nsz Git - musl/blob - src/thread/pthread_create.c

   1 #define _GNU_SOURCE
   2 #include "pthread_impl.h"
   3 #include "stdio_impl.h"
   4 #include "libc.h"
   5 #include "lock.h"
   6 #include <sys/mman.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <stddef.h>
   9
  10 static void dummy_0()
  11 {
  12 }
  13 weak_alias(dummy_0, __acquire_ptc);
  14 weak_alias(dummy_0, __release_ptc);
  15 weak_alias(dummy_0, __pthread_tsd_run_dtors);
  16 weak_alias(dummy_0, __do_orphaned_stdio_locks);
  17 weak_alias(dummy_0, __dl_thread_cleanup);
  18
  19 _Noreturn void __pthread_exit(void *result)
  20 {
  21         pthread_t self = __pthread_self();
  22         sigset_t set;
  23
  24         self->canceldisable = 1;
  25         self->cancelasync = 0;
  26         self->result = result;
  27
  28         while (self->cancelbuf) {
  29                 void (*f)(void *) = self->cancelbuf->__f;
  30                 void *x = self->cancelbuf->__x;
  31                 self->cancelbuf = self->cancelbuf->__next;
  32                 f(x);
  33         }
  34
  35         __pthread_tsd_run_dtors();
  36
  37         /* Access to target the exiting thread with syscalls that use
  38          * its kernel tid is controlled by killlock. For detached threads,
  39          * any use past this point would have undefined behavior, but for
  40          * joinable threads it's a valid usage that must be handled. */
  41         LOCK(self->killlock);
  42
  43         /* Block all signals before decrementing the live thread count.
  44          * This is important to ensure that dynamically allocated TLS
  45          * is not under-allocated/over-committed, and possibly for other
  46          * reasons as well. */
  47         __block_all_sigs(&set);
  48
  49         /* It's impossible to determine whether this is "the last thread"
  50          * until performing the atomic decrement, since multiple threads
  51          * could exit at the same time. For the last thread, revert the
  52          * decrement, restore the tid, and unblock signals to give the
  53          * atexit handlers and stdio cleanup code a consistent state. */
  54         if (a_fetch_add(&libc.threads_minus_1, -1)==0) {
  55                 libc.threads_minus_1 = 0;
  56                 UNLOCK(self->killlock);
  57                 __restore_sigs(&set);
  58                 exit(0);
  59         }
  60
  61         /* Process robust list in userspace to handle non-pshared mutexes
  62          * and the detached thread case where the robust list head will
  63          * be invalid when the kernel would process it. */
  64         __vm_lock();
  65         volatile void *volatile *rp;
  66         while ((rp=self->robust_list.head) && rp != &self->robust_list.head) {
  67                 pthread_mutex_t *m = (void *)((char *)rp
  68                         - offsetof(pthread_mutex_t, _m_next));
  69                 int waiters = m->_m_waiters;
  70                 int priv = (m->_m_type & 128) ^ 128;
  71                 self->robust_list.pending = rp;
  72                 self->robust_list.head = *rp;
  73                 int cont = a_swap(&m->_m_lock, 0x40000000);
  74                 self->robust_list.pending = 0;
  75                 if (cont < 0 || waiters)
  76                         __wake(&m->_m_lock, 1, priv);
  77         }
  78         __vm_unlock();
  79
  80         __do_orphaned_stdio_locks();
  81         __dl_thread_cleanup();
  82
  83         /* This atomic potentially competes with a concurrent pthread_detach
  84          * call; the loser is responsible for freeing thread resources. */
  85         int state = a_cas(&self->detach_state, DT_JOINABLE, DT_EXITING);
  86
  87         if (state>=DT_DETACHED && self->map_base) {
  88                 /* Detached threads must avoid the kernel clear_child_tid
  89                  * feature, since the virtual address will have been
  90                  * unmapped and possibly already reused by a new mapping
  91                  * at the time the kernel would perform the write. In
  92                  * the case of threads that started out detached, the
  93                  * initial clone flags are correct, but if the thread was
  94                  * detached later, we need to clear it here. */
  95                 if (state == DT_DYNAMIC) __syscall(SYS_set_tid_address, 0);
  96
  97                 /* Robust list will no longer be valid, and was already
  98                  * processed above, so unregister it with the kernel. */
  99                 if (self->robust_list.off)
 100                         __syscall(SYS_set_robust_list, 0, 3*sizeof(long));
 101
