
2507      * writes, since nobody should be moving until we decrement the count.
2508      * We do need to hold the thread list because of JNI attaches.
2509      */
2510     dvmLockThreadList(self);
2511     lockThreadSuspendCount();
2512     for (thread = gDvm.threadList; thread != NULL; thread = thread->next) {
2513         if (thread == self)
2514             continue;
2515
2516         /* debugger events don't suspend JDWP thread */
2517         if ((why == SUSPEND_FOR_DEBUG || why == SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT) &&
2518             thread->handle == dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState))
2519         {
2520             continue;
2521         }
2522
2523         if (thread->suspendCount > 0) {
2524             thread->suspendCount--;
2525             if (why == SUSPEND_FOR_DEBUG || why == SUSPEND_FOR_DEBUG_EVENT)
2526                 thread->dbgSuspendCount--;
2527         } else {
2528             LOG_THREAD("threadid=%d:  suspendCount already zero\n",
2529                 thread->threadId);
2530         }
2531     }
2532     unlockThreadSuspendCount();
2533     dvmUnlockThreadList();
2534
2535     /*
2536      * In some ways it makes sense to continue to hold the thread-suspend
2537      * lock while we issue the wakeup broadcast.  It allows us to complete
2538      * one operation before moving on to the next, which simplifies the
2539      * thread activity debug traces.
2540      *
2541      * This approach caused us some difficulty under Linux, because the
2542      * condition variable broadcast not only made the threads runnable,
2543      * but actually caused them to execute, and it was a while before
2544      * the thread performing the wakeup had an opportunity to release the
2545      * thread-suspend lock.
2546      *
2547      * This is a problem because, when a thread tries to acquire that
2548      * lock, it times out after 3 seconds.  If at some point the thread
2549      * is told to suspend, the clock resets; but since the VM is still
2550      * theoretically mid-resume, there's no suspend pending.  If, for
2551      * example, the GC was waking threads up while the SIGQUIT handler
2552      * was trying to acquire the lock, we would occasionally time out on
2553      * a busy system and SignalCatcher would abort.
2554      *
2555      * We now perform the unlock before the wakeup broadcast.  The next
2556      * suspend can't actually start until the broadcast completes and
2557      * returns, because we're holding the thread-suspend-count lock, but the
2558      * suspending thread is now able to make progress and we avoid the abort.
2559      *
2560      * (Technically there is a narrow window between when we release
2561      * the thread-suspend lock and grab the thread-suspend-count lock.
2562      * This could cause us to send a broadcast to threads with nonzero
2563      * suspend counts, but this is expected and they'll all just fall
2564      * right back to sleep.  It's probably safe to grab the suspend-count
2565      * lock before releasing thread-suspend, since we're still following
2566      * the correct order of acquisition, but it feels weird.)
2567      */
2568
2569     LOG_THREAD("threadid=%d: ResumeAll waking others\n", self->threadId);
2570     unlockThreadSuspend();
2571
2572     /*
2573      * Broadcast a notification to all suspended threads, some or all of
2574      * which may choose to wake up.  No need to wait for them.
2575      */
2576     lockThreadSuspendCount();
2577     cc = pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadSuspendCountCond);
2578     assert(cc == 0);
2579     unlockThreadSuspendCount();
2580
2581     LOG_THREAD("threadid=%d: ResumeAll complete\n", self->threadId);
2582 }
2583
2584 /*
2585  * Undo any debugger suspensions.  This is called when the debugger
2586  * disconnects.
2587  */
2588 void dvmUndoDebuggerSuspensions(void)
2589 {
2590     Thread* self = dvmThreadSelf();
2591     Thread* thread;
2592     int cc;
2593
2594     lockThreadSuspend("undo", SUSPEND_FOR_DEBUG);
2595     LOG_THREAD("threadid=%d: UndoDebuggerSusp starting\n", self->threadId);
2596
2597     /*
2598      * Decrement the suspend counts for all threads.  No need for atomic
2599      * writes, since nobody should be moving until we decrement the count.
2600      * We do need to hold the thread list because of JNI attaches.
