]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/platform-bionic.git/blob - libc/bionic/pthread_create.cpp
Merge "[MIPS64] Adjust kernel/tools for mips32,mips64 headers"
[android-sdk/platform-bionic.git] / libc / bionic / pthread_create.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
12  *    the documentation and/or other materials provided with the
13  *    distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
16  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
17  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
18  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
19  * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
21  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
22  * OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
23  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
24  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
25  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
26  * SUCH DAMAGE.
27  */
29 #include <pthread.h>
31 #include <errno.h>
32 #include <sys/mman.h>
33 #include <unistd.h>
35 #include "pthread_internal.h"
37 #include "private/bionic_macros.h"
38 #include "private/bionic_ssp.h"
39 #include "private/bionic_tls.h"
40 #include "private/libc_logging.h"
41 #include "private/ErrnoRestorer.h"
42 #include "private/ScopedPthreadMutexLocker.h"
44 // Used by gdb to track thread creation. See libthread_db.
45 #ifdef __i386__
46 extern "C" __attribute__((noinline)) __attribute__((fastcall)) void _thread_created_hook(pid_t) {}
47 #else
48 extern "C" __attribute__((noinline)) void _thread_created_hook(pid_t) {}
49 #endif
51 // x86 uses segment descriptors rather than a direct pointer to TLS.
52 #if __i386__
53 #include <asm/ldt.h>
54 extern "C" __LIBC_HIDDEN__ void __init_user_desc(struct user_desc*, int, void*);
55 #endif
57 static pthread_mutex_t g_pthread_stack_creation_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
59 static pthread_mutex_t g_debugger_notification_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
61 extern "C" int __isthreaded;
63 // This code is used both by each new pthread and the code that initializes the main thread.
64 void __init_tls(pthread_internal_t* thread) {
65   // Zero-initialize all the slots after TLS_SLOT_SELF and TLS_SLOT_THREAD_ID.
66   for (size_t i = TLS_SLOT_ERRNO; i < BIONIC_TLS_SLOTS; ++i) {
67     thread->tls[i] = NULL;
68   }
70   // Slot 0 must point to itself. The x86 Linux kernel reads the TLS from %fs:0.
71   thread->tls[TLS_SLOT_SELF] = thread->tls;
72   thread->tls[TLS_SLOT_THREAD_ID] = thread;
73   // GCC looks in the TLS for the stack guard on x86, so copy it there from our global.
74   thread->tls[TLS_SLOT_STACK_GUARD] = (void*) __stack_chk_guard;
75 }
77 void __init_alternate_signal_stack(pthread_internal_t* thread) {
78   // Create and set an alternate signal stack.
79   stack_t ss;
80   ss.ss_sp = mmap(NULL, SIGSTKSZ, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0, 0);
81   if (ss.ss_sp != MAP_FAILED) {
82     ss.ss_size = SIGSTKSZ;
83     ss.ss_flags = 0;
84     sigaltstack(&ss, NULL);
85     thread->alternate_signal_stack = ss.ss_sp;
86   }
87 }
89 int __init_thread(pthread_internal_t* thread, bool add_to_thread_list) {
90   int error = 0;
92   // Set the scheduling policy/priority of the thread.
93   if (thread->attr.sched_policy != SCHED_NORMAL) {
94     sched_param param;
95     param.sched_priority = thread->attr.sched_priority;
96     if (sched_setscheduler(thread->tid, thread->attr.sched_policy, &param) == -1) {
97 #if __LP64__
98       // For backwards compatibility reasons, we only report failures on 64-bit devices.
99       error = errno;
100 #endif
101       __libc_format_log(ANDROID_LOG_WARN, "libc",
102                         "pthread_create sched_setscheduler call failed: %s", strerror(errno));
103     }
104   }
106   thread->cleanup_stack = NULL;
108   if (add_to_thread_list) {
109     _pthread_internal_add(thread);
110   }
112   return error;
115 static void* __create_thread_stack(pthread_internal_t* thread) {
116   ScopedPthreadMutexLocker lock(&g_pthread_stack_creation_lock);
118   // Create a new private anonymous map.
119   int prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
120   int flags = MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_NORESERVE;
121   void* stack = mmap(NULL, thread->attr.stack_size, prot, flags, -1, 0);
122   if (stack == MAP_FAILED) {
123     __libc_format_log(ANDROID_LOG_WARN,
124                       "libc",
125                       "pthread_create failed: couldn't allocate %zd-byte stack: %s",
126                       thread->attr.stack_size, strerror(errno));
127     return NULL;
128   }
130   // Set the guard region at the end of the stack to PROT_NONE.
131   if (mprotect(stack, thread->attr.guard_size, PROT_NONE) == -1) {
132     __libc_format_log(ANDROID_LOG_WARN, "libc",
133                       "pthread_create failed: couldn't mprotect PROT_NONE %zd-byte stack guard region: %s",
134                       thread->attr.guard_size, strerror(errno));
135     munmap(stack, thread->attr.stack_size);
136     return NULL;
137   }
139   return stack;
142 static int __pthread_start(void* arg) {
143   pthread_internal_t* thread = reinterpret_cast<pthread_internal_t*>(arg);
145   // Wait for our creating thread to release us. This lets it have time to
146   // notify gdb about this thread before we start doing anything.
147   // This also provides the memory barrier needed to ensure that all memory
148   // accesses previously made by the creating thread are visible to us.
