Makefile_upgrade.inc: Remove redundant entry.
[dragonfly.git] / 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  * 3. 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  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_fork.c,v 1.72.2.14 2003/06/26 04:15:10 silby Exp $
36  */
37
38 #include "opt_ktrace.h"
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/sysproto.h>
43 #include <sys/filedesc.h>
44 #include <sys/kernel.h>
45 #include <sys/sysctl.h>
46 #include <sys/malloc.h>
47 #include <sys/proc.h>
48 #include <sys/resourcevar.h>
49 #include <sys/vnode.h>
50 #include <sys/acct.h>
51 #include <sys/ktrace.h>
52 #include <sys/unistd.h>
53 #include <sys/jail.h>
54 #include <sys/lwp.h>
55
56 #include <vm/vm.h>
57 #include <sys/lock.h>
58 #include <vm/pmap.h>
59 #include <vm/vm_map.h>
60 #include <vm/vm_extern.h>
61
62 #include <sys/vmmeter.h>
63 #include <sys/refcount.h>
64 #include <sys/thread2.h>
65 #include <sys/signal2.h>
66 #include <sys/spinlock2.h>
67
68 #include <sys/dsched.h>
69
70 static MALLOC_DEFINE(M_ATFORK, "atfork", "atfork callback");
71 static MALLOC_DEFINE(M_REAPER, "reaper", "process reapers");
72
73 /*
74  * These are the stuctures used to create a callout list for things to do
75  * when forking a process
76  */
77 struct forklist {
78         forklist_fn function;
79         TAILQ_ENTRY(forklist) next;
80 };
81
82 TAILQ_HEAD(forklist_head, forklist);
83 static struct forklist_head fork_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(fork_list);
84
85 static struct lwp       *lwp_fork1(struct lwp *, struct proc *, int flags,
86                             const cpumask_t *mask);
87 static void             lwp_fork2(struct lwp *lp1, struct proc *destproc,
88                             struct lwp *lp2, int flags);
89 static int              lwp_create1(struct lwp_params *params,
90                             const cpumask_t *mask);
91 static struct lock reaper_lock = LOCK_INITIALIZER("reapgl", 0, 0);
92
93 int forksleep; /* Place for fork1() to sleep on. */
94
95 /*
96  * Red-Black tree support for LWPs
97  */
98
99 static int
100 rb_lwp_compare(struct lwp *lp1, struct lwp *lp2)
101 {
102         if (lp1->lwp_tid < lp2->lwp_tid)
103                 return(-1);
104         if (lp1->lwp_tid > lp2->lwp_tid)
105                 return(1);
106         return(0);
107 }
108
109 RB_GENERATE2(lwp_rb_tree, lwp, u.lwp_rbnode, rb_lwp_compare, lwpid_t, lwp_tid);
110
111 /*
112  * When forking, memory underpinning umtx-supported mutexes may be set
113  * COW causing the physical address to change.  We must wakeup any threads
114  * blocked on the physical address to allow them to re-resolve their VM.
115  *
116  * (caller is holding p->p_token)
117  */
118 static void
119 wake_umtx_threads(struct proc *p1)
120 {
121         struct lwp *lp;
122         struct thread *td;
123
124         RB_FOREACH(lp, lwp_rb_tree, &p1->p_lwp_tree) {
125                 td = lp->lwp_thread;
126                 if (td && (td->td_flags & TDF_TSLEEPQ) &&
127                     (td->td_wdomain & PDOMAIN_MASK) == PDOMAIN_UMTX) {
128                         wakeup_domain(td->td_wchan, PDOMAIN_UMTX);
129                 }
130         }
131 }
132
133 /*
134  * fork() system call
135  */
136 int
137 sys_fork(struct fork_args *uap)
138 {
139         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
140         struct proc *p2;
141         int error;
142
143         error = fork1(lp, RFFDG | RFPROC | RFPGLOCK, &p2);
144         if (error == 0) {
145                 PHOLD(p2);
146                 start_forked_proc(lp, p2);
147                 uap->sysmsg_fds[0] = p2->p_pid;
148                 uap->sysmsg_fds[1] = 0;
149                 PRELE(p2);
150         }
151         return error;
152 }
153
154 /*
155  * vfork() system call
156  */
157 int
158 sys_vfork(struct vfork_args *uap)
159 {
160         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
161         struct proc *p2;
162         int error;
163
164         error = fork1(lp, RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM | RFPGLOCK, &p2);
165         if (error == 0) {
166                 PHOLD(p2);
167                 start_forked_proc(lp, p2);
168                 uap->sysmsg_fds[0] = p2->p_pid;
169                 uap->sysmsg_fds[1] = 0;
170                 PRELE(p2);
171         }
172         return error;
173 }
174
175 /*
176  * Handle rforks.  An rfork may (1) operate on the current process without
177  * creating a new, (2) create a new process that shared the current process's
178  * vmspace, signals, and/or descriptors, or (3) create a new process that does
179  * not share these things (normal fork).
180  *
181  * Note that we only call start_forked_proc() if a new process is actually
182  * created.