2601      */
2602     dvmLockThreadList(self);
2603     lockThreadSuspendCount();
2604     for (thread = gDvm.threadList; thread != NULL; thread = thread->next) {
2605         if (thread == self)
2606             continue;
2607
2608         /* debugger events don't suspend JDWP thread */
2609         if (thread->handle == dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState)) {
2610             assert(thread->dbgSuspendCount == 0);
2611             continue;
2612         }
2613
2614         assert(thread->suspendCount >= thread->dbgSuspendCount);
2615         thread->suspendCount -= thread->dbgSuspendCount;
2616         thread->dbgSuspendCount = 0;
2617     }
2618     unlockThreadSuspendCount();
2619     dvmUnlockThreadList();
2620
2621     /*
2622      * Broadcast a notification to all suspended threads, some or all of
2623      * which may choose to wake up.  No need to wait for them.
2624      */
2625     lockThreadSuspendCount();
2626     cc = pthread_cond_broadcast(&gDvm.threadSuspendCountCond);
2627     assert(cc == 0);
2628     unlockThreadSuspendCount();
2629
2630     unlockThreadSuspend();
2631
2632     LOG_THREAD("threadid=%d: UndoDebuggerSusp complete\n", self->threadId);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Determine if a thread is suspended.
2637  *
2638  * As with all operations on foreign threads, the caller should hold
2639  * the thread list lock before calling.
2640  */
2641 bool dvmIsSuspended(Thread* thread)
2642 {
2643     /*
2644      * The thread could be:
2645      *  (1) Running happily.  status is RUNNING, isSuspended is false,
2646      *      suspendCount is zero.  Return "false".
2647      *  (2) Pending suspend.  status is RUNNING, isSuspended is false,
2648      *      suspendCount is nonzero.  Return "false".
2649      *  (3) Suspended.  suspendCount is nonzero, and either (status is
2650      *      RUNNING and isSuspended is true) OR (status is !RUNNING).
2651      *      Return "true".
2652      *  (4) Waking up.  suspendCount is zero, status is RUNNING and
2653      *      isSuspended is true.  Return "false" (since it could change
2654      *      out from under us, unless we hold suspendCountLock).
2655      */
2656
2657     return (thread->suspendCount != 0 &&
2658             ((thread->status == THREAD_RUNNING && thread->isSuspended) ||
2659              (thread->status != THREAD_RUNNING)));
2660 }
2661
2662 /*
2663  * Wait until another thread self-suspends.  This is specifically for
2664  * synchronization between the JDWP thread and a thread that has decided
2665  * to suspend itself after sending an event to the debugger.
2666  *
2667  * Threads that encounter "suspend all" events work as well -- the thread
2668  * in question suspends everybody else and then itself.
2669  *
2670  * We can't hold a thread lock here or in the caller, because we could
2671  * get here just before the to-be-waited-for-thread issues a "suspend all".
2672  * There's an opportunity for badness if the thread we're waiting for exits
2673  * and gets cleaned up, but since the thread in question is processing a
2674  * debugger event, that's not really a possibility.  (To avoid deadlock,
2675  * it's important that we not be in THREAD_RUNNING while we wait.)
2676  */
2677 void dvmWaitForSuspend(Thread* thread)
2678 {
2679     Thread* self = dvmThreadSelf();
2680
2681     LOG_THREAD("threadid=%d: waiting for threadid=%d to sleep\n",
2682         self->threadId, thread->threadId);
2683
2684     assert(thread->handle != dvmJdwpGetDebugThread(gDvm.jdwpState));
2685     assert(thread != self);
2686     assert(self->status != THREAD_RUNNING);
2687
2688     waitForThreadSuspend(self, thread);
2689
2690     LOG_THREAD("threadid=%d: threadid=%d is now asleep\n",
2691         self->threadId, thread->threadId);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Check to see if we need to suspend ourselves.  If so, go to sleep on
2696  * a condition variable.
2697  *
2698  * Takes "self" as an argument as an optimization.  Pass in NULL to have
2699  * it do the lookup.
2700  *
2701  * Returns "true" if we suspended ourselves.
