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  * $Id: uthread_init.c,v 1.14 1999/07/06 00:25:38 jasone Exp $
  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/sysctl.h>
  46 #include <sys/time.h>
  47 #include <sys/ttycom.h>
  48 #include <sys/types.h>
  49 #include <sys/mman.h>
  50 #ifdef _THREAD_SAFE
  51 #include <machine/reg.h>
  52 #include <pthread.h>
  53 #include "pthread_private.h"
  54
  55 #ifdef GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE
  56 typedef void *** (*dynamic_handler_allocator)();
  57 extern void __set_dynamic_handler_allocator(dynamic_handler_allocator);
  58
  59 static pthread_key_t except_head_key;
  60
  61 typedef struct {
  62         void **__dynamic_handler_chain;
  63         void *top_elt[2];
  64 } except_struct;
  65
  66 static void ***dynamic_allocator_handler_fn()
  67 {
  68         except_struct *dh = (except_struct *)pthread_getspecific(except_head_key);
  69
  70         if(dh == NULL) {
  71                 dh = (except_struct *)malloc( sizeof(except_struct) );
  72                 memset(dh, '\0', sizeof(except_struct));
  73                 dh->__dynamic_handler_chain= dh->top_elt;
  74                 pthread_setspecific(except_head_key, (void *)dh);
  75         }
  76         return &dh->__dynamic_handler_chain;
  77 }
  78 #endif /* GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE */
  79
  80 /*
  81  * Threaded process initialization
  82  */
  83 void
  84 _thread_init(void)
  85 {
  86         int             fd;
  87         int             flags;
  88         int             i;
  89         size_t          len;
  90         int             mib[2];
  91         struct clockinfo clockinfo;
  92         struct sigaction act;
  93
  94         /* Check if this function has already been called: */
  95         if (_thread_initial)
  96                 /* Only initialise the threaded application once. */
  97                 return;
  98
  99         /*
 100          * Check for the special case of this process running as
 101          * or in place of init as pid = 1:
 102          */
 103         if (getpid() == 1) {
 104                 /*
 105                  * Setup a new session for this process which is
 106                  * assumed to be running as root.
 107                  */
 108                 if (setsid() == -1)
 109                         PANIC("Can't set session ID");
 110                 if (revoke(_PATH_CONSOLE) != 0)
 111                         PANIC("Can't revoke console");
 112                 if ((fd = _thread_sys_open(_PATH_CONSOLE, O_RDWR)) < 0)
 113                         PANIC("Can't open console");
 114                 if (setlogin("root") == -1)
 115                         PANIC("Can't set login to root");
 116                 if (_thread_sys_ioctl(fd,TIOCSCTTY, (char *) NULL) == -1)
 117                         PANIC("Can't set controlling terminal");
 118                 if (_thread_sys_dup2(fd,0) == -1 ||
 119                     _thread_sys_dup2(fd,1) == -1 ||
 120                     _thread_sys_dup2(fd,2) == -1)
 121                         PANIC("Can't dup2");
 122         }
 123
 124         /* Get the standard I/O flags before messing with them : */
 125         for (i = 0; i < 3; i++)
 126                 if ((_pthread_stdio_flags[i] =
 127                      _thread_sys_fcntl(i,F_GETFL, NULL)) == -1)
 128                         PANIC("Cannot get stdio flags");
 129
 130         /*
 131          * Create a pipe that is written to by the signal handler to prevent
 132          * signals being missed in calls to _select:
 133          */
 134         if (_thread_sys_pipe(_thread_kern_pipe) != 0) {
 135                 /* Cannot create pipe, so abort: */
 136                 PANIC("Cannot create kernel pipe");
 137         }
 138         /* Get the flags for the read pipe: */
 139         else if ((flags = _thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[0], F_GETFL, NULL)) == -1) {
 140                 /* Abort this application: */
 141                 PANIC("Cannot get kernel read pipe flags");
 142         }
 143         /* Make the read pipe non-blocking: */
 144         else if (_thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[0], F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
 145                 /* Abort this application: */
 146                 PANIC("Cannot make kernel read pipe non-blocking");
 147         }
 148         /* Get the flags for the write pipe: */
 149         else if ((flags = _thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[1], F_GETFL, NULL)) == -1) {
 150                 /* Abort this application: */
 151                 PANIC("Cannot get kernel write pipe flags");
 152         }
 153         /* Make the write pipe non-blocking: */
 154         else if (_thread_sys_fcntl(_thread_kern_pipe[1], F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
 155                 /* Abort this application: */
 156                 PANIC("Cannot get kernel write pipe flags");
