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_kdtrace.h"
  41 #include "opt_ktrace.h"
  42 #include "opt_kstack_pages.h"
  43
  44 #include <sys/param.h>
  45 #include <sys/systm.h>
  46 #include <sys/sysproto.h>
  47 #include <sys/eventhandler.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/pioctl.h>
  59 #include <sys/resourcevar.h>
  60 #include <sys/sched.h>
  61 #include <sys/syscall.h>
  62 #include <sys/vmmeter.h>
  63 #include <sys/vnode.h>
  64 #include <sys/acct.h>
  65 #include <sys/ktr.h>
  66 #include <sys/ktrace.h>
  67 #include <sys/unistd.h>
  68 #include <sys/sdt.h>
  69 #include <sys/sx.h>
  70 #include <sys/sysent.h>
  71 #include <sys/signalvar.h>
  72
  73 #include <security/audit/audit.h>
  74 #include <security/mac/mac_framework.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/pmap.h>
  78 #include <vm/vm_map.h>
  79 #include <vm/vm_extern.h>
  80 #include <vm/uma.h>
  81
  82 #ifdef KDTRACE_HOOKS
  83 #include <sys/dtrace_bsd.h>
  84 dtrace_fork_func_t      dtrace_fasttrap_fork;
  85 #endif
  86
  87 SDT_PROVIDER_DECLARE(proc);
  88 SDT_PROBE_DEFINE(proc, kernel, , create, create);
  89 SDT_PROBE_ARGTYPE(proc, kernel, , create, 0, "struct proc *");
  90 SDT_PROBE_ARGTYPE(proc, kernel, , create, 1, "struct proc *");
  91 SDT_PROBE_ARGTYPE(proc, kernel, , create, 2, "int");
  92
  93 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  94 struct fork_args {
  95         int     dummy;
  96 };
  97 #endif
  98
  99 /* ARGSUSED */
 100 int
 101 fork(td, uap)
 102         struct thread *td;
 103         struct fork_args *uap;
 104 {
 105         int error;
 106         struct proc *p2;
 107
 108         error = fork1(td, RFFDG | RFPROC, 0, &p2);
 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 /* ARGSUSED */
 117 int
 118 vfork(td, uap)
 119         struct thread *td;
 120         struct vfork_args *uap;
 121 {
 122         int error, flags;
 123         struct proc *p2;
 124
 125 #ifdef XEN
 126         flags = RFFDG | RFPROC; /* validate that this is still an issue */
 127 #else
 128         flags = RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM;
 129 #endif
 130         error = fork1(td, flags, 0, &p2);
 131         if (error == 0) {
 132                 td->td_retval[0] = p2->p_pid;
 133                 td->td_retval[1] = 0;
 134         }
 135         return (error);
 136 }
 137
 138 int
 139 rfork(td, uap)
 140         struct thread *td;
 141         struct rfork_args *uap;
 142 {
 143         struct proc *p2;
 144         int error;
 145
 146         /* Don't allow kernel-only flags. */
 147         if ((uap->flags & RFKERNELONLY) != 0)
 148                 return (EINVAL);
 149
 150         AUDIT_ARG_FFLAGS(uap->flags);
 151         error = fork1(td, uap->flags, 0, &p2);
 152         if (error == 0) {
 153                 td->td_retval[0] = p2 ? p2->p_pid : 0;
 154                 td->td_retval[1] = 0;
 155         }
 156         return (error);
 157 }
 158
 159 int     nprocs = 1;             /* process 0 */
 160 int     lastpid = 0;
 161 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, lastpid, CTLFLAG_RD, &lastpid, 0,
 162     "Last used PID");
 163
 164 /*
 165  * Random component to lastpid generation.  We mix in a random factor to make
 166  * it a little harder to predict.  We sanity check the modulus value to avoid
 167  * doing it in critical paths.  Don't let it be too small or we pointlessly
 168  * waste randomness entropy, and don't let it be impossibly large.  Using a
 169  * modulus that is too big causes a LOT more process table scans and slows
 170  * down fork processing as the pidchecked caching is defeated.
