sys/kern/kern_fork.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)kern_fork.c 8.6 (Berkeley) 4/8/94
  35  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include "opt_ktrace.h"
  41 #include "opt_kstack_pages.h"
  42
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/sysproto.h>
  46 #include <sys/eventhandler.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/filedesc.h>
  49 #include <sys/jail.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/kthread.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/malloc.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/priv.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/procdesc.h>
  59 #include <sys/pioctl.h>
  60 #include <sys/ptrace.h>
  61 #include <sys/racct.h>
  62 #include <sys/resourcevar.h>
  63 #include <sys/sched.h>
  64 #include <sys/syscall.h>
  65 #include <sys/vmmeter.h>
  66 #include <sys/vnode.h>
  67 #include <sys/acct.h>
  68 #include <sys/ktr.h>
  69 #include <sys/ktrace.h>
  70 #include <sys/unistd.h>
  71 #include <sys/sdt.h>
  72 #include <sys/sx.h>
  73 #include <sys/sysent.h>
  74 #include <sys/signalvar.h>
  75
  76 #include <security/audit/audit.h>
  77 #include <security/mac/mac_framework.h>
  78
  79 #include <vm/vm.h>
  80 #include <vm/pmap.h>
  81 #include <vm/vm_map.h>
  82 #include <vm/vm_extern.h>
  83 #include <vm/uma.h>
  84 #include <vm/vm_domain.h>
  85
  86 #ifdef KDTRACE_HOOKS
  87 #include <sys/dtrace_bsd.h>
  88 dtrace_fork_func_t      dtrace_fasttrap_fork;
  89 #endif
  90
  91 SDT_PROVIDER_DECLARE(proc);
  92 SDT_PROBE_DEFINE3(proc, kernel, , create, "struct proc *",
  93     "struct proc *", "int");
  94
  95 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  96 struct fork_args {
  97         int     dummy;
  98 };
  99 #endif
 100
 101 /* ARGSUSED */
 102 int
 103 sys_fork(struct thread *td, struct fork_args *uap)
 104 {
 105         int error;
 106         struct proc *p2;
 107
 108         error = fork1(td, RFFDG | RFPROC, 0, &p2, NULL, 0, NULL);
 109         if (error == 0) {
 110                 td->td_retval[0] = p2->p_pid;
 111                 td->td_retval[1] = 0;
 112         }
 113         return (error);
 114 }
 115
 116 /* ARGUSED */
 117 int
 118 sys_pdfork(td, uap)
 119         struct thread *td;
 120         struct pdfork_args *uap;
 121 {
 122         int error, fd;
 123         struct proc *p2;
 124
 125         /*
 126          * It is necessary to return fd by reference because 0 is a valid file
 127          * descriptor number, and the child needs to be able to distinguish
 128          * itself from the parent using the return value.
 129          */
 130         error = fork1(td, RFFDG | RFPROC | RFPROCDESC, 0, &p2,
 131             &fd, uap->flags, NULL);
 132         if (error == 0) {
 133                 td->td_retval[0] = p2->p_pid;
 134                 td->td_retval[1] = 0;
 135                 error = copyout(&fd, uap->fdp, sizeof(fd));
 136         }
 137         return (error);
 138 }
 139
 140 /* ARGSUSED */
 141 int
 142 sys_vfork(struct thread *td, struct vfork_args *uap)
 143 {
 144         int error, flags;
 145         struct proc *p2;
 146
 147         flags = RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM;
 148         error = fork1(td, flags, 0, &p2, NULL, 0, NULL);
 149         if (error == 0) {
 150                 td->td_retval[0] = p2->p_pid;
 151                 td->td_retval[1] = 0;
 152         }
 153         return (error);
 154 }
 155
 156 int
 157 sys_rfork(struct thread *td, struct rfork_args *uap)
 158 {
 159         struct proc *p2;
 160         int error;
 161
 162         /* Don't allow kernel-only flags. */
 163         if ((uap->flags & RFKERNELONLY) != 0)
 164                 return (EINVAL);
 165
 166         AUDIT_ARG_FFLAGS(uap->flags);
 167         error = fork1(td, uap->flags, 0, &p2, NULL, 0, NULL);
 168         if (error == 0) {
 169                 td->td_retval[0] = p2 ? p2->p_pid : 0;
 170                 td->td_retval[1] = 0;
 171         }
 172         return (error);
 173 }
 174
 175 int     nprocs = 1;             /* process 0 */
 176 int     lastpid = 0;
 177 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, lastpid, CTLFLAG_RD, &lastpid, 0,
 178     "Last used PID");
 179
 180 /*
 181  * Random component to lastpid generation.  We mix in a random factor to make
 182  * it a little harder to predict.  We sanity check the modulus value to avoid
 183  * doing it in critical paths.  Don't let it be too small or we pointlessly
 184  * waste randomness entropy, and don't let it be impossibly large.  Using a
 185  * modulus that is too big causes a LOT more process table scans and slows
 186  * down fork processing as the pidchecked caching is defeated.