 157         }
 158         /* Allocate and initialize the ready queue: */
 159         else if (_pq_alloc(&_readyq, PTHREAD_MIN_PRIORITY, PTHREAD_MAX_PRIORITY) != 0) {
 160                 /* Abort this application: */
 161                 PANIC("Cannot allocate priority ready queue.");
 162         }
 163         /* Allocate memory for the thread structure of the initial thread: */
 164         else if ((_thread_initial = (pthread_t) malloc(sizeof(struct pthread))) == NULL) {
 165                 /*
 166                  * Insufficient memory to initialise this application, so
 167                  * abort:
 168                  */
 169                 PANIC("Cannot allocate memory for initial thread");
 170         } else {
 171                 /* Zero the global kernel thread structure: */
 172                 memset(&_thread_kern_thread, 0, sizeof(struct pthread));
 173                 _thread_kern_thread.flags = PTHREAD_FLAGS_PRIVATE;
 174                 memset(_thread_initial, 0, sizeof(struct pthread));
 175
 176                 /* Initialize the waiting and work queues: */
 177                 TAILQ_INIT(&_waitingq);
 178                 TAILQ_INIT(&_workq);
 179
 180                 /* Initialize the scheduling switch hook routine: */
 181                 _sched_switch_hook = NULL;
 182
 183                 /* Initialize the thread stack cache: */
 184                 SLIST_INIT(&_stackq);
 185
 186                 /* Create the red zone for the main stack. */
 187                 if (mmap((void *) PTHREAD_STACK_TOP
 188                          - PTHREAD_STACK_INITIAL,
 189                          PTHREAD_STACK_GUARD, 0, MAP_ANON,
 190                          -1, 0) == MAP_FAILED) {
 191                         PANIC("Cannot allocate red zone for initial thread");
 192                 }
 193
 194                 /*
 195                  * Write a magic value to the thread structure
 196                  * to help identify valid ones:
 197                  */
 198                 _thread_initial->magic = PTHREAD_MAGIC;
 199
 200                 /* Default the priority of the initial thread: */
 201                 _thread_initial->base_priority = PTHREAD_DEFAULT_PRIORITY;
 202                 _thread_initial->active_priority = PTHREAD_DEFAULT_PRIORITY;
 203                 _thread_initial->inherited_priority = 0;
 204
 205                 /* Initialise the state of the initial thread: */
 206                 _thread_initial->state = PS_RUNNING;
 207
 208                 /* Initialise the queue: */
 209                 TAILQ_INIT(&(_thread_initial->join_queue));
 210
 211                 /* Initialize the owned mutex queue and count: */
 212                 TAILQ_INIT(&(_thread_initial->mutexq));
 213                 _thread_initial->priority_mutex_count = 0;
 214
 215                 /* Initialise the rest of the fields: */
 216                 _thread_initial->poll_data.nfds = 0;
 217                 _thread_initial->poll_data.fds = NULL;
 218                 _thread_initial->sig_defer_count = 0;
 219                 _thread_initial->yield_on_sig_undefer = 0;
 220                 _thread_initial->specific_data = NULL;
 221                 _thread_initial->cleanup = NULL;
 222                 _thread_initial->flags = 0;
 223                 _thread_initial->error = 0;
 224                 TAILQ_INIT(&_thread_list);
 225                 TAILQ_INSERT_HEAD(&_thread_list, _thread_initial, tle);
 226                 _thread_run = _thread_initial;
 227
 228                 /* Initialise the global signal action structure: */
 229                 sigfillset(&act.sa_mask);
 230                 act.sa_handler = (void (*) ()) _thread_sig_handler;
 231                 act.sa_flags = 0;
 232
 233                 /* Initialize signal handling: */
 234                 _thread_sig_init();
 235
 236                 /* Enter a loop to get the existing signal status: */
 237                 for (i = 1; i < NSIG; i++) {
 238                         /* Check for signals which cannot be trapped: */
 239                         if (i == SIGKILL || i == SIGSTOP) {
 240                         }
 241
 242                         /* Get the signal handler details: */
 243                         else if (_thread_sys_sigaction(i, NULL,
 244                                                        &_thread_sigact[i - 1]) != 0) {
 245                                 /*
 246                                  * Abort this process if signal
 247                                  * initialisation fails:
 248                                  */
 249                                 PANIC("Cannot read signal handler info");
 250                         }
 251                 }
 252
 253                 /*
 254                  * Install the signal handler for the most important
 255                  * signals that the user-thread kernel needs. Actually
 256                  * SIGINFO isn't really needed, but it is nice to have.