2702  */
2703 bool dvmCheckSuspendPending(Thread* self)
2704 {
2705     bool didSuspend;
2706
2707     if (self == NULL)
2708         self = dvmThreadSelf();
2709
2710     /* fast path: if count is zero, bail immediately */
2711     if (self->suspendCount == 0)
2712         return false;
2713
2714     lockThreadSuspendCount();   /* grab gDvm.threadSuspendCountLock */
2715
2716     assert(self->suspendCount >= 0);        /* XXX: valid? useful? */
2717
2718     didSuspend = (self->suspendCount != 0);
2719     self->isSuspended = true;
2720     LOG_THREAD("threadid=%d: self-suspending\n", self->threadId);
2721     while (self->suspendCount != 0) {
2722         /* wait for wakeup signal; releases lock */
2723         int cc;
2724         cc = pthread_cond_wait(&gDvm.threadSuspendCountCond,
2725                 &gDvm.threadSuspendCountLock);
2726         assert(cc == 0);
2727     }
2728     assert(self->suspendCount == 0 && self->dbgSuspendCount == 0);
2729     self->isSuspended = false;
2730     LOG_THREAD("threadid=%d: self-reviving, status=%d\n",
2731         self->threadId, self->status);
2732
2733     unlockThreadSuspendCount();
2734
2735     return didSuspend;
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Update our status.
2740  *
2741  * The "self" argument, which may be NULL, is accepted as an optimization.
2742  *
2743  * Returns the old status.
2744  */
2745 ThreadStatus dvmChangeStatus(Thread* self, ThreadStatus newStatus)
2746 {
2747     ThreadStatus oldStatus;
2748
2749     if (self == NULL)
2750         self = dvmThreadSelf();
2751
2752     LOGVV("threadid=%d: (status %d -> %d)\n",
2753         self->threadId, self->status, newStatus);
2754
2755     oldStatus = self->status;
2756
2757     if (newStatus == THREAD_RUNNING) {
2758         /*
2759          * Change our status to THREAD_RUNNING.  The transition requires
2760          * that we check for pending suspension, because the VM considers
2761          * us to be "asleep" in all other states.
2762          *
2763          * We need to do the "suspend pending" check FIRST, because it grabs
2764          * a lock that could be held by something that wants us to suspend.
2765          * If we're in RUNNING it will wait for us, and we'll be waiting
2766          * for the lock it holds.
2767          */
2768         assert(self->status != THREAD_RUNNING);
2769
2770         dvmCheckSuspendPending(self);
2771         self->status = THREAD_RUNNING;
2772     } else {
2773         /*
2774          * Change from one state to another, neither of which is
2775          * THREAD_RUNNING.  This is most common during system or thread
2776          * initialization.
2777          */
2778         self->status = newStatus;
2779     }
2780
2781     return oldStatus;
2782 }
2783
2784 /*
2785  * Get a statically defined thread group from a field in the ThreadGroup
2786  * Class object.  Expected arguments are "mMain" and "mSystem".
2787  */
2788 static Object* getStaticThreadGroup(const char* fieldName)
2789 {
2790     StaticField* groupField;
2791     Object* groupObj;
2792
2793     groupField = dvmFindStaticField(gDvm.classJavaLangThreadGroup,
2794         fieldName, "Ljava/lang/ThreadGroup;");
2795     if (groupField == NULL) {
2796         LOGE("java.lang.ThreadGroup does not have an '%s' field\n", fieldName);
2797         dvmThrowException("Ljava/lang/IncompatibleClassChangeError;", NULL);
2798         return NULL;
2799     }
2800     groupObj = dvmGetStaticFieldObject(groupField);
2801     if (groupObj == NULL) {
2802         LOGE("java.lang.ThreadGroup.%s not initialized\n", fieldName);
2803         dvmThrowException("Ljava/lang/InternalError;", NULL);
2804         return NULL;
2805     }
2806
2807     return groupObj;
2808 }
2809 Object* dvmGetSystemThreadGroup(void)
2810 {
2811     return getStaticThreadGroup("mSystem");
2812 }
2813 Object* dvmGetMainThreadGroup(void)
2814 {
2815     return getStaticThreadGroup("mMain");
2816 }
2817
2818 /*
2819  * Given a VMThread object, return the associated Thread*.
2820  *
2821  * NOTE: if the thread detaches, the struct Thread will disappear, and
2822  * we will be touching invalid data.  For safety, lock the thread list
2823  * before calling this.
2824  */
2825 Thread* dvmGetThreadFromThreadObject(Object* vmThreadObj)
2826 {
2827     int vmData;
2828
2829     vmData = dvmGetFieldInt(vmThreadObj, gDvm.offJavaLangVMThread_vmData);
2830     return (Thread*) vmData;
2831 }
2832
2833
2834 /*
2835  * Conversion map for "nice" values.
2836  *
2837  * We use Android thread priority constants to be consistent with the rest
2838  * of the system.  In some cases adjacent entries may overlap.