183  *
184  * rfork { int flags }
185  */
186 int
187 sys_rfork(struct rfork_args *uap)
188 {
189         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
190         struct proc *p2;
191         int error;
192
193         if ((uap->flags & RFKERNELONLY) != 0)
194                 return (EINVAL);
195
196         error = fork1(lp, uap->flags | RFPGLOCK, &p2);
197         if (error == 0) {
198                 if (p2) {
199                         PHOLD(p2);
200                         start_forked_proc(lp, p2);
201                         uap->sysmsg_fds[0] = p2->p_pid;
202                         uap->sysmsg_fds[1] = 0;
203                         PRELE(p2);
204                 } else {
205                         uap->sysmsg_fds[0] = 0;
206                         uap->sysmsg_fds[1] = 0;
207                 }
208         }
209         return error;
210 }
211
212 static int
213 lwp_create1(struct lwp_params *uprm, const cpumask_t *umask)
214 {
215         struct proc *p = curproc;
216         struct lwp *lp;
217         struct lwp_params params;
218         cpumask_t *mask = NULL, mask0;
219         int error;
220
221         error = copyin(uprm, &params, sizeof(params));
222         if (error)
223                 goto fail2;
224
225         if (umask != NULL) {
226                 error = copyin(umask, &mask0, sizeof(mask0));
227                 if (error)
228                         goto fail2;
229                 CPUMASK_ANDMASK(mask0, smp_active_mask);
230                 if (CPUMASK_TESTNZERO(mask0))
231                         mask = &mask0;
232         }
233
234         lwkt_gettoken(&p->p_token);
235         plimit_lwp_fork(p);     /* force exclusive access */
236         lp = lwp_fork1(curthread->td_lwp, p, RFPROC | RFMEM, mask);
237         lwp_fork2(curthread->td_lwp, p, lp, RFPROC | RFMEM);
238         error = cpu_prepare_lwp(lp, &params);
239         if (error)
240                 goto fail;
241         if (params.lwp_tid1 != NULL &&
242             (error = copyout(&lp->lwp_tid, params.lwp_tid1, sizeof(lp->lwp_tid))))
243                 goto fail;
244         if (params.lwp_tid2 != NULL &&
245             (error = copyout(&lp->lwp_tid, params.lwp_tid2, sizeof(lp->lwp_tid))))
246                 goto fail;
247
248         /*
249          * Now schedule the new lwp. 
250          */
251         p->p_usched->resetpriority(lp);
252         crit_enter();
253         lp->lwp_stat = LSRUN;
254         p->p_usched->setrunqueue(lp);
255         crit_exit();
256         lwkt_reltoken(&p->p_token);
257
258         return (0);
259
260 fail:
261         /*
262          * Make sure no one is using this lwp, before it is removed from
263          * the tree.  If we didn't wait it here, lwp tree iteration with
264          * blocking operation would be broken.
265          */
266         while (lp->lwp_lock > 0)
267                 tsleep(lp, 0, "lwpfail", 1);
268         lwp_rb_tree_RB_REMOVE(&p->p_lwp_tree, lp);
269         --p->p_nthreads;
270         /* lwp_dispose expects an exited lwp, and a held proc */
271         atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
272         lp->lwp_thread->td_flags |= TDF_EXITING;
273         lwkt_remove_tdallq(lp->lwp_thread);
274         PHOLD(p);
275         biosched_done(lp->lwp_thread);
276         dsched_exit_thread(lp->lwp_thread);
277         lwp_dispose(lp);
278         lwkt_reltoken(&p->p_token);
279 fail2:
280         return (error);
281 }
282
283 /*
284  * Low level thread create used by pthreads.
285  */
286 int
287 sys_lwp_create(struct lwp_create_args *uap)
288 {
289
290         return (lwp_create1(uap->params, NULL));
291 }
292
293 int
294 sys_lwp_create2(struct lwp_create2_args *uap)
295 {
296
297         return (lwp_create1(uap->params, uap->mask));
298 }
299
300 int     nprocs = 1;             /* process 0 */
301
302 int
303 fork1(struct lwp *lp1, int flags, struct proc **procp)
304 {
305         struct proc *p1 = lp1->lwp_proc;
306         struct proc *p2;
307         struct proc *pptr;
308         struct pgrp *p1grp;
309         struct pgrp *plkgrp;
310         struct lwp  *lp2;
311         struct sysreaper *reap;
312         uid_t uid;
313         int ok, error;
314         static int curfail = 0;
315         static struct timeval lastfail;
316         struct forklist *ep;
317         struct filedesc_to_leader *fdtol;
318
319         if ((flags & (RFFDG|RFCFDG)) == (RFFDG|RFCFDG))
320                 return (EINVAL);
321
322         lwkt_gettoken(&p1->p_token);
323         plkgrp = NULL;
324         p2 = NULL;
325
326         /*
327          * Here we don't create a new process, but we divorce
328          * certain parts of a process from itself.
329          */
330         if ((flags & RFPROC) == 0) {
331                 /*
332                  * This kind of stunt does not work anymore if
333                  * there are native threads (lwps) running
334                  */
335                 if (p1->p_nthreads != 1) {
336                         error = EINVAL;
337                         goto done;
338                 }
339
340                 vm_fork(p1, NULL, NULL, flags);
341                 if ((flags & RFMEM) == 0)
342                         wake_umtx_threads(p1);
343
344                 /*
345                  * Close all file descriptors.
346                  */
347                 if (flags & RFCFDG) {
348                         struct filedesc *fdtmp;
349                         fdtmp = fdinit(p1);
350                         fdfree(p1, fdtmp);
351                 }
352
353                 /*
354                  * Unshare file descriptors (from parent.)