 187  */
 188 static int randompid = 0;
 189
 190 static int
 191 sysctl_kern_randompid(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 192 {
 193         int error, pid;
 194
 195         error = sysctl_wire_old_buffer(req, sizeof(int));
 196         if (error != 0)
 197                 return(error);
 198         sx_xlock(&allproc_lock);
 199         pid = randompid;
 200         error = sysctl_handle_int(oidp, &pid, 0, req);
 201         if (error == 0 && req->newptr != NULL) {
 202                 if (pid < 0 || pid > pid_max - 100)     /* out of range */
 203                         pid = pid_max - 100;
 204                 else if (pid < 2)                       /* NOP */
 205                         pid = 0;
 206                 else if (pid < 100)                     /* Make it reasonable */
 207                         pid = 100;
 208                 randompid = pid;
 209         }
 210         sx_xunlock(&allproc_lock);
 211         return (error);
 212 }
 213
 214 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, randompid, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 215     0, 0, sysctl_kern_randompid, "I", "Random PID modulus");
 216
 217 static int
 218 fork_findpid(int flags)
 219 {
 220         struct proc *p;
 221         int trypid;
 222         static int pidchecked = 0;
 223
 224         /*
 225          * Requires allproc_lock in order to iterate over the list
 226          * of processes, and proctree_lock to access p_pgrp.
 227          */
 228         sx_assert(&allproc_lock, SX_LOCKED);
 229         sx_assert(&proctree_lock, SX_LOCKED);
 230
 231         /*
 232          * Find an unused process ID.  We remember a range of unused IDs
 233          * ready to use (from lastpid+1 through pidchecked-1).
 234          *
 235          * If RFHIGHPID is set (used during system boot), do not allocate
 236          * low-numbered pids.
 237          */
 238         trypid = lastpid + 1;
 239         if (flags & RFHIGHPID) {
 240                 if (trypid < 10)
 241                         trypid = 10;
 242         } else {
 243                 if (randompid)
 244                         trypid += arc4random() % randompid;
 245         }
 246 retry:
 247         /*
 248          * If the process ID prototype has wrapped around,
 249          * restart somewhat above 0, as the low-numbered procs
 250          * tend to include daemons that don't exit.
 251          */
 252         if (trypid >= pid_max) {
 253                 trypid = trypid % pid_max;
 254                 if (trypid < 100)
 255                         trypid += 100;
 256                 pidchecked = 0;
 257         }
 258         if (trypid >= pidchecked) {
 259                 int doingzomb = 0;
 260
 261                 pidchecked = PID_MAX;
 262                 /*
 263                  * Scan the active and zombie procs to check whether this pid
 264                  * is in use.  Remember the lowest pid that's greater
 265                  * than trypid, so we can avoid checking for a while.
 266                  *
 267                  * Avoid reuse of the process group id, session id or
 268                  * the reaper subtree id.  Note that for process group
 269                  * and sessions, the amount of reserved pids is
 270                  * limited by process limit.  For the subtree ids, the
 271                  * id is kept reserved only while there is a
 272                  * non-reaped process in the subtree, so amount of
 273                  * reserved pids is limited by process limit times
 274                  * two.
 275                  */
 276                 p = LIST_FIRST(&allproc);
 277 again:
 278                 for (; p != NULL; p = LIST_NEXT(p, p_list)) {
 279                         while (p->p_pid == trypid ||
 280                             p->p_reapsubtree == trypid ||
 281                             (p->p_pgrp != NULL &&
 282                             (p->p_pgrp->pg_id == trypid ||
 283                             (p->p_session != NULL &&
 284                             p->p_session->s_sid == trypid)))) {
 285                                 trypid++;
 286                                 if (trypid >= pidchecked)
 287                                         goto retry;
 288                         }
 289                         if (p->p_pid > trypid && pidchecked > p->p_pid)
 290                                 pidchecked = p->p_pid;
 291                         if (p->p_pgrp != NULL) {
 292                                 if (p->p_pgrp->pg_id > trypid &&
 293                                     pidchecked > p->p_pgrp->pg_id)
 294                                         pidchecked = p->p_pgrp->pg_id;
 295                                 if (p->p_session != NULL &&
 296                                     p->p_session->s_sid > trypid &&
 297                                     pidchecked > p->p_session->s_sid)
 298                                         pidchecked = p->p_session->s_sid;
 299                         }
 300                 }
 301                 if (!doingzomb) {
 302                         doingzomb = 1;
 303                         p = LIST_FIRST(&zombproc);
 304                         goto again;
 305                 }
 306         }
 307
 308         /*
 309          * RFHIGHPID does not mess with the lastpid counter during boot.