 102                 /* Since __unmapself bypasses the normal munmap code path,
 103                  * explicitly wait for vmlock holders first. */
 104                 __vm_wait();
 105
 106                 /* The following call unmaps the thread's stack mapping
 107                  * and then exits without touching the stack. */
 108                 __unmapself(self->map_base, self->map_size);
 109         }
 110
 111         /* After the kernel thread exits, its tid may be reused. Clear it
 112          * to prevent inadvertent use and inform functions that would use
 113          * it that it's no longer available. */
 114         self->tid = 0;
 115         UNLOCK(self->killlock);
 116
 117         for (;;) __syscall(SYS_exit, 0);
 118 }
 119
 120 void __do_cleanup_push(struct __ptcb *cb)
 121 {
 122         struct pthread *self = __pthread_self();
 123         cb->__next = self->cancelbuf;
 124         self->cancelbuf = cb;
 125 }
 126
 127 void __do_cleanup_pop(struct __ptcb *cb)
 128 {
 129         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 130 }
 131
 132 struct start_args {
 133         void *(*start_func)(void *);
 134         void *start_arg;
 135         pthread_attr_t *attr;
 136         volatile int *perr;
 137         unsigned long sig_mask[_NSIG/8/sizeof(long)];
 138 };
 139
 140 static int start(void *p)
 141 {
 142         struct start_args *args = p;
 143         if (args->attr) {
 144                 pthread_t self = __pthread_self();
 145                 int ret = -__syscall(SYS_sched_setscheduler, self->tid,
 146                         args->attr->_a_policy, &args->attr->_a_prio);
 147                 if (a_swap(args->perr, ret)==-2)
 148                         __wake(args->perr, 1, 1);
 149                 if (ret) {
 150                         self->detach_state = DT_DYNAMIC;
 151                         __pthread_exit(0);
 152                 }
 153         }
 154         __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_SETMASK, &args->sig_mask, 0, _NSIG/8);
 155         __pthread_exit(args->start_func(args->start_arg));
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 static int start_c11(void *p)
 160 {
 161         struct start_args *args = p;
 162         int (*start)(void*) = (int(*)(void*)) args->start_func;
 163         __pthread_exit((void *)(uintptr_t)start(args->start_arg));
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 #define ROUND(x) (((x)+PAGE_SIZE-1)&-PAGE_SIZE)
 168
 169 /* pthread_key_create.c overrides this */
 170 static volatile size_t dummy = 0;
 171 weak_alias(dummy, __pthread_tsd_size);
 172 static void *dummy_tsd[1] = { 0 };
 173 weak_alias(dummy_tsd, __pthread_tsd_main);
 174
 175 volatile int __block_new_threads = 0;
 176
 177 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 178 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 179 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 180 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 181
 182 static void init_file_lock(FILE *f)
 183 {
 184         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 185 }
 186
 187 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 188 {
 189         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 190         size_t size, guard;
 191         struct pthread *self, *new;
 192         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 193         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 194                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 195                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 196         pthread_attr_t attr = { 0 };
 197         sigset_t set;
 198         volatile int err = -1;
 199
 200         if (!libc.can_do_threads) return ENOSYS;
 201         self = __pthread_self();
 202         if (!libc.threaded) {
 203                 for (FILE *f=*__ofl_lock(); f; f=f->next)
 204                         init_file_lock(f);
 205                 __ofl_unlock();
 206                 init_file_lock(__stdin_used);
 207                 init_file_lock(__stdout_used);
 208                 init_file_lock(__stderr_used);
 209                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK, SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 210                 self->tsd = (void **)__pthread_tsd_main;
 211                 libc.threaded = 1;
 212         }
 213         if (attrp && !c11) attr = *attrp;
 214
 215         __acquire_ptc();
 216         if (!attrp || c11) {
 217                 attr._a_stacksize = __default_stacksize;
 218                 attr._a_guardsize = __default_guardsize;
 219         }
 220
 221         if (__block_new_threads) __wait(&__block_new_threads, 0, 1, 1);
 222
