Linux 进程管理之进程的终结

asmlinkage long sys_exit(int error_code)
{
do_exit((error_code&0xff)<<8);
}


/*当cpu进入到do_exit后，当前进程就会在中途寿终正寝，不会从这个函数中返回，当然也就不会从sys_exit
中返回，从而也就不会从系统调用exit()中返回*/
fastcall NORET_TYPE void do_exit(long code)
{
...

WARN_ON(atomic_read(&tsk->fs_excl));
/*由于中断服务程序根本不应该调用do_exit，不管是直接还是间接，所以首先通过in_interrupt进行加以检查
若发现是在某个中断服务程序中调用的，那就一定是出了问题*/
if (unlikely(in_interrupt()))
panic("Aiee, killing interrupt handler!");
...

/*current->flags的PF_EXITING标志表示进程正在被删除 */
if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING)) {
printk(KERN_ALERT
"Fixing recursive fault but reboot is needed!\n");
...

tsk->flags |= PF_EXITPIDONE; /* 设置进程标识为PF_EXITPIDONE*/
if (tsk->io_context)
exit_io_context();
/* 设置进程状态为不可中断的等待状态 */
set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
/* 调度其它进程 */
schedule();
}

tsk->flags |= PF_EXITING;

/* 内存屏障，用于确保在它以后的操做开始执行以前，它以前的操做已经完成 */
smp_mb();
spin_unlock_wait(&tsk->pi_lock);

...

//清除定时器
group_dead = atomic_dec_and_test(&tsk->signal->live);//live用来表示线程组中活动进程的数量
if (group_dead) { //当没有活动的进程时
exit_child_reaper(tsk);
//取消高精度定时器
hrtimer_cancel(&tsk->signal->real_timer); 
//删除POSIX.1b类型的定时器
exit_itimers(tsk->signal);
}
//收集进程会计信息
acct_collect(code, group_dead);

...

//设置终止代码
tsk->exit_code = code;
taskstats_exit(tsk, group_dead);
//释放线性区描述符和页表 
exit_mm(tsk);

if (group_dead)
acct_process();
//遍历current->sysvsem.undo_list链表，并清除进程所涉及的每个IPC信号量的操作痕迹 
exit_sem(tsk);
//释放文件对象相关资源 
__exit_files(tsk);
//释放struct fs_struct结构体
__exit_fs(tsk);
//检查有多少未使用的进程内核栈
check_stack_usage();

exit_thread();
cgroup_exit(tsk, 1);
exit_keys(tsk);

if (group_dead && tsk->signal->leader)
disassociate_ctty(1);

module_put(task_thread_info(tsk)->exec_domain->module);
if (tsk->binfmt)
module_put(tsk->binfmt->module);

proc_exit_connector(tsk);
//给父进程发送信号，让其知道子进程生命已经结束，来料理子进程的后事. 同时把进程状态exit_state 设置成 EXIT_ZOMBIE
exit_notify(tsk);

...

tsk->flags |= PF_EXITPIDONE;

...

preempt_disable();
/* causes final put_task_struct in finish_task_switch(). */
tsk->state = TASK_DEAD;


/*do_exit 不返回的真正原因在这里，由于进程状态设置成了EXIT_ZOMBIE，使得该进程永远不会再被选中进行调度，所以
也就不会使用schedule()调度别的进程后从schedule中返回。因此只能等父进程收到子进程发送的信号来处理子进程，并将
子进程的task_struct结构释放掉，子进程最终从系统中消失。而父进程在wait4(对应系统函数sys_wait4)中等待着。
*/
schedule();
BUG();
/* Avoid "noreturn function does return". */
for (;;)
cpu_relax(); /* For when BUG is null */
}

asmlinkage long sys_wait4(pid_t pid, int __user *stat_addr,
int options, struct rusage __user *ru)
{
long ret;
if (options & ~(WNOHANG|WUNTRACED|WCONTINUED|
__WNOTHREAD|__WCLONE|__WALL))
return -EINVAL;
ret = do_wait(pid, options | WEXITED, NULL, stat_addr, ru);
/* avoid REGPARM breakage on x86: */
prevent_tail_call(ret);
return ret;
}

sys_wait4
--> do_wait
--> wait_task_zombie
--> release_task

void release_task(struct task_struct * p)
{
struct task_struct *leader;
int zap_leader;
repeat:
...
/* 1)该函数调用_unhash_process(),后者调用detach_pid()从pidhash
• 上删除该进程，同时也要从任务列表中删除该进程
• 2)释放目前僵死进程所使用的所有剩余资源，并进行最终统计和记录
*/
__exit_signal(p);
/*
• If we are the last non-leader member of the thread
• group, and the leader is zombie, then notify the
• group leader's parent process. (if it wants notification.)
*/
zap_leader = 0;
leader = p->group_leader;
/*若该进程是线程组最后一个进程，并且领头进程已经死掉，，则通知僵死的领头进程的父进程 /
if (leader != p && thread_group_empty(leader) && leader->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
BUG_ON(leader->exit_signal == -1);
do_notify_parent(leader, leader->exit_signal);
/
• If we were the last child thread and the leader has
• exited already, and the leader's parent ignores SIGCHLD,
• then we are the one who should release the leader.
• 
• do_notify_parent() will have marked it self-reaping in
• that case.
*/
zap_leader = (leader->exit_signal == -1);
}
write_unlock_irq(&tasklist_lock);
release_thread(p);
//调用 put_task_struct 释放进程内核栈和thread_info结构所占的页，并释放task_struct 所占的slab告诉缓存。
call_rcu(&p->rcu, delayed_put_task_struct);
p = leader;
if (unlikely(zap_leader))
goto repeat;
}