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
  21 _Noreturn void __pthread_exit(void *result)
  22 {
  23         pthread_t self = __pthread_self();
  24         sigset_t set;
  25
  26         self->canceldisable = 1;
  27         self->cancelasync = 0;
  28         self->result = result;
  29
  30         while (self->cancelbuf) {
  31                 void (*f)(void *) = self->cancelbuf->__f;
  32                 void *x = self->cancelbuf->__x;
  33                 self->cancelbuf = self->cancelbuf->__next;
  34                 f(x);
  35         }
  36
  37         __pthread_tsd_run_dtors();
  38
  39         __lock(self->exitlock);
  40
  41         /* Mark this thread dead before decrementing count */
  42         __lock(self->killlock);
  43         self->dead = 1;
  44
  45         /* Block all signals before decrementing the live thread count.
  46          * This is important to ensure that dynamically allocated TLS
  47          * is not under-allocated/over-committed, and possibly for other
  48          * reasons as well. */
  49         __block_all_sigs(&set);
  50
  51         /* Wait to unlock the kill lock, which governs functions like
  52          * pthread_kill which target a thread id, until signals have
  53          * been blocked. This precludes observation of the thread id
  54          * as a live thread (with application code running in it) after
  55          * the thread was reported dead by ESRCH being returned. */
  56         __unlock(self->killlock);
  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 and unblock signals to give the atexit handlers and
  62          * stdio cleanup code a consistent state. */
  63         if (a_fetch_add(&libc.threads_minus_1, -1)==0) {
  64                 libc.threads_minus_1 = 0;
  65                 __restore_sigs(&set);
  66                 exit(0);
  67         }
  68
  69         if (self->locale != &libc.global_locale) {
  70                 a_dec(&libc.uselocale_cnt);
  71                 if (self->locale->ctype_utf8)
  72                         a_dec(&libc.bytelocale_cnt_minus_1);
  73         }
  74
  75         /* Process robust list in userspace to handle non-pshared mutexes
  76          * and the detached thread case where the robust list head will
  77          * be invalid when the kernel would process it. */
  78         __vm_lock();
  79         volatile void *volatile *rp;
  80         while ((rp=self->robust_list.head) && rp != &self->robust_list.head) {
  81                 pthread_mutex_t *m = (void *)((char *)rp
  82                         - offsetof(pthread_mutex_t, _m_next));
  83                 int waiters = m->_m_waiters;
  84                 int priv = (m->_m_type & 128) ^ 128;
  85                 self->robust_list.pending = rp;
  86                 self->robust_list.head = *rp;
  87                 int cont = a_swap(&m->_m_lock, self->tid|0x40000000);
  88                 self->robust_list.pending = 0;
  89                 if (cont < 0 || waiters)
  90                         __wake(&m->_m_lock, 1, priv);
  91         }
  92         __vm_unlock();
  93
  94         __do_orphaned_stdio_locks();
  95
  96         if (self->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 (== 2), we need to clear it here. */
 104                 if (self->detached == 2) __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         for (;;) __syscall(SYS_exit, 0);
 121 }
 122
 123 void __do_cleanup_push(struct __ptcb *cb)
 124 {
 125         if (!libc.has_thread_pointer) return;
 126         struct pthread *self = __pthread_self();
 127         cb->__next = self->cancelbuf;
 128         self->cancelbuf = cb;
 129 }
 130
 131 void __do_cleanup_pop(struct __ptcb *cb)
 132 {
 133         if (!libc.has_thread_pointer) return;
 134         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 135 }
 136
 137 static int start(void *p)
 138 {
 139         pthread_t self = p;
 140         if (self->startlock[0]) {
 141                 __wait(self->startlock, 0, 1, 1);
 142                 if (self->startlock[0]) {
 143                         self->detached = 2;
 144                         pthread_exit(0);
 145                 }
 146                 __restore_sigs(self->sigmask);
 147         }
 148         if (self->unblock_cancel)
 149                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK,
 150                         SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 151         __pthread_exit(self->start(self->start_arg));
 152         return 0;
 153 }
 154
 155 static int start_c11(void *p)
 156 {
 157         pthread_t self = p;
 158         int (*start)(void*) = (int(*)(void*)) self->start;
 159         __pthread_exit((void *)(uintptr_t)start(self->start_arg));
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 #define ROUND(x) (((x)+PAGE_SIZE-1)&-PAGE_SIZE)
 164
 165 /* pthread_key_create.c overrides this */
 166 static volatile size_t dummy = 0;
 167 weak_alias(dummy, __pthread_tsd_size);
 168 static void *dummy_tsd[1] = { 0 };
 169 weak_alias(dummy_tsd, __pthread_tsd_main);
 170
 171 volatile int __block_new_threads = 0;
 172
 173 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 174 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 175 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 176 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 177
