linu0.11父进程等待子进程退出和进程退出原理分析

// 释放pcb的一页内存，重新调度进程
void release(struct task_struct * p)
{
    int i;

    if (!p)
        return;
    for (i=1 ; i<NR_TASKS ; i++)
        if (task[i]==p) {
            task[i]=NULL;
            free_page((long)p);
            schedule();
            return;
        }
    panic("trying to release non-existent task");
}
/*
  发送信号给进程sig是发送的信号，p是接收信号的进程，priv是权限，
  1是代表可以直接设置，比如给自己租发信息，priv为0说明需要一定的权限
*/
static inline int send_sig(long sig,struct task_struct * p,int priv)
{
    if (!p || sig<1 || sig>32)
        return -EINVAL;
    // 这里使用euid，即进程设置了suid位的话，可以扩大权限，即拥有文件属主的权限
    if (priv || (current->euid==p->euid) || suser())
        p->signal |= (1<<(sig-1));
    else
        return -EPERM;
    return 0;
}
// 结束会话，给该会话的所有进程发SIGHUP信号,因为子进程会继承父进程的sessionid，所以if可能会多次成立
static void kill_session(void)
{
    struct task_struct **p = NR_TASKS + task;

    while (--p > &FIRST_TASK) {
        if (*p && (*p)->session == current->session)
            (*p)->signal |= 1<<(SIGHUP-1);
    }
}

/*
 * XXX need to check permissions needed to send signals to process
 * groups, etc. etc.  kill() permissions semantics are tricky!
 */
int sys_kill(int pid,int sig)
{
    struct task_struct **p = NR_TASKS + task;
    int err, retval = 0;
    // pid等于0则给当前进程的整个组发信号，大于0则给某个进程发信号，-1则给全部进程发，小于-1则给某个组发信号
    if (!pid) while (--p > &FIRST_TASK) {
        if (*p && (*p)->pgrp == current->pid) 
            if (err=send_sig(sig,*p,1))
                retval = err;
    } else if (pid>0) while (--p > &FIRST_TASK) {
        if (*p && (*p)->pid == pid) 
            if (err=send_sig(sig,*p,0))
                retval = err;
    } else if (pid == -1) while (--p > &FIRST_TASK)
        if (err = send_sig(sig,*p,0))
            retval = err;
    else while (--p > &FIRST_TASK)
        if (*p && (*p)->pgrp == -pid)
            if (err = send_sig(sig,*p,0))
                retval = err;
    return retval;
}

// 子进程退出，通知进程id是pid的父进程
static void tell_father(int pid)
{
    int i;

    if (pid)
        for (i=0;i<NR_TASKS;i++) {
            if (!task[i])
                continue;
            if (task[i]->pid != pid)
                continue;
            // 根据pid找到父进程，设置子进程退出的信号
            task[i]->signal |= (1<<(SIGCHLD-1));
            return;
        }
/* if we don't find any fathers, we just release ourselves */
/* This is not really OK. Must change it to make father 1 */
    printk("BAD BAD - no father found\n\r");
    // 释放pcb结构
    release(current);
}

int do_exit(long code)
{
    int i;
    // 释放代码段和数据段页表,页目录，物理地址
    free_page_tables(get_base(current->ldt[1]),get_limit(0x0f));
    free_page_tables(get_base(current->ldt[2]),get_limit(0x17));
    for (i=0 ; i<NR_TASKS ; i++)
        // 找出当前进程的子进程
        if (task[i] && task[i]->father == current->pid) {
            // 子进程的新父进程是进程id为1的进程
            task[i]->father = 1;
            // 如果子进程是僵尸进程，即已经退出，则给pid是1的进程发一个信号
            if (task[i]->state == TASK_ZOMBIE)
                /* assumption task[1] is always init */
                (void) send_sig(SIGCHLD, task[1], 1);
        }
    // 关闭文件
    for (i=0 ; i<NR_OPEN ; i++)
        if (current->filp[i])
            sys_close(i);
    // 回写inode到硬盘
    iput(current->pwd);
    current->pwd=NULL;
    iput(current->root);
    current->root=NULL;
    iput(current->executable);
    current->executable=NULL;
    // 是会话首进程并打开了终端
    if (current->leader && current->tty >= 0)
        tty_table[current->tty].pgrp = 0;
    if (last_task_used_math == current)
        last_task_used_math = NULL;
    // 是会话首进程，则通知会话里的所有进程
    if (current->leader)
        kill_session();
    // 更新状态
    current->state = TASK_ZOMBIE;
    current->exit_code = code;
    // 通知父进程
    tell_father(current->father);
    // 重新调度进程
    schedule();
    return (-1);    /* just to suppress warnings */
}