2839  */
2840 static const int kNiceValues[10] = {
2841     ANDROID_PRIORITY_LOWEST,                /* 1 (MIN_PRIORITY) */
2842     ANDROID_PRIORITY_BACKGROUND + 6,
2843     ANDROID_PRIORITY_BACKGROUND + 3,
2844     ANDROID_PRIORITY_BACKGROUND,
2845     ANDROID_PRIORITY_NORMAL,                /* 5 (NORM_PRIORITY) */
2846     ANDROID_PRIORITY_NORMAL - 2,
2847     ANDROID_PRIORITY_NORMAL - 4,
2848     ANDROID_PRIORITY_URGENT_DISPLAY + 3,
2849     ANDROID_PRIORITY_URGENT_DISPLAY + 2,
2850     ANDROID_PRIORITY_URGENT_DISPLAY         /* 10 (MAX_PRIORITY) */
2851 };
2852
2853 /*
2854  * Change the scheduler cgroup of a pid
2855  */
2856 int dvmChangeThreadSchedulerGroup(const char *cgroup)
2857 {
2858 #ifdef HAVE_ANDROID_OS
2859     FILE *fp;
2860     char path[255];
2861     int rc;
2862
2863     sprintf(path, "/dev/cpuctl/%s/tasks", (cgroup ? cgroup : ""));
2864
2865     if (!(fp = fopen(path, "w"))) {
2866 #if ENABLE_CGROUP_ERR_LOGGING
2867         LOGW("Unable to open %s (%s)\n", path, strerror(errno));
2868 #endif
2869         return -errno;
2870     }
2871
2872     rc = fprintf(fp, "0");
2873     fclose(fp);
2874
2875     if (rc < 0) {
2876 #if ENABLE_CGROUP_ERR_LOGGING
2877         LOGW("Unable to move pid %d to cgroup %s (%s)\n", getpid(),
2878              (cgroup ? cgroup : "<default>"), strerror(errno));
2879 #endif
2880     }
2881
2882     return (rc < 0) ? errno : 0;
2883 #else // HAVE_ANDROID_OS
2884     return 0;
2885 #endif
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Change the priority of a system thread to match that of the Thread object.
2890  *
2891  * We map a priority value from 1-10 to Linux "nice" values, where lower
2892  * numbers indicate higher priority.
2893  */
2894 void dvmChangeThreadPriority(Thread* thread, int newPriority)
2895 {
2896     pid_t pid = thread->systemTid;
2897     int newNice;
2898
2899     if (newPriority < 1 || newPriority > 10) {
2900         LOGW("bad priority %d\n", newPriority);
2901         newPriority = 5;
2902     }
2903     newNice = kNiceValues[newPriority-1];
2904
2905     if (newPriority >= ANDROID_PRIORITY_BACKGROUND) {
2906         dvmChangeThreadSchedulerGroup("bg_non_interactive");
2907     } else if (getpriority(PRIO_PROCESS, pid) >= ANDROID_PRIORITY_BACKGROUND) {
2908         dvmChangeThreadSchedulerGroup(NULL);
2909     }
2910
2911     if (setpriority(PRIO_PROCESS, pid, newNice) != 0) {
2912         char* str = dvmGetThreadName(thread);
2913         LOGI("setPriority(%d) '%s' to prio=%d(n=%d) failed: %s\n",
2914             pid, str, newPriority, newNice, strerror(errno));
2915         free(str);
2916     } else {
2917         LOGV("setPriority(%d) to prio=%d(n=%d)\n",
2918             pid, newPriority, newNice);
2919     }
2920 }
2921
2922 /*
2923  * Get the thread priority for the current thread by querying the system.
2924  * This is useful when attaching a thread through JNI.
2925  *
2926  * Returns a value from 1 to 10 (compatible with java.lang.Thread values).
2927  */
2928 static int getThreadPriorityFromSystem(void)
2929 {
2930     int i, sysprio, jprio;
2931
2932     errno = 0;
2933     sysprio = getpriority(PRIO_PROCESS, 0);
2934     if (sysprio == -1 && errno != 0) {
2935         LOGW("getpriority() failed: %s\n", strerror(errno));
2936         return THREAD_NORM_PRIORITY;
2937     }
2938
2939     jprio = THREAD_MIN_PRIORITY;
2940     for (i = 0; i < NELEM(kNiceValues); i++) {
2941         if (sysprio >= kNiceValues[i])
2942             break;
2943         jprio++;
2944     }
2945     if (jprio > THREAD_MAX_PRIORITY)
2946         jprio = THREAD_MAX_PRIORITY;
2947
2948     return jprio;
2949 }
2950
2951
2952 /*
2953  * Return true if the thread is on gDvm.threadList.