 171  */
 172 static int randompid = 0;
 173
 174 static int
 175 sysctl_kern_randompid(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 176 {
 177         int error, pid;
 178
 179         error = sysctl_wire_old_buffer(req, sizeof(int));
 180         if (error != 0)
 181                 return(error);
 182         sx_xlock(&allproc_lock);
 183         pid = randompid;
 184         error = sysctl_handle_int(oidp, &pid, 0, req);
 185         if (error == 0 && req->newptr != NULL) {
 186                 if (pid < 0 || pid > PID_MAX - 100)     /* out of range */
 187                         pid = PID_MAX - 100;
 188                 else if (pid < 2)                       /* NOP */
 189                         pid = 0;
 190                 else if (pid < 100)                     /* Make it reasonable */
 191                         pid = 100;
 192                 randompid = pid;
 193         }
 194         sx_xunlock(&allproc_lock);
 195         return (error);
 196 }
 197
 198 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, randompid, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 199     0, 0, sysctl_kern_randompid, "I", "Random PID modulus");
 200
 201 int
 202 fork1(td, flags, pages, procp)
 203         struct thread *td;
 204         int flags;
 205         int pages;
 206         struct proc **procp;
 207 {
 208         struct proc *p1, *p2, *pptr;
 209         struct proc *newproc;
 210         int ok, p2_held, trypid;
 211         static int curfail, pidchecked = 0;
 212         static struct timeval lastfail;
 213         struct filedesc *fd;
 214         struct filedesc_to_leader *fdtol;
 215         struct thread *td2;
 216         struct sigacts *newsigacts;
 217         struct vmspace *vm2;
 218         vm_ooffset_t mem_charged;
 219         int error;
 220
 221         /* Check for the undefined or unimplemented flags. */
 222         if ((flags & ~(RFFLAGS | RFTSIGFLAGS(RFTSIGMASK))) != 0)
 223                 return (EINVAL);
 224
 225         /* Signal value requires RFTSIGZMB. */
 226         if ((flags & RFTSIGFLAGS(RFTSIGMASK)) != 0 && (flags & RFTSIGZMB) == 0)
 227                 return (EINVAL);
 228
 229         /* Can't copy and clear. */
 230         if ((flags & (RFFDG|RFCFDG)) == (RFFDG|RFCFDG))
 231                 return (EINVAL);
 232
 233         /* Check the validity of the signal number. */
 234         if ((flags & RFTSIGZMB) != 0 && (u_int)RFTSIGNUM(flags) > _SIG_MAXSIG)
 235                 return (EINVAL);
 236
 237         p2_held = 0;
 238         p1 = td->td_proc;
 239
 240         /*
 241          * Here we don't create a new process, but we divorce
 242          * certain parts of a process from itself.
 243          */
 244         if ((flags & RFPROC) == 0) {
 245                 if (((p1->p_flag & (P_HADTHREADS|P_SYSTEM)) == P_HADTHREADS) &&
 246                     (flags & (RFCFDG | RFFDG))) {
 247                         PROC_LOCK(p1);
 248                         if (thread_single(SINGLE_BOUNDARY)) {
 249                                 PROC_UNLOCK(p1);
 250                                 return (ERESTART);
 251                         }
 252                         PROC_UNLOCK(p1);
 253                 }
 254
 255                 error = vm_forkproc(td, NULL, NULL, NULL, flags);
 256                 if (error)
 257                         goto norfproc_fail;
 258
 259                 /*
 260                  * Close all file descriptors.
 261                  */
 262                 if (flags & RFCFDG) {
 263                         struct filedesc *fdtmp;
 264                         fdtmp = fdinit(td->td_proc->p_fd);
 265                         fdfree(td);
 266                         p1->p_fd = fdtmp;
 267                 }
 268
 269                 /*
 270                  * Unshare file descriptors (from parent).
