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 <sys/mman.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <stddef.h>
   8
   9 void *__mmap(void *, size_t, int, int, int, off_t);
  10 int __munmap(void *, size_t);
  11 int __mprotect(void *, size_t, int);
  12
  13 static void dummy_0()
  14 {
  15 }
  16 weak_alias(dummy_0, __acquire_ptc);
  17 weak_alias(dummy_0, __release_ptc);
  18 weak_alias(dummy_0, __pthread_tsd_run_dtors);
  19 weak_alias(dummy_0, __do_orphaned_stdio_locks);
  20 weak_alias(dummy_0, __dl_thread_cleanup);
  21
  22 static void *dummy_1(void *p)
  23 {
  24         return 0;
  25 }
  26 weak_alias(dummy_1, __start_sched);
  27
  28 _Noreturn void __pthread_exit(void *result)
  29 {
  30         pthread_t self = __pthread_self();
  31         sigset_t set;
  32
  33         self->canceldisable = 1;
  34         self->cancelasync = 0;
  35         self->result = result;
  36
  37         while (self->cancelbuf) {
  38                 void (*f)(void *) = self->cancelbuf->__f;
  39                 void *x = self->cancelbuf->__x;
  40                 self->cancelbuf = self->cancelbuf->__next;
  41                 f(x);
  42         }
  43
  44         __pthread_tsd_run_dtors();
  45
  46         /* Access to target the exiting thread with syscalls that use
  47          * its kernel tid is controlled by killlock. For detached threads,
  48          * any use past this point would have undefined behavior, but for
  49          * joinable threads it's a valid usage that must be handled. */
  50         LOCK(self->killlock);
  51
  52         /* Block all signals before decrementing the live thread count.
  53          * This is important to ensure that dynamically allocated TLS
  54          * is not under-allocated/over-committed, and possibly for other
  55          * reasons as well. */
  56         __block_all_sigs(&set);
  57
  58         /* It's impossible to determine whether this is "the last thread"
  59          * until performing the atomic decrement, since multiple threads
  60          * could exit at the same time. For the last thread, revert the
  61          * decrement, restore the tid, and unblock signals to give the
  62          * atexit handlers and stdio cleanup code a consistent state. */
  63         if (a_fetch_add(&libc.threads_minus_1, -1)==0) {
  64                 libc.threads_minus_1 = 0;
  65                 UNLOCK(self->killlock);
  66                 __restore_sigs(&set);
  67                 exit(0);
  68         }
  69
  70         /* Process robust list in userspace to handle non-pshared mutexes
  71          * and the detached thread case where the robust list head will
  72          * be invalid when the kernel would process it. */
  73         __vm_lock();
  74         volatile void *volatile *rp;
  75         while ((rp=self->robust_list.head) && rp != &self->robust_list.head) {
  76                 pthread_mutex_t *m = (void *)((char *)rp
  77                         - offsetof(pthread_mutex_t, _m_next));
  78                 int waiters = m->_m_waiters;
  79                 int priv = (m->_m_type & 128) ^ 128;
  80                 self->robust_list.pending = rp;
  81                 self->robust_list.head = *rp;
  82                 int cont = a_swap(&m->_m_lock, 0x40000000);
  83                 self->robust_list.pending = 0;
  84                 if (cont < 0 || waiters)
  85                         __wake(&m->_m_lock, 1, priv);
  86         }
  87         __vm_unlock();
  88
  89         __do_orphaned_stdio_locks();
  90         __dl_thread_cleanup();
  91
  92         /* This atomic potentially competes with a concurrent pthread_detach
  93          * call; the loser is responsible for freeing thread resources. */
  94         int state = a_cas(&self->detach_state, DT_JOINABLE, DT_EXITING);
  95
  96         if (state>=DT_DETACHED && self->map_base) {
  97                 /* Detached threads must avoid the kernel clear_child_tid
  98                  * feature, since the virtual address will have been
  99                  * unmapped and possibly already reused by a new mapping
 100                  * at the time the kernel would perform the write. In
 101                  * the case of threads that started out detached, the
 102                  * initial clone flags are correct, but if the thread was
 103                  * detached later, we need to clear it here. */
 104                 if (state == DT_DYNAMIC) __syscall(SYS_set_tid_address, 0);
 105
 106                 /* Robust list will no longer be valid, and was already
 107                  * processed above, so unregister it with the kernel. */
 108                 if (self->robust_list.off)
 109                         __syscall(SYS_set_robust_list, 0, 3*sizeof(long));
 110
 111                 /* Since __unmapself bypasses the normal munmap code path,
 112                  * explicitly wait for vmlock holders first. */
 113                 __vm_wait();
 114
 115                 /* The following call unmaps the thread's stack mapping
 116                  * and then exits without touching the stack. */
 117                 __unmapself(self->map_base, self->map_size);
 118         }
 119
 120         /* After the kernel thread exits, its tid may be reused. Clear it
 121          * to prevent inadvertent use and inform functions that would use
 122          * it that it's no longer available. */
 123         self->tid = 0;
 124         UNLOCK(self->killlock);
 125
 126         for (;;) __syscall(SYS_exit, 0);
 127 }
 128
 129 void __do_cleanup_push(struct __ptcb *cb)
 130 {
 131         struct pthread *self = __pthread_self();
 132         cb->__next = self->cancelbuf;
 133         self->cancelbuf = cb;
 134 }
 135
 136 void __do_cleanup_pop(struct __ptcb *cb)
 137 {
 138         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 139 }
 140
 141 static int start(void *p)
 142 {
 143         pthread_t self = p;
 144         if (self->unblock_cancel)
 145                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK,
 146                         SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 147         __pthread_exit(self->start(self->start_arg));
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 static int start_c11(void *p)
 152 {
 153         pthread_t self = p;
 154         int (*start)(void*) = (int(*)(void*)) self->start;
 155         __pthread_exit((void *)(uintptr_t)start(self->start_arg));
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 #define ROUND(x) (((x)+PAGE_SIZE-1)&-PAGE_SIZE)
 160
