lin
2025-07-31 065ea569db06206874bbfa18eb25ff6121aec09b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
/*
 * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
 *    the documentation and/or other materials provided with the
 *    distribution.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
 * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
 * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
 * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
 * OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
 * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
 * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
 * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 * SUCH DAMAGE.
 */
 
#pragma once
 
#include <pthread.h>
#include <stdatomic.h>
 
#if __has_feature(hwaddress_sanitizer)
#include <sanitizer/hwasan_interface.h>
#else
#define __hwasan_thread_enter()
#define __hwasan_thread_exit()
#endif
 
#include "private/bionic_elf_tls.h"
#include "private/bionic_lock.h"
#include "private/bionic_tls.h"
 
// Has the thread been detached by a pthread_join or pthread_detach call?
#define PTHREAD_ATTR_FLAG_DETACHED 0x00000001
 
// Has the thread been joined by another thread?
#define PTHREAD_ATTR_FLAG_JOINED 0x00000002
 
// Used for pthread_attr_setinheritsched. We need two flags for this apparent
// boolean because our historical behavior matches neither of the POSIX choices.
#define PTHREAD_ATTR_FLAG_INHERIT 0x00000004
#define PTHREAD_ATTR_FLAG_EXPLICIT 0x00000008
 
enum ThreadJoinState {
  THREAD_NOT_JOINED,
  THREAD_EXITED_NOT_JOINED,
  THREAD_JOINED,
  THREAD_DETACHED
};
 
class thread_local_dtor;
 
class pthread_internal_t {
 public:
  class pthread_internal_t* next;
  class pthread_internal_t* prev;
 
  pid_t tid;
 
 private:
  pid_t cached_pid_;
 
 public:
  pid_t invalidate_cached_pid() {
    pid_t old_value;
    get_cached_pid(&old_value);
    set_cached_pid(0);
    return old_value;
  }
 
  void set_cached_pid(pid_t value) {
    cached_pid_ = value;
  }
 
  bool get_cached_pid(pid_t* cached_pid) {
    *cached_pid = cached_pid_;
    return (*cached_pid != 0);
  }
 
  pthread_attr_t attr;
 
  _Atomic(ThreadJoinState) join_state;
 
  __pthread_cleanup_t* cleanup_stack;
 
  void* (*start_routine)(void*);
  void* start_routine_arg;
  void* return_value;
 
  void* alternate_signal_stack;
 
  // The start address of the shadow call stack's guard region (arm64 only).
  // This address is only used to deallocate the shadow call stack on thread
  // exit; the address of the stack itself is stored only in the x18 register.
  // Because the protection offered by SCS relies on the secrecy of the stack
  // address, storing the address here weakens the protection, but only
  // slightly, because it is relatively easy for an attacker to discover the
  // address of the guard region anyway (e.g. it can be discovered by reference
  // to other allocations), but not the stack itself, which is <0.1% of the size
  // of the guard region.
  //
  // There are at least two other options for discovering the start address of
  // the guard region on thread exit, but they are not as simple as storing in
  // TLS.
  // 1) Derive it from the value of the x18 register. This is only possible in
  //    processes that do not contain legacy code that might clobber x18,
  //    therefore each process must declare early during process startup whether
  //    it might load legacy code.
  // 2) Mark the guard region as such using prctl(PR_SET_VMA_ANON_NAME) and
  //    discover its address by reading /proc/self/maps. One issue with this is
  //    that reading /proc/self/maps can race with allocations, so we may need
  //    code to handle retries.
  void* shadow_call_stack_guard_region;
 
  Lock startup_handshake_lock;
 
  void* mmap_base;
  size_t mmap_size;
 
  thread_local_dtor* thread_local_dtors;
 
  /*
   * The dynamic linker implements dlerror(3), which makes it hard for us to implement this
   * per-thread buffer by simply using malloc(3) and free(3).
   */
  char* current_dlerror;
#define __BIONIC_DLERROR_BUFFER_SIZE 512
  char dlerror_buffer[__BIONIC_DLERROR_BUFFER_SIZE];
 
  bionic_tls* bionic_tls;
 
  int errno_value;
};
 
struct ThreadMapping {
  char* mmap_base;
  size_t mmap_size;
 
  char* static_tls;
  char* stack_base;
  char* stack_top;
};
 