355                  */
356                 if (flags & RFFDG) {
357                         if (p1->p_fd->fd_refcnt > 1) {
358                                 struct filedesc *newfd;
359                                 error = fdcopy(p1, &newfd);
360                                 if (error != 0) {
361                                         error = ENOMEM;
362                                         goto done;
363                                 }
364                                 fdfree(p1, newfd);
365                         }
366                 }
367                 *procp = NULL;
368                 error = 0;
369                 goto done;
370         }
371
372         /*
373          * Interlock against process group signal delivery.  If signals
374          * are pending after the interlock is obtained we have to restart
375          * the system call to process the signals.  If we don't the child
376          * can miss a pgsignal (such as ^C) sent during the fork.
377          *
378          * We can't use CURSIG() here because it will process any STOPs
379          * and cause the process group lock to be held indefinitely.  If
380          * a STOP occurs, the fork will be restarted after the CONT.
381          */
382         p1grp = p1->p_pgrp;
383         if ((flags & RFPGLOCK) && (plkgrp = p1->p_pgrp) != NULL) {
384                 pgref(plkgrp);
385                 lockmgr(&plkgrp->pg_lock, LK_SHARED);
386                 if (CURSIG_NOBLOCK(lp1)) {
387                         error = ERESTART;
388                         goto done;
389                 }
390         }
391
392         /*
393          * Although process entries are dynamically created, we still keep
394          * a global limit on the maximum number we will create.  Don't allow
395          * a nonprivileged user to use the last ten processes; don't let root
396          * exceed the limit. The variable nprocs is the current number of
397          * processes, maxproc is the limit.
398          */
399         uid = lp1->lwp_thread->td_ucred->cr_ruid;
400         if ((nprocs >= maxproc - 10 && uid != 0) || nprocs >= maxproc) {
401                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1))
402                         kprintf("maxproc limit exceeded by uid %d, please "
403                                "see tuning(7) and login.conf(5).\n", uid);
404                 tsleep(&forksleep, 0, "fork", hz / 2);
405                 error = EAGAIN;
406                 goto done;
407         }
408
409         /*
410          * Increment the nprocs resource before blocking can occur.  There
411          * are hard-limits as to the number of processes that can run.
412          */
413         atomic_add_int(&nprocs, 1);
414
415         /*
416          * Increment the count of procs running with this uid.  This also
417          * applies to root.
418          */
419         ok = chgproccnt(lp1->lwp_thread->td_ucred->cr_ruidinfo, 1,
420                         plimit_getadjvalue(RLIMIT_NPROC));
421         if (!ok) {
422                 /*
423                  * Back out the process count
424                  */
425                 atomic_add_int(&nprocs, -1);
426                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
427                         kprintf("maxproc limit of %jd "
428                                 "exceeded by \"%s\" uid %d, "
429                                 "please see tuning(7) and login.conf(5).\n",
430                                 plimit_getadjvalue(RLIMIT_NPROC),
431                                 p1->p_comm,
432                                 uid);
433                 }
434                 tsleep(&forksleep, 0, "fork", hz / 2);
435                 error = EAGAIN;
436                 goto done;
437         }
438
439         /*
440          * Allocate a new process, don't get fancy: zero the structure.
441          */
442         p2 = kmalloc(sizeof(struct proc), M_PROC, M_WAITOK|M_ZERO);
443
444         /*
445          * Core initialization.  SIDL is a safety state that protects the
446          * partially initialized process once it starts getting hooked
447          * into system structures and becomes addressable.
448          *
449          * We must be sure to acquire p2->p_token as well, we must hold it
450          * once the process is on the allproc list to avoid things such
451          * as competing modifications to p_flags.
452          */
453         mycpu->gd_forkid += ncpus;
454         p2->p_forkid = mycpu->gd_forkid + mycpu->gd_cpuid;
455         p2->p_lasttid = 0;      /* first tid will be 1 */
456         p2->p_stat = SIDL;
457
458         /*
459          * NOTE: Process 0 will not have a reaper, but process 1 (init) and
460          *       all other processes always will.
461          */
462         if ((reap = p1->p_reaper) != NULL) {
463                 reaper_hold(reap);
464                 p2->p_reaper = reap;
465         } else {
466                 p2->p_reaper = NULL;
467         }
468
469         RB_INIT(&p2->p_lwp_tree);
470         spin_init(&p2->p_spin, "procfork1");
471         lwkt_token_init(&p2->p_token, "proc");
472         lwkt_gettoken(&p2->p_token);
473         p2->p_uidpcpu = kmalloc(sizeof(*p2->p_uidpcpu) * ncpus,
474                                 M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
475
476         /*
477          * Setup linkage for kernel based threading XXX lwp.  Also add the
478          * process to the allproclist.
479          *
480          * The process structure is addressable after this point.
481          */
482         if (flags & RFTHREAD) {
483                 p2->p_peers = p1->p_peers;
484                 p1->p_peers = p2;
485                 p2->p_leader = p1->p_leader;
486         } else {
487                 p2->p_leader = p2;
488         }
489         proc_add_allproc(p2);
490
491         /*
492          * Initialize the section which is copied verbatim from the parent.
493          */
494         bcopy(&p1->p_startcopy, &p2->p_startcopy,
495               ((caddr_t)&p2->p_endcopy - (caddr_t)&p2->p_startcopy));
496
497         /*
498          * Duplicate sub-structures as needed.  Increase reference counts
499          * on shared objects.
500          *
501          * NOTE: because we are now on the allproc list it is possible for
502          *       other consumers to gain temporary references to p2
503          *       (p2->p_lock can change).