 271                  */
 272                 if (flags & RFFDG)
 273                         fdunshare(p1, td);
 274
 275 norfproc_fail:
 276                 if (((p1->p_flag & (P_HADTHREADS|P_SYSTEM)) == P_HADTHREADS) &&
 277                     (flags & (RFCFDG | RFFDG))) {
 278                         PROC_LOCK(p1);
 279                         thread_single_end();
 280                         PROC_UNLOCK(p1);
 281                 }
 282                 *procp = NULL;
 283                 return (error);
 284         }
 285
 286         /*
 287          * XXX
 288          * We did have single-threading code here
 289          * however it proved un-needed and caused problems
 290          */
 291
 292         mem_charged = 0;
 293         vm2 = NULL;
 294         if (pages == 0)
 295                 pages = KSTACK_PAGES;
 296         /* Allocate new proc. */
 297         newproc = uma_zalloc(proc_zone, M_WAITOK);
 298         td2 = FIRST_THREAD_IN_PROC(newproc);
 299         if (td2 == NULL) {
 300                 td2 = thread_alloc(pages);
 301                 if (td2 == NULL) {
 302                         error = ENOMEM;
 303                         goto fail1;
 304                 }
 305                 proc_linkup(newproc, td2);
 306         } else {
 307                 if (td2->td_kstack == 0 || td2->td_kstack_pages != pages) {
 308                         if (td2->td_kstack != 0)
 309                                 vm_thread_dispose(td2);
 310                         if (!thread_alloc_stack(td2, pages)) {
 311                                 error = ENOMEM;
 312                                 goto fail1;
 313                         }
 314                 }
 315         }
 316
 317         if ((flags & RFMEM) == 0) {
 318                 vm2 = vmspace_fork(p1->p_vmspace, &mem_charged);
 319                 if (vm2 == NULL) {
 320                         error = ENOMEM;
 321                         goto fail1;
 322                 }
 323                 if (!swap_reserve(mem_charged)) {
 324                         /*
 325                          * The swap reservation failed. The accounting
 326                          * from the entries of the copied vm2 will be
 327                          * substracted in vmspace_free(), so force the
 328                          * reservation there.
 329                          */
 330                         swap_reserve_force(mem_charged);
 331                         error = ENOMEM;
 332                         goto fail1;
 333                 }
 334         } else
 335                 vm2 = NULL;
 336 #ifdef MAC
 337         mac_proc_init(newproc);
 338 #endif
 339         knlist_init_mtx(&newproc->p_klist, &newproc->p_mtx);
 340         STAILQ_INIT(&newproc->p_ktr);
 341
 342         /* We have to lock the process tree while we look for a pid. */
 343         sx_slock(&proctree_lock);
 344
 345         /*
 346          * Although process entries are dynamically created, we still keep
 347          * a global limit on the maximum number we will create.  Don't allow
 348          * a nonprivileged user to use the last ten processes; don't let root
 349          * exceed the limit. The variable nprocs is the current number of
 350          * processes, maxproc is the limit.
 351          */
 352         sx_xlock(&allproc_lock);
 353         if ((nprocs >= maxproc - 10 && priv_check_cred(td->td_ucred,
 354             PRIV_MAXPROC, 0) != 0) || nprocs >= maxproc) {
 355                 error = EAGAIN;
 356                 goto fail;
 357         }
 358
 359         /*
 360          * Increment the count of procs running with this uid. Don't allow
 361          * a nonprivileged user to exceed their current limit.
 362          *
 363          * XXXRW: Can we avoid privilege here if it's not needed?
 364          */
 365         error = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_PROC_LIMIT, 0);
 366         if (error == 0)
 367                 ok = chgproccnt(td->td_ucred->cr_ruidinfo, 1, 0);
 368         else {
 369                 PROC_LOCK(p1);
 370                 ok = chgproccnt(td->td_ucred->cr_ruidinfo, 1,
 371                     lim_cur(p1, RLIMIT_NPROC));
 372                 PROC_UNLOCK(p1);
 373         }
 374         if (!ok) {
 375                 error = EAGAIN;
 376                 goto fail;
 377         }
 378
 379         /*
 380          * Increment the nprocs resource before blocking can occur.  There
 381          * are hard-limits as to the number of processes that can run.
 382          */
 383         nprocs++;
 384
 385         /*
 386          * Find an unused process ID.  We remember a range of unused IDs
 387          * ready to use (from lastpid+1 through pidchecked-1).
 388          *
 389          * If RFHIGHPID is set (used during system boot), do not allocate
 390          * low-numbered pids.