 310          */
 311         if (flags & RFHIGHPID)
 312                 pidchecked = 0;
 313         else
 314                 lastpid = trypid;
 315
 316         return (trypid);
 317 }
 318
 319 static int
 320 fork_norfproc(struct thread *td, int flags)
 321 {
 322         int error;
 323         struct proc *p1;
 324
 325         KASSERT((flags & RFPROC) == 0,
 326             ("fork_norfproc called with RFPROC set"));
 327         p1 = td->td_proc;
 328
 329         if (((p1->p_flag & (P_HADTHREADS|P_SYSTEM)) == P_HADTHREADS) &&
 330             (flags & (RFCFDG | RFFDG))) {
 331                 PROC_LOCK(p1);
 332                 if (thread_single(p1, SINGLE_BOUNDARY)) {
 333                         PROC_UNLOCK(p1);
 334                         return (ERESTART);
 335                 }
 336                 PROC_UNLOCK(p1);
 337         }
 338
 339         error = vm_forkproc(td, NULL, NULL, NULL, flags);
 340         if (error)
 341                 goto fail;
 342
 343         /*
 344          * Close all file descriptors.
 345          */
 346         if (flags & RFCFDG) {
 347                 struct filedesc *fdtmp;
 348                 fdtmp = fdinit(td->td_proc->p_fd, false);
 349                 fdescfree(td);
 350                 p1->p_fd = fdtmp;
 351         }
 352
 353         /*
 354          * Unshare file descriptors (from parent).
 355          */
 356         if (flags & RFFDG)
 357                 fdunshare(td);
 358
 359 fail:
 360         if (((p1->p_flag & (P_HADTHREADS|P_SYSTEM)) == P_HADTHREADS) &&
 361             (flags & (RFCFDG | RFFDG))) {
 362                 PROC_LOCK(p1);
 363                 thread_single_end(p1, SINGLE_BOUNDARY);
 364                 PROC_UNLOCK(p1);
 365         }
 366         return (error);
 367 }
 368
 369 static void
 370 do_fork(struct thread *td, int flags, struct proc *p2, struct thread *td2,
 371     struct vmspace *vm2, int pdflags)
 372 {
 373         struct proc *p1, *pptr;
 374         int p2_held, trypid;
 375         struct filedesc *fd;
 376         struct filedesc_to_leader *fdtol;
 377         struct sigacts *newsigacts;
 378
 379         sx_assert(&proctree_lock, SX_SLOCKED);
 380         sx_assert(&allproc_lock, SX_XLOCKED);
 381
 382         p2_held = 0;
 383         p1 = td->td_proc;
 384
 385         trypid = fork_findpid(flags);
 386
 387         sx_sunlock(&proctree_lock);
 388
 389         p2->p_state = PRS_NEW;          /* protect against others */
 390         p2->p_pid = trypid;
 391         AUDIT_ARG_PID(p2->p_pid);
 392         LIST_INSERT_HEAD(&allproc, p2, p_list);
 393         allproc_gen++;
 394         LIST_INSERT_HEAD(PIDHASH(p2->p_pid), p2, p_hash);
 395         tidhash_add(td2);
 396         PROC_LOCK(p2);
 397         PROC_LOCK(p1);
 398
 399         sx_xunlock(&allproc_lock);
 400
 401         bcopy(&p1->p_startcopy, &p2->p_startcopy,
 402             __rangeof(struct proc, p_startcopy, p_endcopy));
 403         pargs_hold(p2->p_args);
 404
 405         PROC_UNLOCK(p1);
 406
 407         bzero(&p2->p_startzero,
 408             __rangeof(struct proc, p_startzero, p_endzero));
 409
 410         /* Tell the prison that we exist. */
 411         prison_proc_hold(p2->p_ucred->cr_prison);
 412
 413         PROC_UNLOCK(p2);
 414
 415         /*
 416          * Malloc things while we don't hold any locks.
 417          */
 418         if (flags & RFSIGSHARE)
 419                 newsigacts = NULL;
 420         else
 421                 newsigacts = sigacts_alloc();
 422
 423         /*
 424          * Copy filedesc.
 425          */
 426         if (flags & RFCFDG) {
 427                 fd = fdinit(p1->p_fd, false);
 428                 fdtol = NULL;
 429         } else if (flags & RFFDG) {
 430                 fd = fdcopy(p1->p_fd);
 431                 fdtol = NULL;
 432         } else {
 433                 fd = fdshare(p1->p_fd);
 434                 if (p1->p_fdtol == NULL)
 435                         p1->p_fdtol = filedesc_to_leader_alloc(NULL, NULL,
 436                             p1->p_leader);
 437                 if ((flags & RFTHREAD) != 0) {
 438                         /*
 439                          * Shared file descriptor table, and shared
 440                          * process leaders.
 441                          */
 442                         fdtol = p1->p_fdtol;
 443                         FILEDESC_XLOCK(p1->p_fd);
 444                         fdtol->fdl_refcount++;
 445                         FILEDESC_XUNLOCK(p1->p_fd);
 446                 } else {
 447                         /*
 448                          * Shared file descriptor table, and different
 449                          * process leaders.
 450                          */
 451                         fdtol = filedesc_to_leader_alloc(p1->p_fdtol,
 452                             p1->p_fd, p2);
 453                 }
 454         }
 455         /*
 456          * Make a proc table entry for the new process.