504          */
505         if (p1->p_flags & P_PROFIL)
506                 startprofclock(p2);
507         p2->p_ucred = crhold(lp1->lwp_thread->td_ucred);
508
509         if (jailed(p2->p_ucred))
510                 p2->p_flags |= P_JAILED;
511
512         if (p2->p_args)
513                 refcount_acquire(&p2->p_args->ar_ref);
514
515         p2->p_usched = p1->p_usched;
516         /* XXX: verify copy of the secondary iosched stuff */
517         dsched_enter_proc(p2);
518
519         if (flags & RFSIGSHARE) {
520                 p2->p_sigacts = p1->p_sigacts;
521                 refcount_acquire(&p2->p_sigacts->ps_refcnt);
522         } else {
523                 p2->p_sigacts = kmalloc(sizeof(*p2->p_sigacts),
524                                         M_SUBPROC, M_WAITOK);
525                 bcopy(p1->p_sigacts, p2->p_sigacts, sizeof(*p2->p_sigacts));
526                 refcount_init(&p2->p_sigacts->ps_refcnt, 1);
527         }
528         if (flags & RFLINUXTHPN) 
529                 p2->p_sigparent = SIGUSR1;
530         else
531                 p2->p_sigparent = SIGCHLD;
532
533         /* bump references to the text vnode (for procfs) */
534         p2->p_textvp = p1->p_textvp;
535         if (p2->p_textvp)
536                 vref(p2->p_textvp);
537
538         /* copy namecache handle to the text file */
539         if (p1->p_textnch.mount)
540                 cache_copy(&p1->p_textnch, &p2->p_textnch);
541
542         /*
543          * Handle file descriptors
544          */
545         if (flags & RFCFDG) {
546                 p2->p_fd = fdinit(p1);
547                 fdtol = NULL;
548         } else if (flags & RFFDG) {
549                 error = fdcopy(p1, &p2->p_fd);
550                 if (error != 0) {
551                         error = ENOMEM;
552                         goto done;
553                 }
554                 fdtol = NULL;
555         } else {
556                 p2->p_fd = fdshare(p1);
557                 if (p1->p_fdtol == NULL) {
558                         p1->p_fdtol = filedesc_to_leader_alloc(NULL,
559                                                                p1->p_leader);
560                 }
561                 if ((flags & RFTHREAD) != 0) {
562                         /*
563                          * Shared file descriptor table and
564                          * shared process leaders.
565                          */
566                         fdtol = p1->p_fdtol;
567                         fdtol->fdl_refcount++;
568                 } else {
569                         /* 
570                          * Shared file descriptor table, and
571                          * different process leaders 
572                          */
573                         fdtol = filedesc_to_leader_alloc(p1->p_fdtol, p2);
574                 }
575         }
576         p2->p_fdtol = fdtol;
577         p2->p_limit = plimit_fork(p1);
578
579         /*
580          * Adjust depth for resource downscaling
581          */
582         if ((p2->p_depth & 31) != 31)
583                 ++p2->p_depth;
584
585         /*
586          * Preserve some more flags in subprocess.  P_PROFIL has already
587          * been preserved.
588          */
589         p2->p_flags |= p1->p_flags & P_SUGID;
590         if (p1->p_session->s_ttyvp != NULL && (p1->p_flags & P_CONTROLT))
591                 p2->p_flags |= P_CONTROLT;
592         if (flags & RFPPWAIT) {
593                 p2->p_flags |= P_PPWAIT;
594                 if (p1->p_upmap)
595                         atomic_add_int(&p1->p_upmap->invfork, 1);
596         }
597
598         /*
599          * Inherit the virtual kernel structure (allows a virtual kernel
600          * to fork to simulate multiple cpus).
601          */
602         if (p1->p_vkernel)
603                 vkernel_inherit(p1, p2);
604
605         /*
606          * Once we are on a pglist we may receive signals.  XXX we might
607          * race a ^C being sent to the process group by not receiving it
608          * at all prior to this line.
609          */
610         pgref(p1grp);
611         lwkt_gettoken(&p1grp->pg_token);
612         LIST_INSERT_AFTER(p1, p2, p_pglist);
613         lwkt_reltoken(&p1grp->pg_token);
614
615         /*
616          * Attach the new process to its parent.
617          *
618          * If RFNOWAIT is set, the newly created process becomes a child
619          * of the reaper (typically init).  This effectively disassociates
620          * the child from the parent.
621          *
622          * Temporarily hold pptr for the RFNOWAIT case to avoid ripouts.
623          */
624         if (flags & RFNOWAIT) {
625                 pptr = reaper_get(reap);
626                 if (pptr == NULL) {
627                         pptr = initproc;
628                         PHOLD(pptr);
629                 }
630         } else {
631                 pptr = p1;
632         }
633         p2->p_pptr = pptr;
634         p2->p_ppid = pptr->p_pid;
635         LIST_INIT(&p2->p_children);
636
637         lwkt_gettoken(&pptr->p_token);
638         LIST_INSERT_HEAD(&pptr->p_children, p2, p_sibling);
639         lwkt_reltoken(&pptr->p_token);
640
641         if (flags & RFNOWAIT)
642                 PRELE(pptr);
643
644         varsymset_init(&p2->p_varsymset, &p1->p_varsymset);
645         callout_init_mp(&p2->p_ithandle);
646
647 #ifdef KTRACE
648         /*
649          * Copy traceflag and tracefile if enabled.  If not inherited,
650          * these were zeroed above but we still could have a trace race
651          * so make sure p2's p_tracenode is NULL.