 391          */
 392         trypid = lastpid + 1;
 393         if (flags & RFHIGHPID) {
 394                 if (trypid < 10)
 395                         trypid = 10;
 396         } else {
 397                 if (randompid)
 398                         trypid += arc4random() % randompid;
 399         }
 400 retry:
 401         /*
 402          * If the process ID prototype has wrapped around,
 403          * restart somewhat above 0, as the low-numbered procs
 404          * tend to include daemons that don't exit.
 405          */
 406         if (trypid >= PID_MAX) {
 407                 trypid = trypid % PID_MAX;
 408                 if (trypid < 100)
 409                         trypid += 100;
 410                 pidchecked = 0;
 411         }
 412         if (trypid >= pidchecked) {
 413                 int doingzomb = 0;
 414
 415                 pidchecked = PID_MAX;
 416                 /*
 417                  * Scan the active and zombie procs to check whether this pid
 418                  * is in use.  Remember the lowest pid that's greater
 419                  * than trypid, so we can avoid checking for a while.
 420                  */
 421                 p2 = LIST_FIRST(&allproc);
 422 again:
 423                 for (; p2 != NULL; p2 = LIST_NEXT(p2, p_list)) {
 424                         while (p2->p_pid == trypid ||
 425                             (p2->p_pgrp != NULL &&
 426                             (p2->p_pgrp->pg_id == trypid ||
 427                             (p2->p_session != NULL &&
 428                             p2->p_session->s_sid == trypid)))) {
 429                                 trypid++;
 430                                 if (trypid >= pidchecked)
 431                                         goto retry;
 432                         }
 433                         if (p2->p_pid > trypid && pidchecked > p2->p_pid)
 434                                 pidchecked = p2->p_pid;
 435                         if (p2->p_pgrp != NULL) {
 436                                 if (p2->p_pgrp->pg_id > trypid &&
 437                                     pidchecked > p2->p_pgrp->pg_id)
 438                                         pidchecked = p2->p_pgrp->pg_id;
 439                                 if (p2->p_session != NULL &&
 440                                     p2->p_session->s_sid > trypid &&
 441                                     pidchecked > p2->p_session->s_sid)
 442                                         pidchecked = p2->p_session->s_sid;
 443                         }
 444                 }
 445                 if (!doingzomb) {
 446                         doingzomb = 1;
 447                         p2 = LIST_FIRST(&zombproc);
 448                         goto again;
 449                 }
 450         }
 451         sx_sunlock(&proctree_lock);
 452
 453         /*
 454          * RFHIGHPID does not mess with the lastpid counter during boot.
 455          */
 456         if (flags & RFHIGHPID)
 457                 pidchecked = 0;
 458         else
 459                 lastpid = trypid;
 460
 461         p2 = newproc;
 462         p2->p_state = PRS_NEW;          /* protect against others */
 463         p2->p_pid = trypid;
 464         AUDIT_ARG_PID(p2->p_pid);
 465         LIST_INSERT_HEAD(&allproc, p2, p_list);
 466         LIST_INSERT_HEAD(PIDHASH(p2->p_pid), p2, p_hash);
 467
 468         PROC_LOCK(p2);
 469         PROC_LOCK(p1);
 470
 471         sx_xunlock(&allproc_lock);
 472
 473         bcopy(&p1->p_startcopy, &p2->p_startcopy,
 474             __rangeof(struct proc, p_startcopy, p_endcopy));
 475         pargs_hold(p2->p_args);
 476         PROC_UNLOCK(p1);
 477
 478         bzero(&p2->p_startzero,
 479             __rangeof(struct proc, p_startzero, p_endzero));
 480
 481         p2->p_ucred = crhold(td->td_ucred);
 482
 483         /* Tell the prison that we exist. */
 484         prison_proc_hold(p2->p_ucred->cr_prison);
 485
 486         PROC_UNLOCK(p2);
 487
 488         /*
 489          * Malloc things while we don't hold any locks.
 490          */
 491         if (flags & RFSIGSHARE)
 492                 newsigacts = NULL;
 493         else
 494                 newsigacts = sigacts_alloc();
 495
 496         /*
 497          * Copy filedesc.