 457          * Start by zeroing the section of proc that is zero-initialized,
 458          * then copy the section that is copied directly from the parent.
 459          */
 460
 461         PROC_LOCK(p2);
 462         PROC_LOCK(p1);
 463
 464         bzero(&td2->td_startzero,
 465             __rangeof(struct thread, td_startzero, td_endzero));
 466
 467         bcopy(&td->td_startcopy, &td2->td_startcopy,
 468             __rangeof(struct thread, td_startcopy, td_endcopy));
 469
 470         bcopy(&p2->p_comm, &td2->td_name, sizeof(td2->td_name));
 471         td2->td_sigstk = td->td_sigstk;
 472         td2->td_flags = TDF_INMEM;
 473         td2->td_lend_user_pri = PRI_MAX;
 474
 475 #ifdef VIMAGE
 476         td2->td_vnet = NULL;
 477         td2->td_vnet_lpush = NULL;
 478 #endif
 479
 480         /*
 481          * Allow the scheduler to initialize the child.
 482          */
 483         thread_lock(td);
 484         sched_fork(td, td2);
 485         thread_unlock(td);
 486
 487         /*
 488          * Duplicate sub-structures as needed.
 489          * Increase reference counts on shared objects.
 490          */
 491         p2->p_flag = P_INMEM;
 492         p2->p_flag2 = p1->p_flag2 & (P2_NOTRACE | P2_NOTRACE_EXEC);
 493         p2->p_swtick = ticks;
 494         if (p1->p_flag & P_PROFIL)
 495                 startprofclock(p2);
 496
 497         /*
 498          * Whilst the proc lock is held, copy the VM domain data out
 499          * using the VM domain method.
 500          */
 501         vm_domain_policy_init(&p2->p_vm_dom_policy);
 502         vm_domain_policy_localcopy(&p2->p_vm_dom_policy,
 503             &p1->p_vm_dom_policy);
 504
 505         if (flags & RFSIGSHARE) {
 506                 p2->p_sigacts = sigacts_hold(p1->p_sigacts);
 507         } else {
 508                 sigacts_copy(newsigacts, p1->p_sigacts);
 509                 p2->p_sigacts = newsigacts;
 510         }
 511
 512         if (flags & RFTSIGZMB)
 513                 p2->p_sigparent = RFTSIGNUM(flags);
 514         else if (flags & RFLINUXTHPN)
 515                 p2->p_sigparent = SIGUSR1;
 516         else
 517                 p2->p_sigparent = SIGCHLD;
 518
 519         p2->p_textvp = p1->p_textvp;
 520         p2->p_fd = fd;
 521         p2->p_fdtol = fdtol;
 522
 523         if (p1->p_flag2 & P2_INHERIT_PROTECTED) {
 524                 p2->p_flag |= P_PROTECTED;
 525                 p2->p_flag2 |= P2_INHERIT_PROTECTED;
 526         }
 527
 528         /*
 529          * p_limit is copy-on-write.  Bump its refcount.
 530          */
 531         lim_fork(p1, p2);
 532
 533         thread_cow_get_proc(td2, p2);
 534
 535         pstats_fork(p1->p_stats, p2->p_stats);
 536
 537         PROC_UNLOCK(p1);
 538         PROC_UNLOCK(p2);
 539
 540         /* Bump references to the text vnode (for procfs). */
 541         if (p2->p_textvp)
 542                 vref(p2->p_textvp);
 543
 544         /*
 545          * Set up linkage for kernel based threading.
 546          */
 547         if ((flags & RFTHREAD) != 0) {
 548                 mtx_lock(&ppeers_lock);
 549                 p2->p_peers = p1->p_peers;
 550                 p1->p_peers = p2;
 551                 p2->p_leader = p1->p_leader;
 552                 mtx_unlock(&ppeers_lock);
 553                 PROC_LOCK(p1->p_leader);
 554                 if ((p1->p_leader->p_flag & P_WEXIT) != 0) {
 555                         PROC_UNLOCK(p1->p_leader);
 556                         /*
 557                          * The task leader is exiting, so process p1 is
 558                          * going to be killed shortly.  Since p1 obviously
 559                          * isn't dead yet, we know that the leader is either
 560                          * sending SIGKILL's to all the processes in this
 561                          * task or is sleeping waiting for all the peers to
 562                          * exit.  We let p1 complete the fork, but we need
 563                          * to go ahead and kill the new process p2 since
 564                          * the task leader may not get a chance to send
 565                          * SIGKILL to it.  We leave it on the list so that
 566                          * the task leader will wait for this new process
 567                          * to commit suicide.
 568                          */
 569                         PROC_LOCK(p2);
 570                         kern_psignal(p2, SIGKILL);
 571                         PROC_UNLOCK(p2);
 572                 } else
 573                         PROC_UNLOCK(p1->p_leader);
 574         } else {
 575                 p2->p_peers = NULL;
 576                 p2->p_leader = p2;
 577         }
 578
 579         sx_xlock(&proctree_lock);
 580         PGRP_LOCK(p1->p_pgrp);
 581         PROC_LOCK(p2);
 582         PROC_LOCK(p1);
 583
 584         /*
 585          * Preserve some more flags in subprocess.  P_PROFIL has already
 586          * been preserved.