149   pthread_mutex_lock(&thread->startup_handshake_mutex);
150   pthread_mutex_destroy(&thread->startup_handshake_mutex);
152   __init_alternate_signal_stack(thread);
154   void* result = thread->start_routine(thread->start_routine_arg);
155   pthread_exit(result);
157   return 0;
160 // A dummy start routine for pthread_create failures where we've created a thread but aren't
161 // going to run user code on it. We swap out the user's start routine for this and take advantage
162 // of the regular thread teardown to free up resources.
163 static void* __do_nothing(void*) {
164   return NULL;
167 int pthread_create(pthread_t* thread_out, pthread_attr_t const* attr,
168                    void* (*start_routine)(void*), void* arg) {
169   ErrnoRestorer errno_restorer;
171   // Inform the rest of the C library that at least one thread was created.
172   __isthreaded = 1;
174   pthread_internal_t* thread = reinterpret_cast<pthread_internal_t*>(calloc(sizeof(*thread), 1));
175   if (thread == NULL) {
176     __libc_format_log(ANDROID_LOG_WARN, "libc", "pthread_create failed: couldn't allocate thread");
177     return EAGAIN;
178   }
180   if (attr == NULL) {
181     pthread_attr_init(&thread->attr);
182   } else {
183     thread->attr = *attr;
184     attr = NULL; // Prevent misuse below.
185   }
187   // Make sure the stack size and guard size are multiples of PAGE_SIZE.
188   thread->attr.stack_size = BIONIC_ALIGN(thread->attr.stack_size, PAGE_SIZE);
189   thread->attr.guard_size = BIONIC_ALIGN(thread->attr.guard_size, PAGE_SIZE);
191   if (thread->attr.stack_base == NULL) {
192     // The caller didn't provide a stack, so allocate one.
193     thread->attr.stack_base = __create_thread_stack(thread);
194     if (thread->attr.stack_base == NULL) {
195       free(thread);
196       return EAGAIN;
197     }
198   } else {
199     // The caller did provide a stack, so remember we're not supposed to free it.
200     thread->attr.flags |= PTHREAD_ATTR_FLAG_USER_ALLOCATED_STACK;
201   }
203   // Make room for the TLS area.
204   // The child stack is the same address, just growing in the opposite direction.
205   // At offsets >= 0, we have the TLS slots.
206   // At offsets < 0, we have the child stack.
207   thread->tls = reinterpret_cast<void**>(reinterpret_cast<uint8_t*>(thread->attr.stack_base) +
208                                          thread->attr.stack_size - BIONIC_TLS_SLOTS * sizeof(void*));
209   void* child_stack = thread->tls;
210   __init_tls(thread);
212   // Create a mutex for the thread in TLS to wait on once it starts so we can keep
213   // it from doing anything until after we notify the debugger about it
214   //
215   // This also provides the memory barrier we need to ensure that all
216   // memory accesses previously performed by this thread are visible to
217   // the new thread.
218   pthread_mutex_init(&thread->startup_handshake_mutex, NULL);
219   pthread_mutex_lock(&thread->startup_handshake_mutex);
221   thread->start_routine = start_routine;
222   thread->start_routine_arg = arg;
224   thread->set_cached_pid(getpid());
226   int flags = CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD | CLONE_SYSVSEM |
227       CLONE_SETTLS | CLONE_PARENT_SETTID | CLONE_CHILD_CLEARTID;
228   void* tls = thread->tls;
229 #if defined(__i386__)
230   // On x86 (but not x86-64), CLONE_SETTLS takes a pointer to a struct user_desc rather than
231   // a pointer to the TLS itself.
232   user_desc tls_descriptor;
233   __init_user_desc(&tls_descriptor, false, tls);
234   tls = &tls_descriptor;
235 #endif
236   int rc = clone(__pthread_start, child_stack, flags, thread, &(thread->tid), tls, &(thread->tid));
237   if (rc == -1) {
238     int clone_errno = errno;
239     // We don't have to unlock the mutex at all because clone(2) failed so there's no child waiting to
240     // be unblocked, but we're about to unmap the memory the mutex is stored in, so this serves as a
241     // reminder that you can't rewrite this function to use a ScopedPthreadMutexLocker.
242     pthread_mutex_unlock(&thread->startup_handshake_mutex);
243     if ((thread->attr.flags & PTHREAD_ATTR_FLAG_USER_ALLOCATED_STACK) == 0) {
244       munmap(thread->attr.stack_base, thread->attr.stack_size);
245     }
246     free(thread);
247     __libc_format_log(ANDROID_LOG_WARN, "libc", "pthread_create failed: clone failed: %s", strerror(errno));
248     return clone_errno;
249   }
251   int init_errno = __init_thread(thread, true);
252   if (init_errno != 0) {
253     // Mark the thread detached and replace its start_routine with a no-op.
254     // Letting the thread run is the easiest way to clean up its resources.
255     thread->attr.flags |= PTHREAD_ATTR_FLAG_DETACHED;
256     thread->start_routine = __do_nothing;
257     pthread_mutex_unlock(&thread->startup_handshake_mutex);
258     return init_errno;
259   }
261   // Notify any debuggers about the new thread.
262   {
263     ScopedPthreadMutexLocker debugger_locker(&g_debugger_notification_lock);
264     _thread_created_hook(thread->tid);
265   }
267   // Publish the pthread_t and unlock the mutex to let the new thread start running.
268   *thread_out = reinterpret_cast<pthread_t>(thread);
269   pthread_mutex_unlock(&thread->startup_handshake_mutex);
271   return 0;