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         /* Mark this thread dead before decrementing count */
  43         __lock(self->killlock);
  44         self->dead = 1;
  45
  46         /* Block all signals before decrementing the live thread count.
  47          * This is important to ensure that dynamically allocated TLS
  48          * is not under-allocated/over-committed, and possibly for other
  49          * reasons as well. */
  50         __block_all_sigs(&set);
  51
  52         /* Wait to unlock the kill lock, which governs functions like
  53          * pthread_kill which target a thread id, until signals have
  54          * been blocked. This precludes observation of the thread id
  55          * as a live thread (with application code running in it) after
  56          * the thread was reported dead by ESRCH being returned. */
  57         __unlock(self->killlock);
  58
  59         /* It's impossible to determine whether this is "the last thread"
  60          * until performing the atomic decrement, since multiple threads
  61          * could exit at the same time. For the last thread, revert the
  62          * decrement and unblock signals to give the atexit handlers and
  63          * stdio cleanup code a consistent state. */
  64         if (a_fetch_add(&libc.threads_minus_1, -1)==0) {
  65                 libc.threads_minus_1 = 0;
  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         if (self->detached && self->map_base) {
  93                 /* Detached threads must avoid the kernel clear_child_tid
  94                  * feature, since the virtual address will have been
  95                  * unmapped and possibly already reused by a new mapping
  96                  * at the time the kernel would perform the write. In
  97                  * the case of threads that started out detached, the
  98                  * initial clone flags are correct, but if the thread was
  99                  * detached later (== 2), we need to clear it here. */
 100                 if (self->detached == 2) __syscall(SYS_set_tid_address, 0);
 101
 102                 /* Robust list will no longer be valid, and was already
 103                  * processed above, so unregister it with the kernel. */
 104                 if (self->robust_list.off)
 105                         __syscall(SYS_set_robust_list, 0, 3*sizeof(long));
 106
 107                 /* Since __unmapself bypasses the normal munmap code path,
 108                  * explicitly wait for vmlock holders first. */
 109                 __vm_wait();
 110
 111                 /* The following call unmaps the thread's stack mapping
 112                  * and then exits without touching the stack. */
 113                 __unmapself(self->map_base, self->map_size);
 114         }
 115
 116         for (;;) __syscall(SYS_exit, 0);
 117 }
 118
 119 void __do_cleanup_push(struct __ptcb *cb)
 120 {
 121         struct pthread *self = __pthread_self();
 122         cb->__next = self->cancelbuf;
 123         self->cancelbuf = cb;
 124 }
 125
 126 void __do_cleanup_pop(struct __ptcb *cb)
 127 {
 128         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 129 }
 130
 131 static int start(void *p)
 132 {
 133         pthread_t self = p;
 134         /* States for startlock:
 135          * 0 = no need for start sync
 136          * 1 = waiting for parent to do work
 137          * 2 = failure in parent, child must abort
 138          * 3 = success in parent, child must restore sigmask */
 139         if (self->startlock[0]) {
 140                 __wait(self->startlock, 0, 1, 1);
 141                 if (self->startlock[0] == 2) {
 142                         self->detached = 2;
 143                         pthread_exit(0);
 144                 }
 145                 __restore_sigs(self->sigmask);
 146         }
 147         if (self->unblock_cancel)
 148                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK,
 149                         SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 150         __pthread_exit(self->start(self->start_arg));
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int start_c11(void *p)
 155 {
 156         pthread_t self = p;
 157         int (*start)(void*) = (int(*)(void*)) self->start;
 158         __pthread_exit((void *)(uintptr_t)start(self->start_arg));
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 #define ROUND(x) (((x)+PAGE_SIZE-1)&-PAGE_SIZE)
 163
 164 /* pthread_key_create.c overrides this */
 165 static volatile size_t dummy = 0;
 166 weak_alias(dummy, __pthread_tsd_size);
 167 static void *dummy_tsd[1] = { 0 };
 168 weak_alias(dummy_tsd, __pthread_tsd_main);
 169
 170 volatile int __block_new_threads = 0;
 171 size_t __default_stacksize = DEFAULT_STACK_SIZE;
 172 size_t __default_guardsize = DEFAULT_GUARD_SIZE;
 173
 174 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 175 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 176 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 177 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 178
 179 static void init_file_lock(FILE *f)
 180 {
 181         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 182 }
 183
 184 void *__copy_tls(unsigned char *);
 185
 186 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 187 {
 188         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 189         size_t size, guard;