 587          */
 588         p2->p_flag |= p1->p_flag & P_SUGID;
 589         td2->td_pflags |= (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) | TDP_FORKING;
 590         SESS_LOCK(p1->p_session);
 591         if (p1->p_session->s_ttyvp != NULL && p1->p_flag & P_CONTROLT)
 592                 p2->p_flag |= P_CONTROLT;
 593         SESS_UNLOCK(p1->p_session);
 594         if (flags & RFPPWAIT)
 595                 p2->p_flag |= P_PPWAIT;
 596
 597         p2->p_pgrp = p1->p_pgrp;
 598         LIST_INSERT_AFTER(p1, p2, p_pglist);
 599         PGRP_UNLOCK(p1->p_pgrp);
 600         LIST_INIT(&p2->p_children);
 601         LIST_INIT(&p2->p_orphans);
 602
 603         callout_init_mtx(&p2->p_itcallout, &p2->p_mtx, 0);
 604
 605         /*
 606          * If PF_FORK is set, the child process inherits the
 607          * procfs ioctl flags from its parent.
 608          */
 609         if (p1->p_pfsflags & PF_FORK) {
 610                 p2->p_stops = p1->p_stops;
 611                 p2->p_pfsflags = p1->p_pfsflags;
 612         }
 613
 614         /*
 615          * This begins the section where we must prevent the parent
 616          * from being swapped.
 617          */
 618         _PHOLD(p1);
 619         PROC_UNLOCK(p1);
 620
 621         /*
 622          * Attach the new process to its parent.
 623          *
 624          * If RFNOWAIT is set, the newly created process becomes a child
 625          * of init.  This effectively disassociates the child from the
 626          * parent.
 627          */
 628         if ((flags & RFNOWAIT) != 0) {
 629                 pptr = p1->p_reaper;
 630                 p2->p_reaper = pptr;
 631         } else {
 632                 p2->p_reaper = (p1->p_treeflag & P_TREE_REAPER) != 0 ?
 633                     p1 : p1->p_reaper;
 634                 pptr = p1;
 635         }
 636         p2->p_pptr = pptr;
 637         LIST_INSERT_HEAD(&pptr->p_children, p2, p_sibling);
 638         LIST_INIT(&p2->p_reaplist);
 639         LIST_INSERT_HEAD(&p2->p_reaper->p_reaplist, p2, p_reapsibling);
 640         if (p2->p_reaper == p1)
 641                 p2->p_reapsubtree = p2->p_pid;
 642         sx_xunlock(&proctree_lock);
 643
 644         /* Inform accounting that we have forked. */
 645         p2->p_acflag = AFORK;
 646         PROC_UNLOCK(p2);
 647
 648 #ifdef KTRACE
 649         ktrprocfork(p1, p2);
 650 #endif
 651
 652         /*
 653          * Finish creating the child process.  It will return via a different
 654          * execution path later.  (ie: directly into user mode)
 655          */
 656         vm_forkproc(td, p2, td2, vm2, flags);
 657
 658         if (flags == (RFFDG | RFPROC)) {
 659                 PCPU_INC(cnt.v_forks);
 660                 PCPU_ADD(cnt.v_forkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 661                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 662         } else if (flags == (RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM)) {
 663                 PCPU_INC(cnt.v_vforks);
 664                 PCPU_ADD(cnt.v_vforkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 665                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 666         } else if (p1 == &proc0) {
 667                 PCPU_INC(cnt.v_kthreads);
 668                 PCPU_ADD(cnt.v_kthreadpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 669                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 670         } else {
 671                 PCPU_INC(cnt.v_rforks);
 672                 PCPU_ADD(cnt.v_rforkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 673                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 674         }
 675
 676         /*
 677          * Associate the process descriptor with the process before anything
 678          * can happen that might cause that process to need the descriptor.
 679          * However, don't do this until after fork(2) can no longer fail.
 680          */
 681         if (flags & RFPROCDESC)
 682                 procdesc_new(p2, pdflags);
 683
 684         /*
 685          * Both processes are set up, now check if any loadable modules want
 686          * to adjust anything.
 687          */
 688         EVENTHANDLER_INVOKE(process_fork, p1, p2, flags);
 689
 690         /*
 691          * Set the child start time and mark the process as being complete.
 692          */
 693         PROC_LOCK(p2);
 694         PROC_LOCK(p1);
 695         microuptime(&p2->p_stats->p_start);
 696         PROC_SLOCK(p2);
 697         p2->p_state = PRS_NORMAL;
 698         PROC_SUNLOCK(p2);
 699
 700 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 701         /*
 702          * Tell the DTrace fasttrap provider about the new process so that any
 703          * tracepoints inherited from the parent can be removed. We have to do
 704          * this only after p_state is PRS_NORMAL since the fasttrap module will
 705          * use pfind() later on.
