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