 161 /* pthread_key_create.c overrides this */
 162 static volatile size_t dummy = 0;
 163 weak_alias(dummy, __pthread_tsd_size);
 164 static void *dummy_tsd[1] = { 0 };
 165 weak_alias(dummy_tsd, __pthread_tsd_main);
 166
 167 volatile int __block_new_threads = 0;
 168 extern size_t __default_stacksize;
 169 extern size_t __default_guardsize;
 170
 171 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 172 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 173 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 174 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 175
 176 static void init_file_lock(FILE *f)
 177 {
 178         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 179 }
 180
 181 void *__copy_tls(unsigned char *);
 182
 183 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 184 {
 185         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 186         size_t size, guard;
 187         struct pthread *self, *new;
 188         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 189         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 190                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 191                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 192         int do_sched = 0;
 193         pthread_attr_t attr = { 0 };
 194         struct start_sched_args ssa;
 195
 196         if (!libc.can_do_threads) return ENOSYS;
 197         self = __pthread_self();
 198         if (!libc.threaded) {
 199                 for (FILE *f=*__ofl_lock(); f; f=f->next)
 200                         init_file_lock(f);
 201                 __ofl_unlock();
 202                 init_file_lock(__stdin_used);
 203                 init_file_lock(__stdout_used);
 204                 init_file_lock(__stderr_used);
 205                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK, SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 206                 self->tsd = (void **)__pthread_tsd_main;
 207                 libc.threaded = 1;
 208         }
 209         if (attrp && !c11) attr = *attrp;
 210
 211         __acquire_ptc();
 212         if (!attrp || c11) {
 213                 attr._a_stacksize = __default_stacksize;
 214                 attr._a_guardsize = __default_guardsize;
 215         }
 216
 217         if (__block_new_threads) __wait(&__block_new_threads, 0, 1, 1);
 218
 219         if (attr._a_stackaddr) {
 220                 size_t need = libc.tls_size + __pthread_tsd_size;
 221                 size = attr._a_stacksize;
 222                 stack = (void *)(attr._a_stackaddr & -16);
 223                 stack_limit = (void *)(attr._a_stackaddr - size);
 224                 /* Use application-provided stack for TLS only when
 225                  * it does not take more than ~12% or 2k of the
 226                  * application's stack space. */
 227                 if (need < size/8 && need < 2048) {
 228                         tsd = stack - __pthread_tsd_size;
 229                         stack = tsd - libc.tls_size;
 230                         memset(stack, 0, need);
 231                 } else {
 232                         size = ROUND(need);
 233                 }
 234                 guard = 0;
 235         } else {
 236                 guard = ROUND(attr._a_guardsize);
 237                 size = guard + ROUND(attr._a_stacksize
 238                         + libc.tls_size +  __pthread_tsd_size);
 239         }
 240
 241         if (!tsd) {
 242                 if (guard) {
 243                         map = __mmap(0, size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 244                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 245                         if (__mprotect(map+guard, size-guard, PROT_READ|PROT_WRITE)
 246                             && errno != ENOSYS) {
 247                                 __munmap(map, size);
 248                                 goto fail;
 249                         }
 250                 } else {
 251                         map = __mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 252                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 253                 }
 254                 tsd = map + size - __pthread_tsd_size;
 255                 if (!stack) {
 256                         stack = tsd - libc.tls_size;
 257                         stack_limit = map + guard;
 258                 }
 259         }
 260
 261         new = __copy_tls(tsd - libc.tls_size);
 262         new->map_base = map;
 263         new->map_size = size;
 264         new->stack = stack;
 265         new->stack_size = stack - stack_limit;
 266         new->guard_size = guard;
 267         new->start = entry;
 268         new->start_arg = arg;
 269         new->self = new;
 270         new->tsd = (void *)tsd;
 271         new->locale = &libc.global_locale;
 272         if (attr._a_detach) {
 273                 new->detach_state = DT_DETACHED;
 274                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 275         } else {
 276                 new->detach_state = DT_JOINABLE;
 277         }
 278         if (attr._a_sched) {
 279                 do_sched = 1;
 280                 ssa.futex = -1;
 281                 ssa.start_fn = new->start;
 282                 ssa.start_arg = new->start_arg;
 283                 ssa.attr = &attr;
 284                 new->start = __start_sched;
 285                 new->start_arg = &ssa;
 286                 __block_app_sigs(&ssa.mask);
 287         }
 288         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 289         new->unblock_cancel = self->cancel;
 290         new->CANARY = self->CANARY;
 291
 292         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 293         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, new, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->detach_state);
 294
 295         __release_ptc();
 296
 297         if (do_sched) {
 298                 __restore_sigs(&ssa.mask);
 299         }
 300
 301         if (ret < 0) {
 302                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 303                 if (map) __munmap(map, size);
 304                 return EAGAIN;
 305         }
 306
 307         if (do_sched) {
 308                 __futexwait(&ssa.futex, -1, 1);
 309                 if (ret) return ret;
 310         }
 311
 312         *res = new;
 313         return 0;
 314 fail:
 315         __release_ptc();
 316         return EAGAIN;
 317 }
 318
 319 weak_alias(__pthread_exit, pthread_exit);
 320 weak_alias(__pthread_create, pthread_create);