652          */
653         if ((p1->p_traceflag & KTRFAC_INHERIT) && p2->p_tracenode == NULL) {
654                 p2->p_traceflag = p1->p_traceflag;
655                 p2->p_tracenode = ktrinherit(p1->p_tracenode);
656         }
657 #endif
658
659         /*
660          * This begins the section where we must prevent the parent
661          * from being messed with too heavily while we run through the
662          * fork operation.
663          *
664          * Gets PRELE'd in the caller in start_forked_proc().
665          *
666          * Create the first lwp associated with the new proc.  It will
667          * return via a different execution path later, directly into
668          * userland, after it was put on the runq by start_forked_proc().
669          */
670         PHOLD(p1);
671
672         lp2 = lwp_fork1(lp1, p2, flags, NULL);
673         vm_fork(p1, p2, lp2, flags);
674         if ((flags & RFMEM) == 0)
675                 wake_umtx_threads(p1);
676         lwp_fork2(lp1, p2, lp2, flags);
677
678         if (flags == (RFFDG | RFPROC | RFPGLOCK)) {
679                 mycpu->gd_cnt.v_forks++;
680                 mycpu->gd_cnt.v_forkpages += btoc(p2->p_vmspace->vm_dsize) +
681                                              btoc(p2->p_vmspace->vm_ssize);
682         } else if (flags == (RFFDG | RFPROC | RFPPWAIT | RFMEM | RFPGLOCK)) {
683                 mycpu->gd_cnt.v_vforks++;
684                 mycpu->gd_cnt.v_vforkpages += btoc(p2->p_vmspace->vm_dsize) +
685                                               btoc(p2->p_vmspace->vm_ssize);
686         } else if (p1 == &proc0) {
687                 mycpu->gd_cnt.v_kthreads++;
688                 mycpu->gd_cnt.v_kthreadpages += btoc(p2->p_vmspace->vm_dsize) +
689                                                 btoc(p2->p_vmspace->vm_ssize);
690         } else {
691                 mycpu->gd_cnt.v_rforks++;
692                 mycpu->gd_cnt.v_rforkpages += btoc(p2->p_vmspace->vm_dsize) +
693                                               btoc(p2->p_vmspace->vm_ssize);
694         }
695
696         /*
697          * Both processes are set up, now check if any loadable modules want
698          * to adjust anything.
699          *   What if they have an error? XXX
700          */
701         TAILQ_FOREACH(ep, &fork_list, next) {
702                 (*ep->function)(p1, p2, flags);
703         }
704
705         /*
706          * Set the start time.  Note that the process is not runnable.  The
707          * caller is responsible for making it runnable.
708          */
709         microtime(&p2->p_start);
710         p2->p_acflag = AFORK;
711
712         /*
713          * tell any interested parties about the new process
714          */
715         KNOTE(&p1->p_klist, NOTE_FORK | p2->p_pid);
716
717         /*
718          * Return child proc pointer to parent.
719          */
720         *procp = p2;
721         error = 0;
722 done:
723         if (p2)
724                 lwkt_reltoken(&p2->p_token);
725         lwkt_reltoken(&p1->p_token);
726         if (plkgrp) {
727                 lockmgr(&plkgrp->pg_lock, LK_RELEASE);
728                 pgrel(plkgrp);
729         }
730         return (error);
731 }
732
733 /*
734  * The first part of lwp_fork*() allocates enough of the new lwp that
735  * vm_fork() can use it to deal with /dev/lpmap mappings.
736  */
737 static struct lwp *
738 lwp_fork1(struct lwp *lp1, struct proc *destproc, int flags,
739          const cpumask_t *mask)
740 {
741         struct lwp *lp2;
742
743         lp2 = kmalloc(sizeof(struct lwp), M_LWP, M_WAITOK|M_ZERO);
744         lp2->lwp_proc = destproc;
745         lp2->lwp_stat = LSRUN;
746         bcopy(&lp1->lwp_startcopy, &lp2->lwp_startcopy,
747             (unsigned) ((caddr_t)&lp2->lwp_endcopy -
748                         (caddr_t)&lp2->lwp_startcopy));
749         if (mask != NULL)
750                 lp2->lwp_cpumask = *mask;
751
752         lwkt_token_init(&lp2->lwp_token, "lwp_token");
753         TAILQ_INIT(&lp2->lwp_lpmap_backing_list);
754         spin_init(&lp2->lwp_spin, "lwptoken");
755
756         /*
757          * Use the same TID for the first thread in the new process after
758          * a fork or vfork.  This is needed to keep pthreads and /dev/lpmap
759          * sane.  In particular a consequence of implementing the per-thread
760          * /dev/lpmap map code makes this mandatory.
761          *
762          * NOTE: exec*() will reset the TID to 1 to keep things sane in that
763          *       department too.
764          *
765          * NOTE: In the case of lwp_create(), this TID represents a conflict
766          *       which will be resolved in lwp_fork2(), but in the case of
767          *       a fork(), the TID has to be correct or vm_fork() will not
768          *       keep the correct lpmap.
769          */
770         lp2->lwp_tid = lp1->lwp_tid;
771
772         return lp2;
773 }
774
775 /*
776  * The second part of lwp_fork*()
777  */
778 static void
779 lwp_fork2(struct lwp *lp1, struct proc *destproc, struct lwp *lp2, int flags)
780 {
781         globaldata_t gd = mycpu;
782         struct thread *td2;
783
784         lp2->lwp_vmspace = destproc->p_vmspace;
785
786         /*
787          * Reset the sigaltstack if memory is shared, otherwise inherit
788          * it.
