lib/libpthread/thread/thr_init.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1995-1998 John Birrell <jb@cimlogic.com.au>
   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  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by John Birrell.
  16  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY JOHN BIRRELL AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  * $FreeBSD$
  33  */
  34
  35 /* Allocate space for global thread variables here: */
  36 #define GLOBAL_PTHREAD_PRIVATE
  37
  38 #include <errno.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <string.h>
  41 #include <fcntl.h>
  42 #include <paths.h>
  43 #include <poll.h>
  44 #include <unistd.h>
  45 #include <sys/ioctl.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/time.h>
  48 #include <sys/ttycom.h>
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/user.h>
  51 #include <sys/mman.h>
  52 #ifdef _THREAD_SAFE
  53 #include <machine/reg.h>
  54 #include <pthread.h>
  55 #include "pthread_private.h"
  56
  57 #ifdef GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE
  58 typedef void *** (*dynamic_handler_allocator)();
  59 extern void __set_dynamic_handler_allocator(dynamic_handler_allocator);
  60
  61 static pthread_key_t except_head_key;
  62
  63 typedef struct {
  64         void **__dynamic_handler_chain;
  65         void *top_elt[2];
  66 } except_struct;
  67
  68 static void ***dynamic_allocator_handler_fn()
  69 {
  70         except_struct *dh = (except_struct *)pthread_getspecific(except_head_key);
  71
  72         if(dh == NULL) {
  73                 dh = (except_struct *)malloc( sizeof(except_struct) );
  74                 memset(dh, '\0', sizeof(except_struct));
  75                 dh->__dynamic_handler_chain= dh->top_elt;
  76                 pthread_setspecific(except_head_key, (void *)dh);
  77         }
  78         return &dh->__dynamic_handler_chain;
  79 }
  80 #endif /* GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE */
  81
  82 /*
  83  * Threaded process initialization
  84  */
  85 void
  86 _thread_init(void)
  87 {
  88         int             fd;
  89         int             flags;
  90         int             i;
  91         size_t          len;
  92         int             mib[2];
  93         struct clockinfo clockinfo;
  94         struct sigaction act;
  95
  96         /* Check if this function has already been called: */
  97         if (_thread_initial)
  98                 /* Only initialise the threaded application once. */
  99                 return;
 100
 101         /*
 102          * Check for the special case of this process running as
 103          * or in place of init as pid = 1:
 104          */
 105         if (getpid() == 1) {
 106                 /*
 107                  * Setup a new session for this process which is
 108                  * assumed to be running as root.
 109                  */
 110                 if (setsid() == -1)
 111                         PANIC("Can't set session ID");
 112                 if (revoke(_PATH_CONSOLE) != 0)
 113                         PANIC("Can't revoke console");
 114                 if ((fd = _thread_sys_open(_PATH_CONSOLE, O_RDWR)) < 0)
 115                         PANIC("Can't open console");
 116                 if (setlogin("root") == -1)
 117                         PANIC("Can't set login to root");
 118                 if (_thread_sys_ioctl(fd,TIOCSCTTY, (char *) NULL) == -1)
 119                         PANIC("Can't set controlling terminal");
 120                 if (_thread_sys_dup2(fd,0) == -1 ||
 121                     _thread_sys_dup2(fd,1) == -1 ||
 122                     _thread_sys_dup2(fd,2) == -1)
 123                         PANIC("Can't dup2");
 124         }
 125
 126         /* Get the standard I/O flags before messing with them : */
 127         for (i = 0; i < 3; i++)
 128                 if (((_pthread_stdio_flags[i] =
 129                     _thread_sys_fcntl(i,F_GETFL, NULL)) == -1) &&
 130                     (errno != EBADF))
 131                         PANIC("Cannot get stdio flags");
 132
 133         /*
 134          * Create a pipe that is written to by the signal handler to prevent
 135          * signals being missed in calls to _select:
 136          */
 137         if (_thread_sys_pipe(_thread_kern_pipe) != 0) {
 138                 /* Cannot create pipe, so abort: */
 139                 PANIC("Cannot create kernel pipe");
 140         }
 141         /* Get the flags for the read pipe: */
 142         else if ((flags = _thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[0], F_GETFL, NULL)) == -1) {
 143                 /* Abort this application: */
 144                 PANIC("Cannot get kernel read pipe flags");
 145         }
 146         /* Make the read pipe non-blocking: */
 147         else if (_thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[0], F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
 148                 /* Abort this application: */
 149                 PANIC("Cannot make kernel read pipe non-blocking");
 150         }
 151         /* Get the flags for the write pipe: */
 152         else if ((flags = _thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[1], F_GETFL, NULL)) == -1) {
 153                 /* Abort this application: */
 154                 PANIC("Cannot get kernel write pipe flags");
 155         }
 156         /* Make the write pipe non-blocking: */