2954  * Caller should not hold gDvm.threadListLock.
2955  */
2956 bool dvmIsOnThreadList(const Thread* thread)
2957 {
2958     bool ret = false;
2959
2960     dvmLockThreadList(NULL);
2961     if (thread == gDvm.threadList) {
2962         ret = true;
2963     } else {
2964         ret = thread->prev != NULL || thread->next != NULL;
2965     }
2966     dvmUnlockThreadList();
2967
2968     return ret;
2969 }
2970
2971 /*
2972  * Dump a thread to the log file -- just calls dvmDumpThreadEx() with an
2973  * output target.
2974  */
2975 void dvmDumpThread(Thread* thread, bool isRunning)
2976 {
2977     DebugOutputTarget target;
2978
2979     dvmCreateLogOutputTarget(&target, ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG);
2980     dvmDumpThreadEx(&target, thread, isRunning);
2981 }
2982
2983 /*
2984  * Print information about the specified thread.
2985  *
2986  * Works best when the thread in question is "self" or has been suspended.
2987  * When dumping a separate thread that's still running, set "isRunning" to
2988  * use a more cautious thread dump function.
2989  */
2990 void dvmDumpThreadEx(const DebugOutputTarget* target, Thread* thread,
2991     bool isRunning)
2992 {
2993     /* tied to ThreadStatus enum */
2994     static const char* kStatusNames[] = {
2995         "ZOMBIE", "RUNNABLE", "TIMED_WAIT", "MONITOR", "WAIT",
2996         "INITIALIZING", "STARTING", "NATIVE", "VMWAIT"
2997     };
2998     Object* threadObj;
2999     Object* groupObj;
3000     StringObject* nameStr;
3001     char* threadName = NULL;
3002     char* groupName = NULL;
3003     bool isDaemon;
3004     int priority;               // java.lang.Thread priority
3005     int policy;                 // pthread policy
3006     struct sched_param sp;      // pthread scheduling parameters
3007
3008     threadObj = thread->threadObj;
3009     if (threadObj == NULL) {
3010         LOGW("Can't dump thread %d: threadObj not set\n", thread->threadId);
3011         return;
3012     }
3013     nameStr = (StringObject*) dvmGetFieldObject(threadObj,
3014                 gDvm.offJavaLangThread_name);
3015     threadName = dvmCreateCstrFromString(nameStr);
3016
3017     priority = dvmGetFieldInt(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_priority);
3018     isDaemon = dvmGetFieldBoolean(threadObj, gDvm.offJavaLangThread_daemon);
3019
3020     if (pthread_getschedparam(pthread_self(), &policy, &sp) != 0) {
3021         LOGW("Warning: pthread_getschedparam failed\n");
3022         policy = -1;
3023         sp.sched_priority = -1;
3024     }
3025
3026     /* a null value for group is not expected, but deal with it anyway */
3027     groupObj = (Object*) dvmGetFieldObject(threadObj,
3028                 gDvm.offJavaLangThread_group);
3029     if (groupObj != NULL) {
3030         int offset = dvmFindFieldOffset(gDvm.classJavaLangThreadGroup,
3031             "name", "Ljava/lang/String;");
3032         if (offset < 0) {
3033             LOGW("Unable to find 'name' field in ThreadGroup\n");
3034         } else {
3035             nameStr = (StringObject*) dvmGetFieldObject(groupObj, offset);
3036             groupName = dvmCreateCstrFromString(nameStr);
3037         }
3038     }
3039     if (groupName == NULL)
3040         groupName = strdup("(BOGUS GROUP)");
3041
3042     assert(thread->status < NELEM(kStatusNames));
3043     dvmPrintDebugMessage(target,
3044         "\"%s\"%s prio=%d tid=%d %s\n",
3045         threadName, isDaemon ? " daemon" : "",
3046         priority, thread->threadId, kStatusNames[thread->status]);
3047     dvmPrintDebugMessage(target,
3048         "  | group=\"%s\" sCount=%d dsCount=%d s=%c obj=%p self=%p\n",
3049         groupName, thread->suspendCount, thread->dbgSuspendCount,
3050         thread->isSuspended ? 'Y' : 'N', thread->threadObj, thread);