789          */
790         if (flags & RFMEM) {
791                 lp2->lwp_sigstk.ss_flags = SS_DISABLE;
792                 lp2->lwp_sigstk.ss_size = 0;
793                 lp2->lwp_sigstk.ss_sp = NULL;
794                 lp2->lwp_flags &= ~LWP_ALTSTACK;
795         } else {
796                 lp2->lwp_flags |= lp1->lwp_flags & LWP_ALTSTACK;
797         }
798
799         /*
800          * Set cpbase to the last timeout that occured (not the upcoming
801          * timeout).
802          *
803          * A critical section is required since a timer IPI can update
804          * scheduler specific data.
805          */
806         crit_enter();
807         lp2->lwp_cpbase = gd->gd_schedclock.time - gd->gd_schedclock.periodic;
808         destproc->p_usched->heuristic_forking(lp1, lp2);
809         crit_exit();
810         CPUMASK_ANDMASK(lp2->lwp_cpumask, usched_mastermask);
811
812         /*
813          * Assign the thread to the current cpu to begin with so we
814          * can manipulate it.
815          */
816         td2 = lwkt_alloc_thread(NULL, LWKT_THREAD_STACK, gd->gd_cpuid, 0);
817         lp2->lwp_thread = td2;
818         td2->td_wakefromcpu = gd->gd_cpuid;
819         td2->td_ucred = crhold(destproc->p_ucred);
820         td2->td_proc = destproc;
821         td2->td_lwp = lp2;
822         td2->td_switch = cpu_heavy_switch;
823 #ifdef NO_LWKT_SPLIT_USERPRI
824         lwkt_setpri(td2, TDPRI_USER_NORM);
825 #else
826         lwkt_setpri(td2, TDPRI_KERN_USER);
827 #endif
828         lwkt_set_comm(td2, "%s", destproc->p_comm);
829
830         /*
831          * cpu_fork will copy and update the pcb, set up the kernel stack,
832          * and make the child ready to run.
833          */
834         cpu_fork(lp1, lp2, flags);
835         kqueue_init(&lp2->lwp_kqueue, destproc->p_fd);
836
837         /*
838          * Associate the new thread with destproc, after we've set most of
839          * it up and gotten its related td2 installed.  Otherwise we can
840          * race other random kernel code that iterates LWPs and expects the
841          * thread to be assigned.
842          *
843          * Leave 2 bits open so the pthreads library can optimize locks
844          * by combining the TID with a few Lock-related flags.
845          */
846         while (lwp_rb_tree_RB_INSERT(&destproc->p_lwp_tree, lp2) != NULL) {
847                 ++lp2->lwp_tid;
848                 if (lp2->lwp_tid == 0 || lp2->lwp_tid == 0x3FFFFFFF)
849                         lp2->lwp_tid = 1;
850         }
851
852         destproc->p_lasttid = lp2->lwp_tid;
853         destproc->p_nthreads++;
854
855         /*
856          * This flag is set and never cleared.  It means that the process
857          * was threaded at some point.  Used to improve exit performance.
858          */
859         pmap_maybethreaded(&destproc->p_vmspace->vm_pmap);
860         destproc->p_flags |= P_MAYBETHREADED;
861
862         /*
863          * If the original lp had a lpmap and a non-zero blockallsigs
864          * count, give the lp for the forked process the same count.
865          *
866          * This makes the user code and expectations less confusing
867          * in terms of unwinding locks and also allows userland to start
868          * the forked process with signals blocked via the blockallsigs()
869          * mechanism if desired.
870          */
871         if (lp1->lwp_lpmap &&
872             (lp1->lwp_lpmap->blockallsigs & 0x7FFFFFFF)) {
873                 lwp_usermap(lp2, 0);
874                 if (lp2->lwp_lpmap) {
875                         lp2->lwp_lpmap->blockallsigs =
876                                 lp1->lwp_lpmap->blockallsigs;
877                 }
878         }
879 }
880
881 /*
882  * The next two functionms are general routines to handle adding/deleting
883  * items on the fork callout list.
884  *
885  * at_fork():
886  * Take the arguments given and put them onto the fork callout list,
887  * However first make sure that it's not already there.
888  * Returns 0 on success or a standard error number.
889  */
890 int
891 at_fork(forklist_fn function)
892 {
893         struct forklist *ep;
894
895 #ifdef INVARIANTS
896         /* let the programmer know if he's been stupid */
897         if (rm_at_fork(function)) {
898                 kprintf("WARNING: fork callout entry (%p) already present\n",
899                     function);
900         }
901 #endif
902         ep = kmalloc(sizeof(*ep), M_ATFORK, M_WAITOK|M_ZERO);
903         ep->function = function;
904         TAILQ_INSERT_TAIL(&fork_list, ep, next);
905         return (0);
906 }
907
908 /*
909  * Scan the exit callout list for the given item and remove it..
910  * Returns the number of items removed (0 or 1)
911  */
912 int
913 rm_at_fork(forklist_fn function)
914 {
915         struct forklist *ep;
916
917         TAILQ_FOREACH(ep, &fork_list, next) {
918                 if (ep->function == function) {
919                         TAILQ_REMOVE(&fork_list, ep, next);
920                         kfree(ep, M_ATFORK);
921                         return(1);
922                 }
923         }       
924         return (0);
925 }
926
927 /*
928  * Add a forked process to the run queue after any remaining setup, such
929  * as setting the fork handler, has been completed.
