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 _Noreturn void __pthread_exit(void *result)
  23 {
  24         pthread_t self = __pthread_self();
  25         sigset_t set;
  26
  27         self->canceldisable = 1;
  28         self->cancelasync = 0;
  29         self->result = result;
  30
  31         while (self->cancelbuf) {
  32                 void (*f)(void *) = self->cancelbuf->__f;
  33                 void *x = self->cancelbuf->__x;
  34                 self->cancelbuf = self->cancelbuf->__next;
  35                 f(x);
  36         }
  37
  38         __pthread_tsd_run_dtors();
  39
  40         LOCK(self->exitlock);
  41
  42         /* Access to target the exiting thread with syscalls that use
  43          * its kernel tid is controlled by killlock. For detached threads,
  44          * any use past this point would have undefined behavior, but for
  45          * joinable threads it's a valid usage that must be handled. */
  46         LOCK(self->killlock);
  47
  48         /* Block all signals before decrementing the live thread count.
  49          * This is important to ensure that dynamically allocated TLS
  50          * is not under-allocated/over-committed, and possibly for other
  51          * reasons as well. */
  52         __block_all_sigs(&set);
  53
  54         /* It's impossible to determine whether this is "the last thread"
  55          * until performing the atomic decrement, since multiple threads
  56          * could exit at the same time. For the last thread, revert the
  57          * decrement, restore the tid, and unblock signals to give the
  58          * atexit handlers and stdio cleanup code a consistent state. */
  59         if (a_fetch_add(&libc.threads_minus_1, -1)==0) {
  60                 libc.threads_minus_1 = 0;
  61                 UNLOCK(self->killlock);
  62                 __restore_sigs(&set);
  63                 exit(0);
  64         }
  65
  66         /* Process robust list in userspace to handle non-pshared mutexes
  67          * and the detached thread case where the robust list head will
  68          * be invalid when the kernel would process it. */
  69         __vm_lock();
  70         volatile void *volatile *rp;
  71         while ((rp=self->robust_list.head) && rp != &self->robust_list.head) {
  72                 pthread_mutex_t *m = (void *)((char *)rp
  73                         - offsetof(pthread_mutex_t, _m_next));
  74                 int waiters = m->_m_waiters;
  75                 int priv = (m->_m_type & 128) ^ 128;
  76                 self->robust_list.pending = rp;
  77                 self->robust_list.head = *rp;
  78                 int cont = a_swap(&m->_m_lock, 0x40000000);
  79                 self->robust_list.pending = 0;
  80                 if (cont < 0 || waiters)
  81                         __wake(&m->_m_lock, 1, priv);
  82         }
  83         __vm_unlock();
  84
  85         __do_orphaned_stdio_locks();
  86         __dl_thread_cleanup();
  87
  88         if (self->detached && self->map_base) {
  89                 /* Detached threads must avoid the kernel clear_child_tid
  90                  * feature, since the virtual address will have been
  91                  * unmapped and possibly already reused by a new mapping
  92                  * at the time the kernel would perform the write. In
  93                  * the case of threads that started out detached, the
  94                  * initial clone flags are correct, but if the thread was
  95                  * detached later (== 2), we need to clear it here. */
  96                 if (self->detached == 2) __syscall(SYS_set_tid_address, 0);
  97
  98                 /* Robust list will no longer be valid, and was already
  99                  * processed above, so unregister it with the kernel. */
 100                 if (self->robust_list.off)
 101                         __syscall(SYS_set_robust_list, 0, 3*sizeof(long));
 102
 103                 /* Since __unmapself bypasses the normal munmap code path,
 104                  * explicitly wait for vmlock holders first. */
 105                 __vm_wait();
 106
 107                 /* The following call unmaps the thread's stack mapping
 108                  * and then exits without touching the stack. */
 109                 __unmapself(self->map_base, self->map_size);
 110         }
 111
 112         /* After the kernel thread exits, its tid may be reused. Clear it
 113          * to prevent inadvertent use and inform functions that would use
 114          * it that it's no longer available. */
 115         self->tid = 0;
 116         UNLOCK(self->killlock);