 223         if (attr._a_stackaddr) {
 224                 size_t need = libc.tls_size + __pthread_tsd_size;
 225                 size = attr._a_stacksize;
 226                 stack = (void *)(attr._a_stackaddr & -16);
 227                 stack_limit = (void *)(attr._a_stackaddr - size);
 228                 /* Use application-provided stack for TLS only when
 229                  * it does not take more than ~12% or 2k of the
 230                  * application's stack space. */
 231                 if (need < size/8 && need < 2048) {
 232                         tsd = stack - __pthread_tsd_size;
 233                         stack = tsd - libc.tls_size;
 234                         memset(stack, 0, need);
 235                 } else {
 236                         size = ROUND(need);
 237                 }
 238                 guard = 0;
 239         } else {
 240                 guard = ROUND(attr._a_guardsize);
 241                 size = guard + ROUND(attr._a_stacksize
 242                         + libc.tls_size +  __pthread_tsd_size);
 243         }
 244
 245         if (!tsd) {
 246                 if (guard) {
 247                         map = __mmap(0, size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 248                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 249                         if (__mprotect(map+guard, size-guard, PROT_READ|PROT_WRITE)
 250                             && errno != ENOSYS) {
 251                                 __munmap(map, size);
 252                                 goto fail;
 253                         }
 254                 } else {
 255                         map = __mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 256                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 257                 }
 258                 tsd = map + size - __pthread_tsd_size;
 259                 if (!stack) {
 260                         stack = tsd - libc.tls_size;
 261                         stack_limit = map + guard;
 262                 }
 263         }
 264
 265         new = __copy_tls(tsd - libc.tls_size);
 266         new->map_base = map;
 267         new->map_size = size;
 268         new->stack = stack;
 269         new->stack_size = stack - stack_limit;
 270         new->guard_size = guard;
 271         new->self = new;
 272         new->tsd = (void *)tsd;
 273         new->locale = &libc.global_locale;
 274         if (attr._a_detach) {
 275                 new->detach_state = DT_DETACHED;
 276                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 277         } else {
 278                 new->detach_state = DT_JOINABLE;
 279         }
 280         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 281         new->CANARY = self->CANARY;
 282
 283         /* Setup argument structure for the new thread on its stack. */
 284         stack -= (uintptr_t)stack % sizeof(uintptr_t);
 285         stack -= sizeof(struct start_args);
 286         struct start_args *args = (void *)stack;
 287         args->start_func = entry;
 288         args->start_arg = arg;
 289         if (attr._a_sched) {
 290                 args->attr = &attr;
 291                 args->perr = &err;
 292         } else {
 293                 args->attr = 0;
 294                 args->perr = 0;
 295         }
 296
 297         __block_app_sigs(&set);
 298
 299         /* Ensure SIGCANCEL is unblocked in new thread. This requires
 300          * working with a copy of the set so we can restore the
 301          * original mask in the calling thread. */
 302         memcpy(&args->sig_mask, &set, sizeof args->sig_mask);
 303         args->sig_mask[(SIGCANCEL-1)/8/sizeof(long)] &=
 304                 ~(1UL<<((SIGCANCEL-1)%(8*sizeof(long))));
 305
 306         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 307         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, args, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->detach_state);
 308
 309         __restore_sigs(&set);
 310         __release_ptc();
 311
 312         if (ret < 0) {
 313                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 314                 if (map) __munmap(map, size);
 315                 return EAGAIN;
 316         }
 317
 318         if (attr._a_sched) {
 319                 if (a_cas(&err, -1, -2)==-1)
 320                         __wait(&err, 0, -2, 1);
 321                 ret = err;
 322                 if (ret) return ret;
 323         }
 324
 325         *res = new;
 326         return 0;
 327 fail:
 328         __release_ptc();
 329         return EAGAIN;
 330 }
 331
 332 weak_alias(__pthread_exit, pthread_exit);
 333 weak_alias(__pthread_create, pthread_create);