930  *
931  * p2 is held by the caller.
932  */
933 void
934 start_forked_proc(struct lwp *lp1, struct proc *p2)
935 {
936         struct lwp *lp2 = ONLY_LWP_IN_PROC(p2);
937         int pflags;
938
939         /*
940          * Move from SIDL to RUN queue, and activate the process's thread.
941          * Activation of the thread effectively makes the process "a"
942          * current process, so we do not setrunqueue().
943          *
944          * YYY setrunqueue works here but we should clean up the trampoline
945          * code so we just schedule the LWKT thread and let the trampoline
946          * deal with the userland scheduler on return to userland.
947          */
948         KASSERT(p2->p_stat == SIDL,
949             ("cannot start forked process, bad status: %p", p2));
950         p2->p_usched->resetpriority(lp2);
951         crit_enter();
952         p2->p_stat = SACTIVE;
953         lp2->lwp_stat = LSRUN;
954         p2->p_usched->setrunqueue(lp2);
955         crit_exit();
956
957         /*
958          * Now can be swapped.
959          */
960         PRELE(lp1->lwp_proc);
961
962         /*
963          * Preserve synchronization semantics of vfork.  P_PPWAIT is set in
964          * the child until it has retired the parent's resources.  The parent
965          * must wait for the flag to be cleared by the child.
966          *
967          * Interlock the flag/tsleep with atomic ops to avoid unnecessary
968          * p_token conflicts.
969          *
970          * XXX Is this use of an atomic op on a field that is not normally
971          *     manipulated with atomic ops ok?
972          */
973         while ((pflags = p2->p_flags) & P_PPWAIT) {
974                 cpu_ccfence();
975                 tsleep_interlock(lp1->lwp_proc, 0);
976                 if (atomic_cmpset_int(&p2->p_flags, pflags, pflags))
977                         tsleep(lp1->lwp_proc, PINTERLOCKED, "ppwait", 0);
978         }
979 }
980
981 /*
982  * procctl (idtype_t idtype, id_t id, int cmd, void *arg)
983  */
984 int
985 sys_procctl(struct procctl_args *uap)
986 {
987         struct proc *p = curproc;
988         struct proc *p2;
989         struct sysreaper *reap;
990         union reaper_info udata;
991         int error;
992
993         if (uap->idtype != P_PID || uap->id != (id_t)p->p_pid)
994                 return EINVAL;
995
996         switch(uap->cmd) {
997         case PROC_REAP_ACQUIRE:
998                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
999                 reap = kmalloc(sizeof(*reap), M_REAPER, M_WAITOK|M_ZERO);
1000                 if (p->p_reaper == NULL || p->p_reaper->p != p) {
1001                         reaper_init(p, reap);
1002                         error = 0;
1003                 } else {
1004                         kfree(reap, M_REAPER);
1005                         error = EALREADY;
1006                 }
1007                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1008                 break;
1009         case PROC_REAP_RELEASE:
1010                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
1011 release_again:
1012                 reap = p->p_reaper;
1013                 KKASSERT(reap != NULL);
1014                 if (reap->p == p) {
1015                         reaper_hold(reap);      /* in case of thread race */
1016                         lockmgr(&reap->lock, LK_EXCLUSIVE);
1017                         if (reap->p != p) {
1018                                 lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1019                                 reaper_drop(reap);
1020                                 goto release_again;
1021                         }
1022                         reap->p = NULL;
1023                         p->p_reaper = reap->parent;
1024                         if (p->p_reaper)
1025                                 reaper_hold(p->p_reaper);
1026                         lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1027                         reaper_drop(reap);      /* our ref */
1028                         reaper_drop(reap);      /* old p_reaper ref */
1029                         error = 0;
1030                 } else {
1031                         error = ENOTCONN;
1032                 }
1033                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1034                 break;
1035         case PROC_REAP_STATUS:
1036                 bzero(&udata, sizeof(udata));
1037                 lwkt_gettoken_shared(&p->p_token);
1038                 if ((reap = p->p_reaper) != NULL && reap->p == p) {
1039                         udata.status.flags = reap->flags;
1040                         udata.status.refs = reap->refs - 1; /* minus ours */
1041                 }
1042                 p2 = LIST_FIRST(&p->p_children);
1043                 udata.status.pid_head = p2 ? p2->p_pid : -1;
1044                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1045
1046                 if (uap->data) {
1047                         error = copyout(&udata, uap->data,
1048                                         sizeof(udata.status));
1049                 } else {
1050                         error = 0;
1051                 }
1052                 break;
1053         default:
1054                 error = EINVAL;
1055                 break;
1056         }
1057         return error;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Bump ref on reaper, preventing destruction
1062  */
1063 void
1064 reaper_hold(struct sysreaper *reap)
1065 {
1066         KKASSERT(reap->refs > 0);
1067         refcount_acquire(&reap->refs);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Drop ref on reaper, destroy the structure on the 1->0
1072  * transition and loop on the parent.