 498          */
 499         if (flags & RFCFDG) {
 500                 fd = fdinit(p1->p_fd);
 501                 fdtol = NULL;
 502         } else if (flags & RFFDG) {
 503                 fd = fdcopy(p1->p_fd);
 504                 fdtol = NULL;
 505         } else {
 506                 fd = fdshare(p1->p_fd);
 507                 if (p1->p_fdtol == NULL)
 508                         p1->p_fdtol =
 509                                 filedesc_to_leader_alloc(NULL,
 510                                                          NULL,
 511                                                          p1->p_leader);
 512                 if ((flags & RFTHREAD) != 0) {
 513                         /*
 514                          * Shared file descriptor table and
 515                          * shared process leaders.
 516                          */
 517                         fdtol = p1->p_fdtol;
 518                         FILEDESC_XLOCK(p1->p_fd);
 519                         fdtol->fdl_refcount++;
 520                         FILEDESC_XUNLOCK(p1->p_fd);
 521                 } else {
 522                         /*
 523                          * Shared file descriptor table, and
 524                          * different process leaders
 525                          */
 526                         fdtol = filedesc_to_leader_alloc(p1->p_fdtol,
 527                                                          p1->p_fd,
 528                                                          p2);
 529                 }
 530         }
 531         /*
 532          * Make a proc table entry for the new process.
 533          * Start by zeroing the section of proc that is zero-initialized,
 534          * then copy the section that is copied directly from the parent.
 535          */
 536
 537         PROC_LOCK(p2);
 538         PROC_LOCK(p1);
 539
 540         bzero(&td2->td_startzero,
 541             __rangeof(struct thread, td_startzero, td_endzero));
 542         bzero(&td2->td_rux, sizeof(td2->td_rux));
 543         td2->td_map_def_user = NULL;
 544         td2->td_dbg_forked = 0;
 545
 546         bcopy(&td->td_startcopy, &td2->td_startcopy,
 547             __rangeof(struct thread, td_startcopy, td_endcopy));
 548
 549         bcopy(&p2->p_comm, &td2->td_name, sizeof(td2->td_name));
 550         td2->td_sigstk = td->td_sigstk;
 551         td2->td_sigmask = td->td_sigmask;
 552         td2->td_flags = TDF_INMEM;
 553
 554 #ifdef VIMAGE
 555         td2->td_vnet = NULL;
 556         td2->td_vnet_lpush = NULL;
 557 #endif
 558
 559         /*
 560          * Allow the scheduler to initialize the child.
 561          */
 562         thread_lock(td);
 563         sched_fork(td, td2);
 564         thread_unlock(td);
 565
 566         /*
 567          * Duplicate sub-structures as needed.
 568          * Increase reference counts on shared objects.
 569          */
 570         p2->p_flag = P_INMEM;
 571         p2->p_swtick = ticks;
 572         if (p1->p_flag & P_PROFIL)
 573                 startprofclock(p2);
 574         td2->td_ucred = crhold(p2->p_ucred);
 575
 576         if (flags & RFSIGSHARE) {
 577                 p2->p_sigacts = sigacts_hold(p1->p_sigacts);
 578         } else {
 579                 sigacts_copy(newsigacts, p1->p_sigacts);
 580                 p2->p_sigacts = newsigacts;
 581         }
 582
 583         if (flags & RFTSIGZMB)
 584                 p2->p_sigparent = RFTSIGNUM(flags);
 585         else if (flags & RFLINUXTHPN)
 586                 p2->p_sigparent = SIGUSR1;
 587         else
 588                 p2->p_sigparent = SIGCHLD;
 589
 590         p2->p_textvp = p1->p_textvp;
 591         p2->p_fd = fd;
 592         p2->p_fdtol = fdtol;
 593
 594         /*
 595          * p_limit is copy-on-write.  Bump its refcount.
 596          */
 597         lim_fork(p1, p2);
 598
 599         pstats_fork(p1->p_stats, p2->p_stats);
 600
 601         PROC_UNLOCK(p1);
 602         PROC_UNLOCK(p2);
 603
 604         /* Bump references to the text vnode (for procfs) */
 605         if (p2->p_textvp)
 606                 vref(p2->p_textvp);
 607
 608         /*
 609          * Set up linkage for kernel based threading.