__LIBC_HIDDEN__ void __init_tcb(bionic_tcb* tcb, pthread_internal_t* thread);
__LIBC_HIDDEN__ void __init_tcb_stack_guard(bionic_tcb* tcb);
__LIBC_HIDDEN__ void __init_tcb_dtv(bionic_tcb* tcb);
__LIBC_HIDDEN__ void __init_bionic_tls_ptrs(bionic_tcb* tcb, bionic_tls* tls);
__LIBC_HIDDEN__ bionic_tls* __allocate_temp_bionic_tls();
__LIBC_HIDDEN__ void __free_temp_bionic_tls(bionic_tls* tls);
__LIBC_HIDDEN__ void __init_additional_stacks(pthread_internal_t*);
__LIBC_HIDDEN__ int __init_thread(pthread_internal_t* thread);
__LIBC_HIDDEN__ ThreadMapping __allocate_thread_mapping(size_t stack_size, size_t stack_guard_size);
 
__LIBC_HIDDEN__ pthread_t __pthread_internal_add(pthread_internal_t* thread);
__LIBC_HIDDEN__ pthread_internal_t* __pthread_internal_find(pthread_t pthread_id, const char* caller);
__LIBC_HIDDEN__ pid_t __pthread_internal_gettid(pthread_t pthread_id, const char* caller);
__LIBC_HIDDEN__ void __pthread_internal_remove(pthread_internal_t* thread);
__LIBC_HIDDEN__ void __pthread_internal_remove_and_free(pthread_internal_t* thread);
 
static inline __always_inline bionic_tcb* __get_bionic_tcb() {
  return reinterpret_cast<bionic_tcb*>(&__get_tls()[MIN_TLS_SLOT]);
}
 
// Make __get_thread() inlined for performance reason. See http://b/19825434.
static inline __always_inline pthread_internal_t* __get_thread() {
  return static_cast<pthread_internal_t*>(__get_tls()[TLS_SLOT_THREAD_ID]);
}
 
static inline __always_inline bionic_tls& __get_bionic_tls() {
  return *static_cast<bionic_tls*>(__get_tls()[TLS_SLOT_BIONIC_TLS]);
}
 
static inline __always_inline TlsDtv* __get_tcb_dtv(bionic_tcb* tcb) {
  uintptr_t dtv_slot = reinterpret_cast<uintptr_t>(tcb->tls_slot(TLS_SLOT_DTV));
  return reinterpret_cast<TlsDtv*>(dtv_slot - offsetof(TlsDtv, generation));
}
 
static inline void __set_tcb_dtv(bionic_tcb* tcb, TlsDtv* val) {
  tcb->tls_slot(TLS_SLOT_DTV) = &val->generation;
}
 
extern "C" __LIBC_HIDDEN__ int __set_tls(void* ptr);
 
__LIBC_HIDDEN__ void pthread_key_clean_all(void);
 
// Address space is precious on LP32, so use the minimum unit: one page.
// On LP64, we could use more but there's no obvious advantage to doing
// so, and the various media processes use RLIMIT_AS as a way to limit
// the amount of allocation they'll do.
#define PTHREAD_GUARD_SIZE PAGE_SIZE
 
// SIGSTKSZ (8KiB) is not big enough.
// An snprintf to a stack buffer of size PATH_MAX consumes ~7KiB of stack.
// On 64-bit, logging uses more than 8KiB by itself, ucontext is comically
// large on aarch64, and we have effectively infinite address space, so double
// the signal stack size.
#if defined(__LP64__)
#define SIGNAL_STACK_SIZE_WITHOUT_GUARD (32 * 1024)
#else
#define SIGNAL_STACK_SIZE_WITHOUT_GUARD (16 * 1024)
#endif
 
// Traditionally we gave threads a 1MiB stack. When we started
// allocating per-thread alternate signal stacks to ease debugging of
// stack overflows, we subtracted the same amount we were using there
// from the default thread stack size. This should keep memory usage
// roughly constant.
#define PTHREAD_STACK_SIZE_DEFAULT ((1 * 1024 * 1024) - SIGNAL_STACK_SIZE_WITHOUT_GUARD)
 
// Leave room for a guard page in the internally created signal stacks.
#define SIGNAL_STACK_SIZE (SIGNAL_STACK_SIZE_WITHOUT_GUARD + PTHREAD_GUARD_SIZE)
 
// Needed by fork.
__LIBC_HIDDEN__ extern void __bionic_atfork_run_prepare();
__LIBC_HIDDEN__ extern void __bionic_atfork_run_child();
__LIBC_HIDDEN__ extern void __bionic_atfork_run_parent();