 178 static void init_file_lock(FILE *f)
 179 {
 180         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 181 }
 182
 183 void *__copy_tls(unsigned char *);
 184
 185 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 186 {
 187         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 188         size_t size, guard;
 189         struct pthread *self, *new;
 190         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 191         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 192                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 193                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 194         int do_sched = 0;
 195         pthread_attr_t attr = {0};
 196
 197         if (!libc.can_do_threads) return ENOSYS;
 198         self = __pthread_self();
 199         if (!libc.threaded) {
 200                 for (FILE *f=libc.ofl_head; f; f=f->next)
 201                         init_file_lock(f);
 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 (__block_new_threads) __wait(&__block_new_threads, 0, 1, 1);
 213
 214         if (attr._a_stackaddr) {
 215                 size_t need = libc.tls_size + __pthread_tsd_size;
 216                 size = attr._a_stacksize + DEFAULT_STACK_SIZE;
 217                 stack = (void *)(attr._a_stackaddr & -16);
 218                 stack_limit = (void *)(attr._a_stackaddr - size);
 219                 /* Use application-provided stack for TLS only when
 220                  * it does not take more than ~12% or 2k of the
 221                  * application's stack space. */
 222                 if (need < size/8 && need < 2048) {
 223                         tsd = stack - __pthread_tsd_size;
 224                         stack = tsd - libc.tls_size;
 225                         memset(stack, 0, need);
 226                 } else {
 227                         size = ROUND(need);
 228                         guard = 0;
 229                 }
 230         } else {
 231                 guard = ROUND(DEFAULT_GUARD_SIZE + attr._a_guardsize);
 232                 size = guard + ROUND(DEFAULT_STACK_SIZE + attr._a_stacksize
 233                         + libc.tls_size +  __pthread_tsd_size);
 234         }
 235
 236         if (!tsd) {
 237                 if (guard) {
 238                         map = __mmap(0, size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 239                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 240                         if (__mprotect(map+guard, size-guard, PROT_READ|PROT_WRITE)) {
 241                                 __munmap(map, size);
 242                                 goto fail;
 243                         }
 244                 } else {
 245                         map = __mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 246                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 247                 }
 248                 tsd = map + size - __pthread_tsd_size;
 249                 if (!stack) {
 250                         stack = tsd - libc.tls_size;
 251                         stack_limit = map + guard;
 252                 }
 253         }
 254
 255         new = __copy_tls(tsd - libc.tls_size);
 256         new->map_base = map;
 257         new->map_size = size;
 258         new->stack = stack;
 259         new->stack_size = stack - stack_limit;
 260         new->start = entry;
 261         new->start_arg = arg;
 262         new->self = new;
 263         new->tsd = (void *)tsd;
 264         new->locale = &libc.global_locale;
 265         if (attr._a_detach) {
 266                 new->detached = 1;
 267                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 268         }
 269         if (attr._a_sched) {
 270                 do_sched = new->startlock[0] = 1;
 271                 __block_app_sigs(new->sigmask);
 272         }
 273         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 274         new->unblock_cancel = self->cancel;
 275         new->canary = self->canary;
 276
 277         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 278         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, new, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->tid);
 279
 280         __release_ptc();
 281
 282         if (do_sched) {
 283                 __restore_sigs(new->sigmask);
 284         }
 285
 286         if (ret < 0) {
 287                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 288                 if (map) __munmap(map, size);
 289                 return EAGAIN;
 290         }
 291
 292         if (do_sched) {
 293                 ret = __syscall(SYS_sched_setscheduler, new->tid,
 294                         attr._a_policy, &attr._a_prio);
 295                 a_store(new->startlock, ret<0 ? 2 : 0);
 296                 __wake(new->startlock, 1, 1);
 297                 if (ret < 0) return -ret;
 298         }
 299
 300         *res = new;
 301         return 0;
 302 fail:
 303         __release_ptc();
 304         return EAGAIN;
 305 }
 306
 307 weak_alias(__pthread_exit, pthread_exit);
 308 weak_alias(__pthread_create, pthread_create);