 706          */
 707         if ((flags & RFMEM) == 0 && dtrace_fasttrap_fork)
 708                 dtrace_fasttrap_fork(p1, p2);
 709 #endif
 710         if ((p1->p_flag & (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) == (P_TRACED |
 711             P_FOLLOWFORK)) {
 712                 /*
 713                  * Arrange for debugger to receive the fork event.
 714                  *
 715                  * We can report PL_FLAG_FORKED regardless of
 716                  * P_FOLLOWFORK settings, but it does not make a sense
 717                  * for runaway child.
 718                  */
 719                 td->td_dbgflags |= TDB_FORK;
 720                 td->td_dbg_forked = p2->p_pid;
 721                 td2->td_dbgflags |= TDB_STOPATFORK;
 722                 _PHOLD(p2);
 723                 p2_held = 1;
 724         }
 725         if (flags & RFPPWAIT) {
 726                 td->td_pflags |= TDP_RFPPWAIT;
 727                 td->td_rfppwait_p = p2;
 728         }
 729         PROC_UNLOCK(p2);
 730         if ((flags & RFSTOPPED) == 0) {
 731                 /*
 732                  * If RFSTOPPED not requested, make child runnable and
 733                  * add to run queue.
 734                  */
 735                 thread_lock(td2);
 736                 TD_SET_CAN_RUN(td2);
 737                 sched_add(td2, SRQ_BORING);
 738                 thread_unlock(td2);
 739         }
 740
 741         /*
 742          * Now can be swapped.
 743          */
 744         _PRELE(p1);
 745         PROC_UNLOCK(p1);
 746
 747         /*
 748          * Tell any interested parties about the new process.
 749          */
 750         knote_fork(&p1->p_klist, p2->p_pid);
 751         SDT_PROBE3(proc, kernel, , create, p2, p1, flags);
 752
 753         /*
 754          * Wait until debugger is attached to child.
 755          */
 756         PROC_LOCK(p2);
 757         while ((td2->td_dbgflags & TDB_STOPATFORK) != 0)
 758                 cv_wait(&p2->p_dbgwait, &p2->p_mtx);
 759         if (p2_held)
 760                 _PRELE(p2);
 761         PROC_UNLOCK(p2);
 762 }
 763
 764 int
 765 fork1(struct thread *td, int flags, int pages, struct proc **procp,
 766     int *procdescp, int pdflags, struct filecaps *fcaps)
 767 {
 768         struct proc *p1, *newproc;
 769         struct thread *td2;
 770         struct vmspace *vm2;
 771         struct file *fp_procdesc;
 772         vm_ooffset_t mem_charged;
 773         int error, nprocs_new, ok;
 774         static int curfail;
 775         static struct timeval lastfail;
 776
 777         /* Check for the undefined or unimplemented flags. */
 778         if ((flags & ~(RFFLAGS | RFTSIGFLAGS(RFTSIGMASK))) != 0)
 779                 return (EINVAL);
 780
 781         /* Signal value requires RFTSIGZMB. */
 782         if ((flags & RFTSIGFLAGS(RFTSIGMASK)) != 0 && (flags & RFTSIGZMB) == 0)
 783                 return (EINVAL);
 784
 785         /* Can't copy and clear. */
 786         if ((flags & (RFFDG|RFCFDG)) == (RFFDG|RFCFDG))
 787                 return (EINVAL);
 788
 789         /* Check the validity of the signal number. */
 790         if ((flags & RFTSIGZMB) != 0 && (u_int)RFTSIGNUM(flags) > _SIG_MAXSIG)
 791                 return (EINVAL);
 792
 793         if ((flags & RFPROCDESC) != 0) {
 794                 /* Can't not create a process yet get a process descriptor. */
 795                 if ((flags & RFPROC) == 0)
 796                         return (EINVAL);
 797
 798                 /* Must provide a place to put a procdesc if creating one. */
 799                 if (procdescp == NULL)
 800                         return (EINVAL);
 801         }
 802
 803         p1 = td->td_proc;
 804
 805         /*
 806          * Here we don't create a new process, but we divorce
 807          * certain parts of a process from itself.
 808          */
 809         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 810                 *procp = NULL;
 811                 return (fork_norfproc(td, flags));
 812         }
 813
 814         fp_procdesc = NULL;
 815         newproc = NULL;
 816         vm2 = NULL;
 817
 818         /*
 819          * Increment the nprocs resource before allocations occur.
 820          * Although process entries are dynamically created, we still
 821          * keep a global limit on the maximum number we will
 822          * create. There are hard-limits as to the number of processes
 823          * that can run, established by the KVA and memory usage for
 824          * the process data.
 825          *
 826          * Don't allow a nonprivileged user to use the last ten
 827          * processes; don't let root exceed the limit.