3051     dvmPrintDebugMessage(target,
3052         "  | sysTid=%d nice=%d sched=%d/%d handle=%d\n",
3053         thread->systemTid, getpriority(PRIO_PROCESS, thread->systemTid),
3054         policy, sp.sched_priority, (int)thread->handle);
3055
3056 #ifdef WITH_MONITOR_TRACKING
3057     if (!isRunning) {
3058         LockedObjectData* lod = thread->pLockedObjects;
3059         if (lod != NULL)
3060             dvmPrintDebugMessage(target, "  | monitors held:\n");
3061         else
3062             dvmPrintDebugMessage(target, "  | monitors held: <none>\n");
3063         while (lod != NULL) {
3064             dvmPrintDebugMessage(target, "  >  %p[%d] (%s)\n",
3065                 lod->obj, lod->recursionCount, lod->obj->clazz->descriptor);
3066             lod = lod->next;
3067         }
3068     }
3069 #endif
3070
3071     if (isRunning)
3072         dvmDumpRunningThreadStack(target, thread);
3073     else
3074         dvmDumpThreadStack(target, thread);
3075
3076     free(threadName);
3077     free(groupName);
3078
3079 }
3080
3081 /*
3082  * Get the name of a thread.
3083  *
3084  * For correctness, the caller should hold the thread list lock to ensure
3085  * that the thread doesn't go away mid-call.
3086  *
3087  * Returns a newly-allocated string, or NULL if the Thread doesn't have a name.
3088  */
3089 char* dvmGetThreadName(Thread* thread)
3090 {
3091     StringObject* nameObj;
3092
3093     if (thread->threadObj == NULL) {
3094         LOGW("threadObj is NULL, name not available\n");
3095         return strdup("-unknown-");
3096     }
3097
3098     nameObj = (StringObject*)
3099         dvmGetFieldObject(thread->threadObj, gDvm.offJavaLangThread_name);
3100     return dvmCreateCstrFromString(nameObj);
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Dump all threads to the log file -- just calls dvmDumpAllThreadsEx() with
3105  * an output target.
3106  */
3107 void dvmDumpAllThreads(bool grabLock)
3108 {
3109     DebugOutputTarget target;
3110
3111     dvmCreateLogOutputTarget(&target, ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG);
3112     dvmDumpAllThreadsEx(&target, grabLock);
3113 }
3114
3115 /*
3116  * Print information about all known threads.  Assumes they have been
3117  * suspended (or are in a non-interpreting state, e.g. WAIT or NATIVE).
3118  *
3119  * If "grabLock" is true, we grab the thread lock list.  This is important
3120  * to do unless the caller already holds the lock.
3121  */
3122 void dvmDumpAllThreadsEx(const DebugOutputTarget* target, bool grabLock)
3123 {
3124     Thread* thread;
3125
3126     dvmPrintDebugMessage(target, "DALVIK THREADS:\n");
3127
3128     if (grabLock)
3129         dvmLockThreadList(dvmThreadSelf());
3130
3131     thread = gDvm.threadList;
3132     while (thread != NULL) {
3133         dvmDumpThreadEx(target, thread, false);
3134
3135         /* verify link */
3136         assert(thread->next == NULL || thread->next->prev == thread);
3137
3138         thread = thread->next;
3139     }
3140
3141     if (grabLock)
3142         dvmUnlockThreadList();
3143 }
3144
3145 #ifdef WITH_MONITOR_TRACKING
3146 /*
3147  * Count up the #of locked objects in the current thread.
3148  */
3149 static int getThreadObjectCount(const Thread* self)
3150 {
3151     LockedObjectData* lod;
3152     int count = 0;
3153
3154     lod = self->pLockedObjects;
3155     while (lod != NULL) {
3156         count++;
3157         lod = lod->next;
3158     }
3159     return count;
3160 }
3161
3162 /*
3163  * Add the object to the thread's locked object list if it doesn't already
3164  * exist.  The most recently added object is the most likely to be released
3165  * next, so we insert at the head of the list.
3166  *
3167  * If it already exists, we increase the recursive lock count.
3168  *
3169  * The object's lock may be thin or fat.