1073  */
1074 void
1075 reaper_drop(struct sysreaper *next)
1076 {
1077         struct sysreaper *reap;
1078
1079         while ((reap = next) != NULL) {
1080                 if (refcount_release(&reap->refs)) {
1081                         next = reap->parent;
1082                         KKASSERT(reap->p == NULL);
1083                         lockmgr(&reaper_lock, LK_EXCLUSIVE);
1084                         reap->parent = NULL;
1085                         kfree(reap, M_REAPER);
1086                         lockmgr(&reaper_lock, LK_RELEASE);
1087                 } else {
1088                         next = NULL;
1089                 }
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Initialize a static or newly allocated reaper structure
1095  */
1096 void
1097 reaper_init(struct proc *p, struct sysreaper *reap)
1098 {
1099         reap->parent = p->p_reaper;
1100         reap->p = p;
1101         if (p == initproc) {
1102                 reap->flags = REAPER_STAT_OWNED | REAPER_STAT_REALINIT;
1103                 reap->refs = 2;
1104         } else {
1105                 reap->flags = REAPER_STAT_OWNED;
1106                 reap->refs = 1;
1107         }
1108         lockinit(&reap->lock, "subrp", 0, 0);
1109         cpu_sfence();
1110         p->p_reaper = reap;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Called with p->p_token held during exit.
1115  *
1116  * This is a bit simpler than RELEASE because there are no threads remaining
1117  * to race.  We only release if we own the reaper, the exit code will handle
1118  * the final p_reaper release.
1119  */
1120 struct sysreaper *
1121 reaper_exit(struct proc *p)
1122 {
1123         struct sysreaper *reap;
1124
1125         /*
1126          * Release acquired reaper
1127          */
1128         if ((reap = p->p_reaper) != NULL && reap->p == p) {
1129                 lockmgr(&reap->lock, LK_EXCLUSIVE);
1130                 p->p_reaper = reap->parent;
1131                 if (p->p_reaper)
1132                         reaper_hold(p->p_reaper);
1133                 reap->p = NULL;
1134                 lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1135                 reaper_drop(reap);
1136         }
1137
1138         /*
1139          * Return and clear reaper (caller is holding p_token for us)
1140          * (reap->p does not equal p).  Caller must drop it.
1141          */
1142         if ((reap = p->p_reaper) != NULL) {
1143                 p->p_reaper = NULL;
1144         }
1145         return reap;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Return a held (PHOLD) process representing the reaper for process (p).
1150  * NULL should not normally be returned.  Caller should PRELE() the returned
1151  * reaper process when finished.
1152  *
1153  * Remove dead internal nodes while we are at it.
1154  *
1155  * Process (p)'s token must be held on call.
1156  * The returned process's token is NOT acquired by this routine.
1157  */
1158 struct proc *
1159 reaper_get(struct sysreaper *reap)
1160 {
1161         struct sysreaper *next;
1162         struct proc *reproc;
1163
1164         if (reap == NULL)
1165                 return NULL;
1166
1167         /*
1168          * Extra hold for loop
1169          */
1170         reaper_hold(reap);
1171
1172         while (reap) {
1173                 lockmgr(&reap->lock, LK_SHARED);
1174                 if (reap->p) {
1175                         /*
1176                          * Probable reaper
1177                          */
1178                         if (reap->p) {
1179                                 reproc = reap->p;
1180                                 PHOLD(reproc);
1181                                 lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1182                                 reaper_drop(reap);
1183                                 return reproc;
1184                         }
1185
1186                         /*
1187                          * Raced, try again
1188                          */
1189                         lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1190                         continue;
1191                 }
1192
1193                 /*
1194                  * Traverse upwards in the reaper topology, destroy
1195                  * dead internal nodes when possible.
1196                  *
1197                  * NOTE: Our ref on next means that a dead node should
1198                  *       have 2 (ours and reap->parent's).
1199                  */
1200                 next = reap->parent;
1201                 while (next) {
1202                         reaper_hold(next);
1203                         if (next->refs == 2 && next->p == NULL) {
1204                                 lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1205                                 lockmgr(&reap->lock, LK_EXCLUSIVE);
1206                                 if (next->refs == 2 &&
1207                                     reap->parent == next &&
1208                                     next->p == NULL) {
1209                                         /*
1210                                          * reap->parent inherits ref from next.
1211                                          */
1212                                         reap->parent = next->parent;
1213                                         next->parent = NULL;
1214                                         reaper_drop(next);      /* ours */
1215                                         reaper_drop(next);      /* old parent */
1216                                         next = reap->parent;
1217                                         continue;       /* possible chain */
1218                                 }
1219                         }
1220                         break;
1221                 }
1222                 lockmgr(&reap->lock, LK_RELEASE);
1223                 reaper_drop(reap);
1224                 reap = next;
1225         }
1226         return NULL;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Test that the sender is allowed to send a signal to the target.
1231  * The sender process is assumed to have a stable reaper.  The
1232  * target can be e.g. from a scan callback.
1233  *
1234  * Target cannot be the reaper process itself unless reaper_ok is specified,
1235  * or sender == target.
1236  */
1237 int
1238 reaper_sigtest(struct proc *sender, struct proc *target, int reaper_ok)
1239 {
1240         struct sysreaper *sreap;
1241         struct sysreaper *reap;
1242         int r;
1243
1244         sreap = sender->p_reaper;
1245         if (sreap == NULL)
1246                 return 1;
1247
1248         if (sreap == target->p_reaper) {
1249                 if (sreap->p == target && sreap->p != sender && reaper_ok == 0)
1250                         return 0;
1251                 return 1;
1252         }
1253         lockmgr(&reaper_lock, LK_SHARED);
1254         r = 0;
1255         for (reap = target->p_reaper; reap; reap = reap->parent) {
1256                 if (sreap == reap) {
1257                         if (sreap->p != target || reaper_ok)
1258                                 r = 1;
1259                         break;
1260                 }
1261         }
1262         lockmgr(&reaper_lock, LK_RELEASE);
1263
1264         return r;
1265 }