 157         else if (_thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[1], F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
 158                 /* Abort this application: */
 159                 PANIC("Cannot get kernel write pipe flags");
 160         }
 161         /* Allocate and initialize the ready queue: */
 162         else if (_pq_alloc(&_readyq, PTHREAD_MIN_PRIORITY, PTHREAD_MAX_PRIORITY) != 0) {
 163                 /* Abort this application: */
 164                 PANIC("Cannot allocate priority ready queue.");
 165         }
 166         /* Allocate memory for the thread structure of the initial thread: */
 167         else if ((_thread_initial = (pthread_t) malloc(sizeof(struct pthread))) == NULL) {
 168                 /*
 169                  * Insufficient memory to initialise this application, so
 170                  * abort:
 171                  */
 172                 PANIC("Cannot allocate memory for initial thread");
 173         } else {
 174                 /* Zero the global kernel thread structure: */
 175                 memset(&_thread_kern_thread, 0, sizeof(struct pthread));
 176                 _thread_kern_thread.flags = PTHREAD_FLAGS_PRIVATE;
 177                 memset(_thread_initial, 0, sizeof(struct pthread));
 178
 179                 /* Initialize the waiting and work queues: */
 180                 TAILQ_INIT(&_waitingq);
 181                 TAILQ_INIT(&_workq);
 182
 183                 /* Initialize the scheduling switch hook routine: */
 184                 _sched_switch_hook = NULL;
 185
 186                 /* Initialize the thread stack cache: */
 187                 SLIST_INIT(&_stackq);
 188
 189                 /* Create the red zone for the main stack. */
 190                 if (mmap((void *) USRSTACK
 191                          - PTHREAD_STACK_INITIAL,
 192                          PTHREAD_STACK_GUARD, 0, MAP_ANON,
 193                          -1, 0) == MAP_FAILED) {
 194                         PANIC("Cannot allocate red zone for initial thread");
 195                 }
 196
 197                 /*
 198                  * Write a magic value to the thread structure
 199                  * to help identify valid ones:
 200                  */
 201                 _thread_initial->magic = PTHREAD_MAGIC;
 202
 203                 /* Set the initial cancel state */
 204                 _thread_initial->cancelflags = PTHREAD_CANCEL_ENABLE |
 205                     PTHREAD_CANCEL_DEFERRED;
 206
 207                 /* Default the priority of the initial thread: */
 208                 _thread_initial->base_priority = PTHREAD_DEFAULT_PRIORITY;
 209                 _thread_initial->active_priority = PTHREAD_DEFAULT_PRIORITY;
 210                 _thread_initial->inherited_priority = 0;
 211
 212                 /* Initialise the state of the initial thread: */
 213                 _thread_initial->state = PS_RUNNING;
 214
 215                 /* Initialise the queue: */
 216                 TAILQ_INIT(&(_thread_initial->join_queue));
 217
 218                 /* Initialize the owned mutex queue and count: */
 219                 TAILQ_INIT(&(_thread_initial->mutexq));
 220                 _thread_initial->priority_mutex_count = 0;
 221
 222                 /* Initialise the rest of the fields: */
 223                 _thread_initial->poll_data.nfds = 0;
 224                 _thread_initial->poll_data.fds = NULL;
 225                 _thread_initial->sig_defer_count = 0;
 226                 _thread_initial->yield_on_sig_undefer = 0;
 227                 _thread_initial->specific_data = NULL;
 228                 _thread_initial->cleanup = NULL;
 229                 _thread_initial->flags = 0;
 230                 _thread_initial->error = 0;
 231                 TAILQ_INIT(&_thread_list);
 232                 TAILQ_INSERT_HEAD(&_thread_list, _thread_initial, tle);
 233                 _thread_run = _thread_initial;
 234
 235                 /* Initialise the global signal action structure: */
 236                 sigfillset(&act.sa_mask);
 237                 act.sa_handler = (void (*) ()) _thread_sig_handler;
 238                 act.sa_flags = 0;
 239
 240                 /* Initialize signal handling: */
 241                 _thread_sig_init();
 242
 243                 /* Enter a loop to get the existing signal status: */
 244                 for (i = 1; i < NSIG; i++) {
 245                         /* Check for signals which cannot be trapped: */
 246                         if (i == SIGKILL || i == SIGSTOP) {
 247                         }
 248
 249                         /* Get the signal handler details: */
 250                         else if (_thread_sys_sigaction(i, NULL,
 251                                                        &_thread_sigact[i - 1]) != 0) {
 252                                 /*
 253                                  * Abort this process if signal
 254                                  * initialisation fails:
 255                                  */
 256                                 PANIC("Cannot read signal handler info");
 257                         }
 258                 }
 259
 260                 /*
 261                  * Install the signal handler for the most important
 262                  * signals that the user-thread kernel needs. Actually
 263                  * SIGINFO isn't really needed, but it is nice to have.