 610          */
 611         if ((flags & RFTHREAD) != 0) {
 612                 mtx_lock(&ppeers_lock);
 613                 p2->p_peers = p1->p_peers;
 614                 p1->p_peers = p2;
 615                 p2->p_leader = p1->p_leader;
 616                 mtx_unlock(&ppeers_lock);
 617                 PROC_LOCK(p1->p_leader);
 618                 if ((p1->p_leader->p_flag & P_WEXIT) != 0) {
 619                         PROC_UNLOCK(p1->p_leader);
 620                         /*
 621                          * The task leader is exiting, so process p1 is
 622                          * going to be killed shortly.  Since p1 obviously
 623                          * isn't dead yet, we know that the leader is either
 624                          * sending SIGKILL's to all the processes in this
 625                          * task or is sleeping waiting for all the peers to
 626                          * exit.  We let p1 complete the fork, but we need
 627                          * to go ahead and kill the new process p2 since
 628                          * the task leader may not get a chance to send
 629                          * SIGKILL to it.  We leave it on the list so that
 630                          * the task leader will wait for this new process
 631                          * to commit suicide.
 632                          */
 633                         PROC_LOCK(p2);
 634                         psignal(p2, SIGKILL);
 635                         PROC_UNLOCK(p2);
 636                 } else
 637                         PROC_UNLOCK(p1->p_leader);
 638         } else {
 639                 p2->p_peers = NULL;
 640                 p2->p_leader = p2;
 641         }
 642
 643         sx_xlock(&proctree_lock);
 644         PGRP_LOCK(p1->p_pgrp);
 645         PROC_LOCK(p2);
 646         PROC_LOCK(p1);
 647
 648         /*
 649          * Preserve some more flags in subprocess.  P_PROFIL has already
 650          * been preserved.
 651          */
 652         p2->p_flag |= p1->p_flag & P_SUGID;
 653         td2->td_pflags |= td->td_pflags & TDP_ALTSTACK;
 654         SESS_LOCK(p1->p_session);
 655         if (p1->p_session->s_ttyvp != NULL && p1->p_flag & P_CONTROLT)
 656                 p2->p_flag |= P_CONTROLT;
 657         SESS_UNLOCK(p1->p_session);
 658         if (flags & RFPPWAIT)
 659                 p2->p_flag |= P_PPWAIT;
 660
 661         p2->p_pgrp = p1->p_pgrp;
 662         LIST_INSERT_AFTER(p1, p2, p_pglist);
 663         PGRP_UNLOCK(p1->p_pgrp);
 664         LIST_INIT(&p2->p_children);
 665
 666         callout_init(&p2->p_itcallout, CALLOUT_MPSAFE);
 667
 668         /*
 669          * If PF_FORK is set, the child process inherits the
 670          * procfs ioctl flags from its parent.
 671          */
 672         if (p1->p_pfsflags & PF_FORK) {
 673                 p2->p_stops = p1->p_stops;
 674                 p2->p_pfsflags = p1->p_pfsflags;
 675         }
 676
 677         /*
 678          * This begins the section where we must prevent the parent
 679          * from being swapped.
 680          */
 681         _PHOLD(p1);
 682         PROC_UNLOCK(p1);
 683
 684         /*
 685          * Attach the new process to its parent.
 686          *
 687          * If RFNOWAIT is set, the newly created process becomes a child
 688          * of init.  This effectively disassociates the child from the
 689          * parent.
 690          */
 691         if (flags & RFNOWAIT)
 692                 pptr = initproc;
 693         else
 694                 pptr = p1;
 695         p2->p_pptr = pptr;
 696         LIST_INSERT_HEAD(&pptr->p_children, p2, p_sibling);
 697         sx_xunlock(&proctree_lock);
 698
 699         /* Inform accounting that we have forked. */
 700         p2->p_acflag = AFORK;
 701         PROC_UNLOCK(p2);
 702
 703 #ifdef KTRACE
 704         ktrprocfork(p1, p2);
 705 #endif
 706
 707         /*
 708          * Finish creating the child process.  It will return via a different
 709          * execution path later.  (ie: directly into user mode)
 710          */
 711         vm_forkproc(td, p2, td2, vm2, flags);
 712
 713         if (flags == (RFFDG | RFPROC)) {
 714                 PCPU_INC(cnt.v_forks);
 715                 PCPU_ADD(cnt.v_forkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 716                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 717         } else if (flags == (RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM)) {
 718                 PCPU_INC(cnt.v_vforks);
 719                 PCPU_ADD(cnt.v_vforkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 720                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 721         } else if (p1 == &proc0) {
 722                 PCPU_INC(cnt.v_kthreads);
 723                 PCPU_ADD(cnt.v_kthreadpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 724                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 725         } else {
 726                 PCPU_INC(cnt.v_rforks);
 727                 PCPU_ADD(cnt.v_rforkpages, p2->p_vmspace->vm_dsize +
 728                     p2->p_vmspace->vm_ssize);
 729         }
 730
 731         /*
 732          * Both processes are set up, now check if any loadable modules want
 733          * to adjust anything.