 190         struct pthread *self, *new;
 191         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 192         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 193                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 194                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 195         int do_sched = 0;
 196         pthread_attr_t attr = { 0 };
 197
 198         if (!libc.can_do_threads) return ENOSYS;
 199         self = __pthread_self();
 200         if (!libc.threaded) {
 201                 for (FILE *f=*__ofl_lock(); f; f=f->next)
 202                         init_file_lock(f);
 203                 __ofl_unlock();
 204                 init_file_lock(__stdin_used);
 205                 init_file_lock(__stdout_used);
 206                 init_file_lock(__stderr_used);
 207                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK, SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 208                 self->tsd = (void **)__pthread_tsd_main;
 209                 libc.threaded = 1;
 210         }
 211         if (attrp && !c11) attr = *attrp;
 212
 213         __acquire_ptc();
 214         if (!attrp || c11) {
 215                 attr._a_stacksize = __default_stacksize;
 216                 attr._a_guardsize = __default_guardsize;
 217         }
 218
 219         if (__block_new_threads) __wait(&__block_new_threads, 0, 1, 1);
 220
 221         if (attr._a_stackaddr) {
 222                 size_t need = libc.tls_size + __pthread_tsd_size;
 223                 size = attr._a_stacksize;
 224                 stack = (void *)(attr._a_stackaddr & -16);
 225                 stack_limit = (void *)(attr._a_stackaddr - size);
 226                 /* Use application-provided stack for TLS only when
 227                  * it does not take more than ~12% or 2k of the
 228                  * application's stack space. */
 229                 if (need < size/8 && need < 2048) {
 230                         tsd = stack - __pthread_tsd_size;
 231                         stack = tsd - libc.tls_size;
 232                         memset(stack, 0, need);
 233                 } else {
 234                         size = ROUND(need);
 235                         guard = 0;
 236                 }
 237         } else {
 238                 guard = ROUND(attr._a_guardsize);
 239                 size = guard + ROUND(attr._a_stacksize
 240                         + libc.tls_size +  __pthread_tsd_size);
 241         }
 242
 243         if (!tsd) {
 244                 if (guard) {
 245                         map = __mmap(0, size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 246                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 247                         if (__mprotect(map+guard, size-guard, PROT_READ|PROT_WRITE)
 248                             && errno != ENOSYS) {
 249                                 __munmap(map, size);
 250                                 goto fail;
 251                         }
 252                 } else {
 253                         map = __mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 254                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 255                 }
 256                 tsd = map + size - __pthread_tsd_size;
 257                 if (!stack) {
 258                         stack = tsd - libc.tls_size;
 259                         stack_limit = map + guard;
 260                 }
 261         }
 262
 263         new = __copy_tls(tsd - libc.tls_size);
 264         new->map_base = map;
 265         new->map_size = size;
 266         new->stack = stack;
 267         new->stack_size = stack - stack_limit;
 268         new->start = entry;
 269         new->start_arg = arg;
 270         new->self = new;
 271         new->tsd = (void *)tsd;
 272         new->locale = &libc.global_locale;
 273         if (attr._a_detach) {
 274                 new->detached = 1;
 275                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 276         }
 277         if (attr._a_sched) {
 278                 do_sched = new->startlock[0] = 1;
 279                 __block_app_sigs(new->sigmask);
 280         }
 281         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 282         new->unblock_cancel = self->cancel;
 283         new->CANARY = self->CANARY;
 284
 285         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 286         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, new, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->tid);
 287
 288         __release_ptc();
 289
 290         if (do_sched) {
 291                 __restore_sigs(new->sigmask);
 292         }
 293
 294         if (ret < 0) {
 295                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 296                 if (map) __munmap(map, size);
 297                 return EAGAIN;
 298         }
 299
 300         if (do_sched) {
 301                 ret = __syscall(SYS_sched_setscheduler, new->tid,
 302                         attr._a_policy, &attr._a_prio);
 303                 a_store(new->startlock, ret<0 ? 2 : 3);
 304                 __wake(new->startlock, 1, 1);
 305                 if (ret < 0) return -ret;
 306         }
 307
 308         *res = new;
 309         return 0;
 310 fail:
 311         __release_ptc();
 312         return EAGAIN;
 313 }
 314
 315 weak_alias(__pthread_exit, pthread_exit);
 316 weak_alias(__pthread_create, pthread_create);