3170  */
3171 void dvmAddToMonitorList(Thread* self, Object* obj, bool withTrace)
3172 {
3173     LockedObjectData* newLod;
3174     LockedObjectData* lod;
3175     int* trace;
3176     int depth;
3177
3178     lod = self->pLockedObjects;
3179     while (lod != NULL) {
3180         if (lod->obj == obj) {
3181             lod->recursionCount++;
3182             LOGV("+++ +recursive lock %p -> %d\n", obj, lod->recursionCount);
3183             return;
3184         }
3185         lod = lod->next;
3186     }
3187
3188     newLod = (LockedObjectData*) calloc(1, sizeof(LockedObjectData));
3189     if (newLod == NULL) {
3190         LOGE("malloc failed on %d bytes\n", sizeof(LockedObjectData));
3191         return;
3192     }
3193     newLod->obj = obj;
3194     newLod->recursionCount = 0;
3195
3196     if (withTrace) {
3197         trace = dvmFillInStackTraceRaw(self, &depth);
3198         newLod->rawStackTrace = trace;
3199         newLod->stackDepth = depth;
3200     }
3201
3202     newLod->next = self->pLockedObjects;
3203     self->pLockedObjects = newLod;
3204
3205     LOGV("+++ threadid=%d: added %p, now %d\n",
3206         self->threadId, newLod, getThreadObjectCount(self));
3207 }
3208
3209 /*
3210  * Remove the object from the thread's locked object list.  If the entry
3211  * has a nonzero recursion count, we just decrement the count instead.
3212  */
3213 void dvmRemoveFromMonitorList(Thread* self, Object* obj)
3214 {
3215     LockedObjectData* lod;
3216     LockedObjectData* prevLod;
3217
3218     lod = self->pLockedObjects;
3219     prevLod = NULL;
3220     while (lod != NULL) {
3221         if (lod->obj == obj) {
3222             if (lod->recursionCount > 0) {
3223                 lod->recursionCount--;
3224                 LOGV("+++ -recursive lock %p -> %d\n",
3225                     obj, lod->recursionCount);
3226                 return;
3227             } else {
3228                 break;
3229             }
3230         }
3231         prevLod = lod;
3232         lod = lod->next;
3233     }
3234
3235     if (lod == NULL) {
3236         LOGW("BUG: object %p not found in thread's lock list\n", obj);
3237         return;
3238     }
3239     if (prevLod == NULL) {
3240         /* first item in list */
3241         assert(self->pLockedObjects == lod);
3242         self->pLockedObjects = lod->next;
3243     } else {
3244         /* middle/end of list */
3245         prevLod->next = lod->next;
3246     }
3247
3248     LOGV("+++ threadid=%d: removed %p, now %d\n",
3249         self->threadId, lod, getThreadObjectCount(self));
3250     free(lod->rawStackTrace);
3251     free(lod);
3252 }
3253
3254 /*
3255  * If the specified object is already in the thread's locked object list,
3256  * return the LockedObjectData struct.  Otherwise return NULL.
3257  */
3258 LockedObjectData* dvmFindInMonitorList(const Thread* self, const Object* obj)
3259 {
3260     LockedObjectData* lod;
3261
3262     lod = self->pLockedObjects;
3263     while (lod != NULL) {
3264         if (lod->obj == obj)
3265             return lod;
3266         lod = lod->next;
3267     }
3268     return NULL;
3269 }
3270 #endif /*WITH_MONITOR_TRACKING*/
3271
3272
3273 /*
3274  * GC helper functions
3275  */
3276
3277 static void gcScanInterpStackReferences(Thread *thread)
3278 {
3279     const u4 *framePtr;
3280
3281     framePtr = (const u4 *)thread->curFrame;
3282     while (framePtr != NULL) {
3283         const StackSaveArea *saveArea;
3284         const Method *method;
3285
3286         saveArea = SAVEAREA_FROM_FP(framePtr);
3287         method = saveArea->method;
3288         if (method != NULL) {
3289 #ifdef COUNT_PRECISE_METHODS
3290             /* the GC is running, so no lock required */
3291             if (!dvmIsNativeMethod(method)) {
3292                 if (dvmPointerSetAddEntry(gDvm.preciseMethods, method))
3293                     LOGI("Added %s.%s %p\n",
3294                         method->clazz->descriptor, method->name, method);
3295             }
3296 #endif
3297             int i;
3298             for (i = method->registersSize - 1; i >= 0; i--) {
3299                 u4 rval = *framePtr++;
3300 //TODO: wrap markifobject in a macro that does pointer checks
3301                 if (rval != 0 && (rval & 0x3) == 0) {
3302                     dvmMarkIfObject((Object *)rval);
3303                 }
3304             }
3305         }
3306         /* else this is a break frame; nothing to mark.
