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                 /* 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         if (!libc.has_thread_pointer) return;
 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         if (!libc.has_thread_pointer) return;
 130         __pthread_self()->cancelbuf = cb->__next;
 131 }
 132
 133 static int start(void *p)
 134 {
 135         pthread_t self = p;
 136         if (self->startlock[0]) {
 137                 __wait(self->startlock, 0, 1, 1);
 138                 if (self->startlock[0]) {
 139                         self->detached = 2;
 140                         pthread_exit(0);
 141                 }
 142                 __restore_sigs(self->sigmask);
 143         }
 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
 169 static FILE *volatile dummy_file = 0;
 170 weak_alias(dummy_file, __stdin_used);
 171 weak_alias(dummy_file, __stdout_used);
 172 weak_alias(dummy_file, __stderr_used);
 173
 174 static void init_file_lock(FILE *f)
 175 {
 176         if (f && f->lock<0) f->lock = 0;
 177 }
 178
 179 void *__copy_tls(unsigned char *);
 180
 181 int __pthread_create(pthread_t *restrict res, const pthread_attr_t *restrict attrp, void *(*entry)(void *), void *restrict arg)
 182 {
 183         int ret, c11 = (attrp == __ATTRP_C11_THREAD);
 184         size_t size, guard;
 185         struct pthread *self, *new;
 186         unsigned char *map = 0, *stack = 0, *tsd = 0, *stack_limit;
 187         unsigned flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND
 188                 | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM | CLONE_SETTLS
 189                 | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID | CLONE_DETACHED;
 190         int do_sched = 0;
 191         pthread_attr_t attr = {0};
 192
 193         if (!libc.can_do_threads) return ENOSYS;
 194         self = __pthread_self();
 195         if (!libc.threaded) {
 196                 for (FILE *f=libc.ofl_head; f; f=f->next)
 197                         init_file_lock(f);
 198                 init_file_lock(__stdin_used);
 199                 init_file_lock(__stdout_used);
 200                 init_file_lock(__stderr_used);
 201                 __syscall(SYS_rt_sigprocmask, SIG_UNBLOCK, SIGPT_SET, 0, _NSIG/8);
 202                 self->tsd = (void **)__pthread_tsd_main;
 203                 libc.threaded = 1;
 204         }
 205         if (attrp && !c11) attr = *attrp;
 206
 207         __acquire_ptc();
 208         if (__block_new_threads) __wait(&__block_new_threads, 0, 1, 1);
 209
 210         if (attr._a_stackaddr) {
 211                 size_t need = libc.tls_size + __pthread_tsd_size;
 212                 size = attr._a_stacksize + DEFAULT_STACK_SIZE;
 213                 stack = (void *)(attr._a_stackaddr & -16);
 214                 stack_limit = (void *)(attr._a_stackaddr - size);
 215                 /* Use application-provided stack for TLS only when
 216                  * it does not take more than ~12% or 2k of the
 217                  * application's stack space. */
 218                 if (need < size/8 && need < 2048) {
 219                         tsd = stack - __pthread_tsd_size;
 220                         stack = tsd - libc.tls_size;
 221                         memset(stack, 0, need);
 222                 } else {
 223                         size = ROUND(need);
 224                         guard = 0;
 225                 }
 226         } else {
 227                 guard = ROUND(DEFAULT_GUARD_SIZE + attr._a_guardsize);
 228                 size = guard + ROUND(DEFAULT_STACK_SIZE + attr._a_stacksize
 229                         + libc.tls_size +  __pthread_tsd_size);
 230         }
 231
 232         if (!tsd) {
 233                 if (guard) {
 234                         map = __mmap(0, size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 235                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 236                         if (__mprotect(map+guard, size-guard, PROT_READ|PROT_WRITE)) {
 237                                 __munmap(map, size);
 238                                 goto fail;
 239                         }
 240                 } else {
 241                         map = __mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
 242                         if (map == MAP_FAILED) goto fail;
 243                 }
 244                 tsd = map + size - __pthread_tsd_size;
 245                 if (!stack) {
 246                         stack = tsd - libc.tls_size;
 247                         stack_limit = map + guard;
 248                 }
 249         }
 250
 251         new = __copy_tls(tsd - libc.tls_size);
 252         new->map_base = map;
 253         new->map_size = size;
 254         new->stack = stack;
 255         new->stack_size = stack - stack_limit;
 256         new->start = entry;
 257         new->start_arg = arg;
 258         new->self = new;
 259         new->tsd = (void *)tsd;
 260         new->locale = &libc.global_locale;
 261         if (attr._a_detach) {
 262                 new->detached = 1;
 263                 flags -= CLONE_CHILD_CLEARTID;
 264         }
 265         if (attr._a_sched) {
 266                 do_sched = new->startlock[0] = 1;
 267                 __block_app_sigs(new->sigmask);
 268         }
 269         new->robust_list.head = &new->robust_list.head;
 270         new->unblock_cancel = self->cancel;
 271         new->canary = self->canary;
 272
 273         a_inc(&libc.threads_minus_1);
 274         ret = __clone((c11 ? start_c11 : start), stack, flags, new, &new->tid, TP_ADJ(new), &new->tid);
 275
 276         __release_ptc();
 277
 278         if (do_sched) {
 279                 __restore_sigs(new->sigmask);
 280         }
 281
 282         if (ret < 0) {
 283                 a_dec(&libc.threads_minus_1);
 284                 if (map) __munmap(map, size);
 285                 return EAGAIN;
 286         }
 287
 288         if (do_sched) {
 289                 ret = __syscall(SYS_sched_setscheduler, new->tid,
 290                         attr._a_policy, &attr._a_prio);
 291                 a_store(new->startlock, ret<0 ? 2 : 0);
 292                 __wake(new->startlock, 1, 1);
 293                 if (ret < 0) return -ret;
 294         }
 295
 296         *res = new;
 297         return 0;
 298 fail:
 299         __release_ptc();
 300         return EAGAIN;
 301 }
 302
 303 weak_alias(__pthread_exit, pthread_exit);
 304 weak_alias(__pthread_create, pthread_create);