 828          */
 829         nprocs_new = atomic_fetchadd_int(&nprocs, 1) + 1;
 830         if ((nprocs_new >= maxproc - 10 && priv_check_cred(td->td_ucred,
 831             PRIV_MAXPROC, 0) != 0) || nprocs_new >= maxproc) {
 832                 error = EAGAIN;
 833                 sx_xlock(&allproc_lock);
 834                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 835                         printf("maxproc limit exceeded by uid %u (pid %d); "
 836                             "see tuning(7) and login.conf(5)\n",
 837                             td->td_ucred->cr_ruid, p1->p_pid);
 838                 }
 839                 sx_xunlock(&allproc_lock);
 840                 goto fail2;
 841         }
 842
 843         /*
 844          * If required, create a process descriptor in the parent first; we
 845          * will abandon it if something goes wrong. We don't finit() until
 846          * later.
 847          */
 848         if (flags & RFPROCDESC) {
 849                 error = falloc_caps(td, &fp_procdesc, procdescp, 0, fcaps);
 850                 if (error != 0)
 851                         goto fail2;
 852         }
 853
 854         mem_charged = 0;
 855         if (pages == 0)
 856                 pages = kstack_pages;
 857         /* Allocate new proc. */
 858         newproc = uma_zalloc(proc_zone, M_WAITOK);
 859         td2 = FIRST_THREAD_IN_PROC(newproc);
 860         if (td2 == NULL) {
 861                 td2 = thread_alloc(pages);
 862                 if (td2 == NULL) {
 863                         error = ENOMEM;
 864                         goto fail2;
 865                 }
 866                 proc_linkup(newproc, td2);
 867         } else {
 868                 if (td2->td_kstack == 0 || td2->td_kstack_pages != pages) {
 869                         if (td2->td_kstack != 0)
 870                                 vm_thread_dispose(td2);
 871                         if (!thread_alloc_stack(td2, pages)) {
 872                                 error = ENOMEM;
 873                                 goto fail2;
 874                         }
 875                 }
 876         }
 877
 878         if ((flags & RFMEM) == 0) {
 879                 vm2 = vmspace_fork(p1->p_vmspace, &mem_charged);
 880                 if (vm2 == NULL) {
 881                         error = ENOMEM;
 882                         goto fail2;
 883                 }
 884                 if (!swap_reserve(mem_charged)) {
 885                         /*
 886                          * The swap reservation failed. The accounting
 887                          * from the entries of the copied vm2 will be
 888                          * substracted in vmspace_free(), so force the
 889                          * reservation there.
 890                          */
 891                         swap_reserve_force(mem_charged);
 892                         error = ENOMEM;
 893                         goto fail2;
 894                 }
 895         } else
 896                 vm2 = NULL;
 897
 898         /*
 899          * XXX: This is ugly; when we copy resource usage, we need to bump
 900          *      per-cred resource counters.
 901          */
 902         proc_set_cred_init(newproc, crhold(td->td_ucred));
 903
 904         /*
 905          * Initialize resource accounting for the child process.
 906          */
 907         error = racct_proc_fork(p1, newproc);
 908         if (error != 0) {
 909                 error = EAGAIN;
 910                 goto fail1;
 911         }
 912
 913 #ifdef MAC
 914         mac_proc_init(newproc);
 915 #endif
 916         knlist_init_mtx(&newproc->p_klist, &newproc->p_mtx);
 917         STAILQ_INIT(&newproc->p_ktr);
 918
 919         /* We have to lock the process tree while we look for a pid. */
 920         sx_slock(&proctree_lock);
 921         sx_xlock(&allproc_lock);
 922
 923         /*
 924          * Increment the count of procs running with this uid. Don't allow
 925          * a nonprivileged user to exceed their current limit.
 926          *
 927          * XXXRW: Can we avoid privilege here if it's not needed?
 928          */
 929         error = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_PROC_LIMIT, 0);
 930         if (error == 0)
 931                 ok = chgproccnt(td->td_ucred->cr_ruidinfo, 1, 0);
 932         else {
 933                 ok = chgproccnt(td->td_ucred->cr_ruidinfo, 1,
 934                     lim_cur(td, RLIMIT_NPROC));
 935         }
 936         if (ok) {
 937                 do_fork(td, flags, newproc, td2, vm2, pdflags);
 938
 939                 /*
 940                  * Return child proc pointer to parent.
 941                  */
 942                 *procp = newproc;
 943                 if (flags & RFPROCDESC) {
 944                         procdesc_finit(newproc->p_procdesc, fp_procdesc);
 945                         fdrop(fp_procdesc, td);
 946                 }
 947                 racct_proc_fork_done(newproc);
 948                 return (0);
 949         }
 950
 951         error = EAGAIN;
 952         sx_sunlock(&proctree_lock);
 953         sx_xunlock(&allproc_lock);
 954 #ifdef MAC
 955         mac_proc_destroy(newproc);
 956 #endif
 957         racct_proc_exit(newproc);
 958 fail1:
 959         crfree(newproc->p_ucred);
 960         newproc->p_ucred = NULL;
 961 fail2:
 962         if (vm2 != NULL)
 963                 vmspace_free(vm2);
 964         uma_zfree(proc_zone, newproc);
 965         if ((flags & RFPROCDESC) != 0 && fp_procdesc != NULL) {
 966                 fdclose(td, fp_procdesc, *procdescp);
 967                 fdrop(fp_procdesc, td);
 968         }
 969         atomic_add_int(&nprocs, -1);
 970         pause("fork", hz / 2);
 971         return (error);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * Handle the return of a child process from fork1().  This function
 976  * is called from the MD fork_trampoline() entry point.