 117
 118         for (;;) __syscall(SYS_exit, 0);
 119 }
 120
 121 void __do_cleanup_push(struct __ptcb *cb)
 122 {
 123         struct pthread *self = __pthread_self();
 124         cb->__next = self->cancelbuf;
 125         self->cancelbuf = cb;
 126 }
 127
 128 void __do_cleanup_pop(struct __ptcb *cb)
 129 {
 130         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 131 }
 132
 133 static int start(void *p)
 134 {
 135         pthread_t self = p;
 136         /* States for startlock:
 137          * 0 = no need for start sync
 138          * 1 = waiting for parent to do work
 139          * 2 = failure in parent, child must abort
 140          * 3 = success in parent, child must restore sigmask */
 141         if (self->startlock[0]) {
 142                 __wait(self->startlock, 0, 1, 1);
 143                 if (self->startlock[0] == 2) {
 144                         self->detached = 2;
 145                         pthread_exit(0);
 146                 }
 147                 __restore_sigs(self->sigmask);
 148         }
 149         if (self->unblock_cancel)
 150                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK,
 151                         SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 152         __pthread_exit(self->start(self->start_arg));
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 static int start_c11(void *p)
 157 {
 158         pthread_t self = p;
 159         int (*start)(void*) = (int(*)(void*)) self->start;
 160         __pthread_exit((void *)(uintptr_t)start(self->start_arg));
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 #define ROUND(x) (((x)+PAGE_SIZE-1)&-PAGE_SIZE)
 165
 166 /* pthread_key_create.c overrides this */
 167 static volatile size_t dummy = 0;
 168 weak_alias(dummy, __pthread_tsd_size);
 169 static void *dummy_tsd[1] = { 0 };
 170 weak_alias(dummy_tsd, __pthread_tsd_main);
 171
 172 volatile int __block_new_threads = 0;
 173 size_t __default_stacksize = DEFAULT_STACK_SIZE;
 174 size_t __default_guardsize = DEFAULT_GUARD_SIZE;
 175
 176 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 177 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 178 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 179 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 180
 181 static void init_file_lock(FILE *f)
 182 {
 183         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 184 }
 185
 186 void *__copy_tls(unsigned char *);
 187
 188 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 189 {
 190         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 191         size_t size, guard;
 192         struct pthread *self, *new;
 193         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 194         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 195                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 196                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 197         int do_sched = 0;
 198         pthread_attr_t attr = { 0 };
 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->start = entry;
 272         new->start_arg = arg;
 273         new->self = new;
 274         new->tsd = (void *)tsd;
 275         new->locale = &libc.global_locale;
 276         if (attr._a_detach) {
 277                 new->detached = 1;
 278                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 279         }
 280         if (attr._a_sched) {
 281                 do_sched = new->startlock[0] = 1;
 282                 __block_app_sigs(new->sigmask);
 283         }
 284         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 285         new->unblock_cancel = self->cancel;
 286         new->CANARY = self->CANARY;
 287         new->join_futex = -1;
 288
 289         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 290         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, new, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->join_futex);
 291
 292         __release_ptc();
 293
 294         if (do_sched) {
 295                 __restore_sigs(new->sigmask);
 296         }
 297
 298         if (ret < 0) {
 299                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 300                 if (map) __munmap(map, size);
 301                 return EAGAIN;
 302         }
 303
 304         if (do_sched) {
 305                 ret = __syscall(SYS_sched_setscheduler, new->tid,
 306                         attr._a_policy, &attr._a_prio);
 307                 a_store(new->startlock, ret<0 ? 2 : 3);
 308                 __wake(new->startlock, 1, 1);
 309                 if (ret < 0) 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);