 257                  */
 258                 if (_thread_sys_sigaction(_SCHED_SIGNAL, &act, NULL) != 0 ||
 259                     _thread_sys_sigaction(SIGINFO,       &act, NULL) != 0 ||
 260                     _thread_sys_sigaction(SIGCHLD,       &act, NULL) != 0) {
 261                         /*
 262                          * Abort this process if signal initialisation fails:
 263                          */
 264                         PANIC("Cannot initialise signal handler");
 265                 }
 266
 267                 /* Get the kernel clockrate: */
 268                 mib[0] = CTL_KERN;
 269                 mib[1] = KERN_CLOCKRATE;
 270                 len = sizeof (struct clockinfo);
 271                 if (sysctl(mib, 2, &clockinfo, &len, NULL, 0) == 0)
 272                         _clock_res_nsec = clockinfo.tick * 1000;
 273
 274                 /* Get the table size: */
 275                 if ((_thread_dtablesize = getdtablesize()) < 0) {
 276                         /*
 277                          * Cannot get the system defined table size, so abort
 278                          * this process.
 279                          */
 280                         PANIC("Cannot get dtablesize");
 281                 }
 282                 /* Allocate memory for the file descriptor table: */
 283                 if ((_thread_fd_table = (struct fd_table_entry **) malloc(sizeof(struct fd_table_entry *) * _thread_dtablesize)) == NULL) {
 284                         /*
 285                          * Cannot allocate memory for the file descriptor
 286                          * table, so abort this process.
 287                          */
 288                         PANIC("Cannot allocate memory for file descriptor table");
 289                 }
 290                 /* Allocate memory for the pollfd table: */
 291                 if ((_thread_pfd_table = (struct pollfd *) malloc(sizeof(struct pollfd) * _thread_dtablesize)) == NULL) {
 292                         /*
 293                          * Cannot allocate memory for the file descriptor
 294                          * table, so abort this process.
 295                          */
 296                         PANIC("Cannot allocate memory for pollfd table");
 297                 } else {
 298                         /*
 299                          * Enter a loop to initialise the file descriptor
 300                          * table:
 301                          */
 302                         for (i = 0; i < _thread_dtablesize; i++) {
 303                                 /* Initialise the file descriptor table: */
 304                                 _thread_fd_table[i] = NULL;
 305                         }
 306
 307                         /* Initialize stdio file descriptor table entries: */
 308                         if ((_thread_fd_table_init(0) != 0) ||
 309                             (_thread_fd_table_init(1) != 0) ||
 310                             (_thread_fd_table_init(2) != 0)) {
 311                                 PANIC("Cannot initialize stdio file descriptor "
 312                                       "table entries");
 313                         }
 314                 }
 315         }
 316
 317 #ifdef GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE
 318         /* Create the thread-specific data for the exception linked list. */
 319         if(pthread_key_create(&except_head_key, NULL) != 0)
 320                 PANIC("Failed to create thread specific execption head");
 321
 322         /* Setup the gcc exception handler per thread. */
 323         __set_dynamic_handler_allocator( dynamic_allocator_handler_fn );
 324 #endif /* GCC_2_8_MADE_THREAD_AWARE */
 325
 326         /* Initialise the garbage collector mutex and condition variable. */
 327         if (pthread_mutex_init(&_gc_mutex,NULL) != 0 ||
 328             pthread_cond_init(&_gc_cond,NULL) != 0)
 329                 PANIC("Failed to initialise garbage collector mutex or condvar");
 330
 331         gettimeofday(&kern_inc_prio_time, NULL);
 332
 333         return;
 334 }
 335
 336 /*
 337  * Special start up code for NetBSD/Alpha
 338  */
 339 #if     defined(__NetBSD__) && defined(__alpha__)
 340 int
 341 main(int argc, char *argv[], char *env);
 342
 343 int
 344 _thread_main(int argc, char *argv[], char *env)
 345 {
 346         _thread_init();
 347         return (main(argc, argv, env));
 348 }
 349 #endif
 350 #else
 351 /*
 352  * A stub for non-threaded programs.
 353  */
 354 void
 355 _thread_init(void)
 356 {
 357 }
 358 #endif