 977  */
 978 void
 979 fork_exit(void (*callout)(void *, struct trapframe *), void *arg,
 980     struct trapframe *frame)
 981 {
 982         struct proc *p;
 983         struct thread *td;
 984         struct thread *dtd;
 985
 986         td = curthread;
 987         p = td->td_proc;
 988         KASSERT(p->p_state == PRS_NORMAL, ("executing process is still new"));
 989
 990         CTR4(KTR_PROC, "fork_exit: new thread %p (td_sched %p, pid %d, %s)",
 991                 td, td->td_sched, p->p_pid, td->td_name);
 992
 993         sched_fork_exit(td);
 994         /*
 995         * Processes normally resume in mi_switch() after being
 996         * cpu_switch()'ed to, but when children start up they arrive here
 997         * instead, so we must do much the same things as mi_switch() would.
 998         */
 999         if ((dtd = PCPU_GET(deadthread))) {
1000                 PCPU_SET(deadthread, NULL);
1001                 thread_stash(dtd);
1002         }
1003         thread_unlock(td);
1004
1005         /*
1006          * cpu_set_fork_handler intercepts this function call to
1007          * have this call a non-return function to stay in kernel mode.
1008          * initproc has its own fork handler, but it does return.
1009          */
1010         KASSERT(callout != NULL, ("NULL callout in fork_exit"));
1011         callout(arg, frame);
1012
1013         /*
1014          * Check if a kernel thread misbehaved and returned from its main
1015          * function.
1016          */
1017         if (p->p_flag & P_KTHREAD) {
1018                 printf("Kernel thread \"%s\" (pid %d) exited prematurely.\n",
1019                     td->td_name, p->p_pid);
1020                 kproc_exit(0);
1021         }
1022         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1023
1024         if (p->p_sysent->sv_schedtail != NULL)
1025                 (p->p_sysent->sv_schedtail)(td);
1026         td->td_pflags &= ~TDP_FORKING;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
1031  * directly into user mode.  Giant is not held on entry, and must not
1032  * be held on return.  This function is passed in to fork_exit() as the
1033  * first parameter and is called when returning to a new userland process.
1034  */
1035 void
1036 fork_return(struct thread *td, struct trapframe *frame)
1037 {
1038         struct proc *p, *dbg;
1039
1040         p = td->td_proc;
1041         if (td->td_dbgflags & TDB_STOPATFORK) {
1042                 sx_xlock(&proctree_lock);
1043                 PROC_LOCK(p);
1044                 if ((p->p_pptr->p_flag & (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) ==
1045                     (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) {
1046                         /*
1047                          * If debugger still wants auto-attach for the
1048                          * parent's children, do it now.
1049                          */
1050                         dbg = p->p_pptr->p_pptr;
1051                         p->p_flag |= P_TRACED;
1052                         p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
1053                         CTR2(KTR_PTRACE,
1054                     "fork_return: attaching to new child pid %d: oppid %d",
1055                             p->p_pid, p->p_oppid);
1056                         proc_reparent(p, dbg);
1057                         sx_xunlock(&proctree_lock);
1058                         td->td_dbgflags |= TDB_CHILD | TDB_SCX;
1059                         ptracestop(td, SIGSTOP);
1060                         td->td_dbgflags &= ~(TDB_CHILD | TDB_SCX);
1061                 } else {
1062                         /*
1063                          * ... otherwise clear the request.
1064                          */
1065                         sx_xunlock(&proctree_lock);
1066                         td->td_dbgflags &= ~TDB_STOPATFORK;
1067                         cv_broadcast(&p->p_dbgwait);
1068                 }
1069                 PROC_UNLOCK(p);
1070         } else if (p->p_flag & P_TRACED) {
1071                 /*
1072                  * This is the start of a new thread in a traced
1073                  * process.  Report a system call exit event.
1074                  */
1075                 PROC_LOCK(p);
1076                 td->td_dbgflags |= TDB_SCX;
1077                 _STOPEVENT(p, S_SCX, td->td_dbg_sc_code);
1078                 if ((p->p_stops & S_PT_SCX) != 0)
1079                         ptracestop(td, SIGTRAP);
1080                 td->td_dbgflags &= ~TDB_SCX;
1081                 PROC_UNLOCK(p);
1082         }
1083
1084         userret(td, frame);
1085
1086 #ifdef KTRACE
1087         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
1088                 ktrsysret(SYS_fork, 0, 0);
1089 #endif
1090 }