 264                  */
 265                 if (_thread_sys_sigaction(_SCHED_SIGNAL, &act, NULL) != 0 ||
 266                     _thread_sys_sigaction(SIGINFO,       &act, NULL) != 0 ||
 267                     _thread_sys_sigaction(SIGCHLD,       &act, NULL) != 0) {
 268                         /*
 269                          * Abort this process if signal initialisation fails:
 270                          */
 271                         PANIC("Cannot initialise signal handler");
 272                 }
 273
 274                 /* Get the kernel clockrate: */
 275                 mib[0] = CTL_KERN;
 276                 mib[1] = KERN_CLOCKRATE;
 277                 len = sizeof (struct clockinfo);
 278                 if (sysctl(mib, 2, &clockinfo, &len, NULL, 0) == 0)
 279                         _clock_res_nsec = clockinfo.tick * 1000;
 280
 281                 /* Get the table size: */
 282                 if ((_thread_dtablesize = getdtablesize()) < 0) {
 283                         /*
 284                          * Cannot get the system defined table size, so abort
 285                          * this process.
 286                          */
 287                         PANIC("Cannot get dtablesize");
 288                 }
 289                 /* Allocate memory for the file descriptor table: */
 290                 if ((_thread_fd_table = (struct fd_table_entry **) malloc(sizeof(struct fd_table_entry *) * _thread_dtablesize)) == NULL) {
 291                         /* Avoid accesses to file descriptor table on exit: */
 292                         _thread_dtablesize = 0;
 293
 294                         /*
 295                          * Cannot allocate memory for the file descriptor
 296                          * table, so abort this process.
 297                          */
 298                         PANIC("Cannot allocate memory for file descriptor table");
 299                 }
 300                 /* Allocate memory for the pollfd table: */
 301                 if ((_thread_pfd_table = (struct pollfd *) malloc(sizeof(struct pollfd) * _thread_dtablesize)) == NULL) {
 302                         /*
 303                          * Cannot allocate memory for the file descriptor
 304                          * table, so abort this process.
 305                          */
 306                         PANIC("Cannot allocate memory for pollfd table");
 307                 } else {
 308                         /*
 309                          * Enter a loop to initialise the file descriptor
 310                          * table:
 311                          */
 312                         for (i = 0; i < _thread_dtablesize; i++) {
 313                                 /* Initialise the file descriptor table: */
 314                                 _thread_fd_table[i] = NULL;
 315                         }
 316
 317                         /* Initialize stdio file descriptor table entries: */
 318                         for (i = 0; i < 3; i++) {
 319                                 if ((_thread_fd_table_init(i) != 0) &&
 320                                     (errno != EBADF))
 321                                         PANIC("Cannot initialize stdio file "
 322                                             "descriptor table entry");
 323                         }
 324                 }
 325         }
 326
 327 #ifdef GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE
 328         /* Create the thread-specific data for the exception linked list. */
 329         if(pthread_key_create(&except_head_key, NULL) != 0)
 330                 PANIC("Failed to create thread specific execption head");
 331
 332         /* Setup the gcc exception handler per thread. */
 333         __set_dynamic_handler_allocator( dynamic_allocator_handler_fn );
 334 #endif /* GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE */
 335
 336         /* Initialise the garbage collector mutex and condition variable. */
 337         if (pthread_mutex_init(&_gc_mutex,NULL) != 0 ||
 338             pthread_cond_init(&_gc_cond,NULL) != 0)
 339                 PANIC("Failed to initialise garbage collector mutex or condvar");
 340
 341         gettimeofday(&kern_inc_prio_time, NULL);
 342
 343         return;
 344 }
 345
 346 /*
 347  * Special start up code for NetBSD/Alpha
 348  */
 349 #if     defined(__NetBSD__) && defined(__alpha__)
 350 int
 351 main(int argc, char *argv[], char *env);
 352
 353 int
 354 _thread_main(int argc, char *argv[], char *env)
 355 {
 356         _thread_init();
 357         return (main(argc, argv, env));
 358 }
 359 #endif
 360 #else
 361 /*
 362  * A stub for non-threaded programs.
 363  */
 364 void
 365 _thread_init(void)
 366 {
 367 }
 368 #endif