3307          */
3308
3309         /* Don't fall into an infinite loop if things get corrupted.
3310          */
3311         assert((uintptr_t)saveArea->prevFrame > (uintptr_t)framePtr ||
3312                saveArea->prevFrame == NULL);
3313         framePtr = saveArea->prevFrame;
3314     }
3315 }
3316
3317 static void gcScanReferenceTable(ReferenceTable *refTable)
3318 {
3319     Object **op;
3320
3321     //TODO: these asserts are overkill; turn them off when things stablize.
3322     assert(refTable != NULL);
3323     assert(refTable->table != NULL);
3324     assert(refTable->nextEntry != NULL);
3325     assert((uintptr_t)refTable->nextEntry >= (uintptr_t)refTable->table);
3326     assert(refTable->nextEntry - refTable->table <= refTable->maxEntries);
3327
3328     op = refTable->table;
3329     while ((uintptr_t)op < (uintptr_t)refTable->nextEntry) {
3330         dvmMarkObjectNonNull(*(op++));
3331     }
3332 }
3333
3334 /*
3335  * Scan a Thread and mark any objects it references.
3336  */
3337 static void gcScanThread(Thread *thread)
3338 {
3339     assert(thread != NULL);
3340
3341     /*
3342      * The target thread must be suspended or in a state where it can't do
3343      * any harm (e.g. in Object.wait()).  The only exception is the current
3344      * thread, which will still be active and in the "running" state.
3345      *
3346      * (Newly-created threads shouldn't be able to shift themselves to
3347      * RUNNING without a suspend-pending check, so this shouldn't cause
3348      * a false-positive.)
3349      */
3350     assert(thread->status != THREAD_RUNNING || thread->isSuspended ||
3351             thread == dvmThreadSelf());
3352
3353     HPROF_SET_GC_SCAN_STATE(HPROF_ROOT_THREAD_OBJECT, thread->threadId);
3354
3355     dvmMarkObject(thread->threadObj);   // could be NULL, when constructing
3356
3357     HPROF_SET_GC_SCAN_STATE(HPROF_ROOT_NATIVE_STACK, thread->threadId);
3358
3359     dvmMarkObject(thread->exception);   // usually NULL
3360     gcScanReferenceTable(&thread->internalLocalRefTable);
3361
3362     HPROF_SET_GC_SCAN_STATE(HPROF_ROOT_JNI_LOCAL, thread->threadId);
3363
3364     gcScanReferenceTable(&thread->jniLocalRefTable);
3365
3366     if (thread->jniMonitorRefTable.table != NULL) {
3367         HPROF_SET_GC_SCAN_STATE(HPROF_ROOT_JNI_MONITOR, thread->threadId);
3368
3369         gcScanReferenceTable(&thread->jniMonitorRefTable);
3370     }
3371
3372     HPROF_SET_GC_SCAN_STATE(HPROF_ROOT_JAVA_FRAME, thread->threadId);
3373
3374     gcScanInterpStackReferences(thread);
3375
3376     HPROF_CLEAR_GC_SCAN_STATE();
3377 }
3378
3379 static void gcScanAllThreads()
3380 {
3381     Thread *thread;
3382
3383     /* Lock the thread list so we can safely use the
3384      * next/prev pointers.
3385      */
3386     dvmLockThreadList(dvmThreadSelf());
3387
3388     for (thread = gDvm.threadList; thread != NULL;
3389             thread = thread->next)
3390     {
3391         /* We need to scan our own stack, so don't special-case
3392          * the current thread.
3393          */
3394         gcScanThread(thread);
3395     }
3396
3397     dvmUnlockThreadList();
3398 }
3399
3400 void dvmGcScanRootThreadGroups()
3401 {
3402     /* We scan the VM's list of threads instead of going
3403      * through the actual ThreadGroups, but it should be
3404      * equivalent.
3405      *
3406      * This assumes that the ThreadGroup class object is in 
3407      * the root set, which should always be true;  it's
3408      * loaded by the built-in class loader, which is part
3409      * of the root set.
3410      */
3411     gcScanAllThreads();
3412 }
3413