 734          *   What if they have an error? XXX
 735          */
 736         EVENTHANDLER_INVOKE(process_fork, p1, p2, flags);
 737
 738         /*
 739          * Set the child start time and mark the process as being complete.
 740          */
 741         PROC_LOCK(p2);
 742         PROC_LOCK(p1);
 743         microuptime(&p2->p_stats->p_start);
 744         PROC_SLOCK(p2);
 745         p2->p_state = PRS_NORMAL;
 746         PROC_SUNLOCK(p2);
 747
 748 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 749         /*
 750          * Tell the DTrace fasttrap provider about the new process
 751          * if it has registered an interest. We have to do this only after
 752          * p_state is PRS_NORMAL since the fasttrap module will use pfind()
 753          * later on.
 754          */
 755         if (dtrace_fasttrap_fork)
 756                 dtrace_fasttrap_fork(p1, p2);
 757 #endif
 758         if ((p1->p_flag & (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) == (P_TRACED |
 759             P_FOLLOWFORK)) {
 760                 /*
 761                  * Arrange for debugger to receive the fork event.
 762                  *
 763                  * We can report PL_FLAG_FORKED regardless of
 764                  * P_FOLLOWFORK settings, but it does not make a sense
 765                  * for runaway child.
 766                  */
 767                 td->td_dbgflags |= TDB_FORK;
 768                 td->td_dbg_forked = p2->p_pid;
 769                 td2->td_dbgflags |= TDB_STOPATFORK;
 770                 _PHOLD(p2);
 771                 p2_held = 1;
 772         }
 773         PROC_UNLOCK(p2);
 774         if ((flags & RFSTOPPED) == 0) {
 775                 /*
 776                  * If RFSTOPPED not requested, make child runnable and
 777                  * add to run queue.
 778                  */
 779                 thread_lock(td2);
 780                 TD_SET_CAN_RUN(td2);
 781                 sched_add(td2, SRQ_BORING);
 782                 thread_unlock(td2);
 783         }
 784
 785         /*
 786          * Now can be swapped.
 787          */
 788         _PRELE(p1);
 789         PROC_UNLOCK(p1);
 790
 791         /*
 792          * Tell any interested parties about the new process.
 793          */
 794         knote_fork(&p1->p_klist, p2->p_pid);
 795         SDT_PROBE(proc, kernel, , create, p2, p1, flags, 0, 0);
 796
 797         /*
 798          * Wait until debugger is attached to child.
 799          */
 800         PROC_LOCK(p2);
 801         while ((td2->td_dbgflags & TDB_STOPATFORK) != 0)
 802                 cv_wait(&p2->p_dbgwait, &p2->p_mtx);
 803         if (p2_held)
 804                 _PRELE(p2);
 805
 806         /*
 807          * Preserve synchronization semantics of vfork.  If waiting for
 808          * child to exec or exit, set P_PPWAIT on child, and sleep on our
 809          * proc (in case of exit).
 810          */
 811         while (p2->p_flag & P_PPWAIT)
 812                 cv_wait(&p2->p_pwait, &p2->p_mtx);
 813         PROC_UNLOCK(p2);
 814
 815         /*
 816          * Return child proc pointer to parent.
