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