int sys_exit(int error_code)
{
    return do_exit((error_code&0xff)<<8);
}
// 等待pid进程退出，并且把退出码写到stat_addr变量
int sys_waitpid(pid_t pid,unsigned long * stat_addr, int options)
{
    int flag, code;
    struct task_struct ** p;

    verify_area(stat_addr,4);
repeat:
    flag=0;
    for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p) {
        if (!*p || *p == current)
            continue;
        // 不是当前进程的子进程则跳过
        if ((*p)->father != current->pid)
            continue;
        // pid大于0说明等待某一个子进程
        if (pid>0) {
            // 不是等待的子进程则跳过
            if ((*p)->pid != pid)
                continue;
        } else if (!pid) {
            // pid等于0则等待进程组中的进程，不是当前进程组的进程则跳过
            if ((*p)->pgrp != current->pgrp)
                continue;
        } else if (pid != -1) {
            // 不等于-1说明是等待某一个组的，但不是当前进程的组，组id是-pid的组，不是该组则跳过
            if ((*p)->pgrp != -pid)
                continue;
        } 
        // else {
        //  等待所有进程
        // }
        switch ((*p)->state) {
            // 子进程已经退出,这个版本没有这个状态
            case TASK_STOPPED:
                if (!(options & WUNTRACED))
                    continue;
                put_fs_long(0x7f,stat_addr);
                return (*p)->pid;
            case TASK_ZOMBIE:
                // 子进程已经退出，则返回父进程
                current->cutime += (*p)->utime;
                current->cstime += (*p)->stime;
                flag = (*p)->pid;
                code = (*p)->exit_code;
                release(*p);
                put_fs_long(code,stat_addr);
                return flag;
            default:
                // flag等于1说明子进程还没有退出
                flag=1;
                continue;
        }
    }
    if (flag) {
        // 设置了非阻塞则返回
        if (options & WNOHANG)
            return 0;
        // 否则父进程挂起
        current->state=TASK_INTERRUPTIBLE;
        // 重新调度
        schedule();
        /*
            在schedule函数里，如果当前进程收到了信号，会变成running状态，
            如果current->signal &= ~(1<<(SIGCHLD-1)))为0，即...0000000100000... & ...111111110111111...
            说明当前需要处理的信号是SIGCHLD，因为signal不可能为全0，否则进程不可能被唤醒，
            即有子进程退出，否则说明是其他信号导致了进程变成可执行状态，
            阻塞的进程被信号唤醒，返回EINTR
        */
        if (!(current->signal &= ~(1<<(SIGCHLD-1))))
            goto repeat;
        else
            return -EINTR;
    }
    return -ECHILD;
}

// 当前进程新建一个会话并成为会话的领头进程
int sys_setsid(void)
{    
    // 已经是领头进程或者不是超级用户
    if (current->leader && !suser())
        return -EPERM;
    // 标记该进程是领头进程
    current->leader = 1;
    /*
        sessionid是进程的id，因为会话是进程组的集合，
        所以当前进程的组id也需要更新，否则进程在其他组，但是其他组又不属于当前的会话，矛盾
    */
    current->session = current->pgrp = current->pid;
    // 重置终端,会话领头进程第一个打开终端的时候赋值，一个会话对应一个终端
    current->tty = -1;
    return current->pgrp;
}