孤儿进程退出分析

如果父进程在子进程之前退出，必须有机制来保证子进程能找到一个新的父亲，否则这些成为孤儿的进程就会在退出时永远处于僵死状态，,白白地耗费内存.僵尸状态是在调用do_exit()函数时，最后会调用exit_notify()函数向父进程发送信号，给子进程重新找养父，养父为线程组中的其他线程或者为init进程，并把进程（存放在task_struct结构的exit_state中）设成EXIT_ZOMBIE。对于这个问题，解决方法是给子进程在当前线程组内找一个线程作为父亲，如果不行，就让init做它们的父进程。在do_exit()中会调用exit_notify()，该函数会调用forget_original_parent()，而后者会调用find_new_reaper()来执行寻父过程：

了解forget_original_parent()需要以下几个基本知识：forget_original_parent()定义在：linux/kernel/exit.c

1    parent == real_parent 的子进程

     这是本进程的子进程，并且没有被ptrace，处于本进程的children list上。

2   parent == father && parent != real_parent的子进程

    被本进程ptrace的其它进程的子进程，处于本进程的children list上。

3   real_parent == father && parent != real_parent的子进程

    本进程的子进程，但正在被其它进程ptrace，处于本进程的ptrace_children list上。

/*
 * When we die, we re-parent all our children.
 * Try to give them to another thread in our thread
 * group, and if no such member exists, give it to
 * the child reaper process (ie "init") in our pid
 * space.
 */
static struct task_struct *find_new_reaper(struct task_struct *father)
{
	struct pid_namespace *pid_ns = task_active_pid_ns(father);
	struct task_struct *thread;

	thread = father;
	while_each_thread(father, thread) {
		//依次遍历该结束的进程所在线程组的下一个进程
		if (thread->flags & PF_EXITING)  <span style="font-family: Verdana;">continue;</span>

<span style="white-space:pre">		</span>//如果得到的下一个进程被标记了 PF_EXITING ，就不符合要求，需要继续遍历

<span style="white-space:pre">		</span>//task_struct结构体有一个flags标志，表示进程的当前状态

<span style="white-space:pre">		</span>//<span style="font-family: Verdana;">PF_STARTING:<span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14.44444465637207px; line-height: 23.99305534362793px;">进程是否正在被创建   <span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14.44444465637207px; line-height: 23.99305534362793px;">PF_EXITING:进程退出  <span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14.44444465637207px; line-height: 23.99305534362793px;">PF_MEMALLOC：<span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14.44444465637207px; line-height: 23.99305534362793px;">当前是否在分配内存</span></span></span></span></span>
		if (unlikely(pid_ns->child_reaper == father))//unlikely如果相同进程返回true
		/*child_reaper 的作用是在当前线程组如果没有找到养父的话，需要通过托管表示进程结束后，需要这个child_reaper指向的进程对这个结束的进程进行托管，其中的一个目的是对孤儿进程进行回收。若该托管进程是该结束进程本身，就需要重新设置托管进程，就是将该托管进程设置为当前进程的养父进程thread。*/
		pid_ns->child_reaper = thread;
		return thread;//在该结束进程所在的线程组中找到符合要求的进程，返回即可
	}

	/*
	如果该结束进程所在的线程组中没有其他的进程，
	函数就返回该结束进程所在命名空间的 child_reaper 指向的托管进程
	(前提是该托管进程不是该结束进程本身)
	*/
	if (unlikely(pid_ns->child_reaper == father)) {
		/*
		如果该结束进程所在命名空间的 child_reaper 指向的托管进程就是该结束进程本身，
		而程序运行至此，说明在该线程组中已经找不到符合要求的进程，
		此时，需要将托管进程设置为 init 进程，供函数返回
		*/
		write_unlock_irq(&tasklist_lock);
		if (unlikely(pid_ns == &init_pid_ns))//如果是init进程需要给出error，init进程不能终止
			panic("Attempted to kill init!");

		zap_pid_ns_processes(pid_ns);
		write_lock_irq(&tasklist_lock);
		/*
		 * We can not clear ->child_reaper or leave it alone.
		 * There may by stealth EXIT_DEAD tasks on ->children,
		 * forget_original_parent() must move them somewhere.
		 */
		pid_ns->child_reaper = init_pid_ns.child_reaper;//把当前进程空间的托管进程设置为init进程的托管进程
	}

	return pid_ns->child_reaper;//返回找到的托管进程也就是养父进程
}

reaper = find_new_reaper(father);//在该函数中找到养父进程，要么是线程组内的其他进程，要么是init进程,最后该进程的描述符删除操作就由养父进程进行处理，如果父进程先退出，该进程已经成为孤儿进程的话

<span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: Arial; font-size: 14px; line-height: 26px; text-align: justify;">在给子进程找到合适的新父进程之后，需要对该进程的所有子进程设置新的父进程</span><span style="color:#111111;">
list_for_each_entry_safe(p, n, &father->children, sibling) {
</span><span style="color: rgb(17, 17, 17); white-space: pre;">		</span><span style="color:#111111;">p->real_parent = reaper;
</span><span style="color: rgb(17, 17, 17); white-space: pre;">		</span><span style="color:#111111;">if (p->parent == father) {</span><pre name="code" class="cpp" style="font-size: 14.44444465637207px; line-height: 23.99305534362793px;"><span style="color:#111111;">//</span><span style="font-family: 黑体;font-size:12px; line-height: 26px; background-color: rgb(255, 255, 255);">当前退出的线程不是其真正的父亲，那么必然是被跟踪的进程.否则在系统日志打印错误</span>

<span style="white-space: pre;">		</span>   <span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> </span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">p->parent =</span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> p->real_parent;</span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">	</span>//将当前进程的父进程设置为真正的父进程

<span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14px; line-height: 24px; white-space: pre;">		</span><span style="font-family:Verdana;color:#111111;"><span style="font-size: 14px; line-height: 24px;">}
</span></span><span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14px; line-height: 24px; white-space: pre;">		</span><span style="font-family:Verdana;color:#111111;"><span style="font-size: 14px; line-height: 24px;">reparent_thread(father, p, &dead_children);
</span></span><span style="color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana; font-size: 14px; line-height: 24px; white-space: pre;">	</span><span style="font-family:Verdana;color:#111111;"><span style="font-size: 14px; line-height: 24px;">}
</span></span>

最后调用exit_ptrace()函数对ptrace的子进程寻找父亲