 817          */
 818         *procp = p2;
 819         return (0);
 820 fail:
 821         sx_sunlock(&proctree_lock);
 822         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1))
 823                 printf("maxproc limit exceeded by uid %i, please see tuning(7) and login.conf(5).\n",
 824                     td->td_ucred->cr_ruid);
 825         sx_xunlock(&allproc_lock);
 826 #ifdef MAC
 827         mac_proc_destroy(newproc);
 828 #endif
 829 fail1:
 830         if (vm2 != NULL)
 831                 vmspace_free(vm2);
 832         uma_zfree(proc_zone, newproc);
 833         pause("fork", hz / 2);
 834         return (error);
 835 }
 836
 837 /*
 838  * Handle the return of a child process from fork1().  This function
 839  * is called from the MD fork_trampoline() entry point.
 840  */
 841 void
 842 fork_exit(callout, arg, frame)
 843         void (*callout)(void *, struct trapframe *);
 844         void *arg;
 845         struct trapframe *frame;
 846 {
 847         struct proc *p;
 848         struct thread *td;
 849         struct thread *dtd;
 850
 851         td = curthread;
 852         p = td->td_proc;
 853         KASSERT(p->p_state == PRS_NORMAL, ("executing process is still new"));
 854
 855         CTR4(KTR_PROC, "fork_exit: new thread %p (td_sched %p, pid %d, %s)",
 856                 td, td->td_sched, p->p_pid, td->td_name);
 857
 858         sched_fork_exit(td);
 859         /*
 860         * Processes normally resume in mi_switch() after being
 861         * cpu_switch()'ed to, but when children start up they arrive here
 862         * instead, so we must do much the same things as mi_switch() would.
 863         */
 864         if ((dtd = PCPU_GET(deadthread))) {
 865                 PCPU_SET(deadthread, NULL);
 866                 thread_stash(dtd);
 867         }
 868         thread_unlock(td);
 869
 870         /*
 871          * cpu_set_fork_handler intercepts this function call to
 872          * have this call a non-return function to stay in kernel mode.
 873          * initproc has its own fork handler, but it does return.
 874          */
 875         KASSERT(callout != NULL, ("NULL callout in fork_exit"));
 876         callout(arg, frame);
 877
 878         /*
 879          * Check if a kernel thread misbehaved and returned from its main
 880          * function.
 881          */
 882         if (p->p_flag & P_KTHREAD) {
 883                 printf("Kernel thread \"%s\" (pid %d) exited prematurely.\n",
 884                     td->td_name, p->p_pid);
 885                 kproc_exit(0);
 886         }
 887         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 888
 889         if (p->p_sysent->sv_schedtail != NULL)
 890                 (p->p_sysent->sv_schedtail)(td);
 891 }
 892
 893 /*
 894  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
 895  * directly into user mode.  Giant is not held on entry, and must not
 896  * be held on return.  This function is passed in to fork_exit() as the
 897  * first parameter and is called when returning to a new userland process.
 898  */
 899 void
 900 fork_return(td, frame)
 901         struct thread *td;
 902         struct trapframe *frame;
 903 {
 904         struct proc *p, *dbg;
 905
 906         if (td->td_dbgflags & TDB_STOPATFORK) {
 907                 p = td->td_proc;
 908                 sx_xlock(&proctree_lock);
 909                 PROC_LOCK(p);
 910                 if ((p->p_pptr->p_flag & (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) ==
 911                     (P_TRACED | P_FOLLOWFORK)) {
 912                         /*
 913                          * If debugger still wants auto-attach for the
 914                          * parent's children, do it now.
 915                          */
 916                         dbg = p->p_pptr->p_pptr;
 917                         p->p_flag |= P_TRACED;
 918                         p->p_oppid = p->p_pptr->p_pid;
 919                         proc_reparent(p, dbg);
 920                         sx_xunlock(&proctree_lock);
 921                         ptracestop(td, SIGSTOP);
 922                 } else {
 923                         /*
 924                          * ... otherwise clear the request.
 925                          */
 926                         sx_xunlock(&proctree_lock);
 927                         td->td_dbgflags &= ~TDB_STOPATFORK;
 928                         cv_broadcast(&p->p_dbgwait);
 929                 }
 930                 PROC_UNLOCK(p);
 931         }
 932
 933         userret(td, frame);
 934
 935 #ifdef KTRACE
 936         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET))
 937                 ktrsysret(SYS_fork, 0, 0);
 938 #endif
 939         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 940 }