kernel - Redo struct vmspace allocator and ref-count handling.
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_exit.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_exit.c 8.7 (Berkeley) 2/12/94
35  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_exit.c,v 1.92.2.11 2003/01/13 22:51:16 dillon Exp $
36  */
37
38 #include "opt_compat.h"
39 #include "opt_ktrace.h"
40
41 #include <sys/param.h>
42 #include <sys/systm.h>
43 #include <sys/sysproto.h>
44 #include <sys/kernel.h>
45 #include <sys/malloc.h>
46 #include <sys/proc.h>
47 #include <sys/ktrace.h>
48 #include <sys/pioctl.h>
49 #include <sys/tty.h>
50 #include <sys/wait.h>
51 #include <sys/vnode.h>
52 #include <sys/resourcevar.h>
53 #include <sys/signalvar.h>
54 #include <sys/taskqueue.h>
55 #include <sys/ptrace.h>
56 #include <sys/acct.h>           /* for acct_process() function prototype */
57 #include <sys/filedesc.h>
58 #include <sys/shm.h>
59 #include <sys/sem.h>
60 #include <sys/jail.h>
61 #include <sys/kern_syscall.h>
62 #include <sys/unistd.h>
63 #include <sys/eventhandler.h>
64 #include <sys/dsched.h>
65
66 #include <vm/vm.h>
67 #include <vm/vm_param.h>
68 #include <sys/lock.h>
69 #include <vm/pmap.h>
70 #include <vm/vm_map.h>
71 #include <vm/vm_extern.h>
72 #include <sys/user.h>
73
74 #include <sys/refcount.h>
75 #include <sys/thread2.h>
76 #include <sys/sysref2.h>
77 #include <sys/mplock2.h>
78
79 #include <machine/vmm.h>
80
81 static void reaplwps(void *context, int dummy);
82 static void reaplwp(struct lwp *lp);
83 static void killlwps(struct lwp *lp);
84
85 static MALLOC_DEFINE(M_ATEXIT, "atexit", "atexit callback");
86
87 /*
88  * callout list for things to do at exit time
89  */
90 struct exitlist {
91         exitlist_fn function;
92         TAILQ_ENTRY(exitlist) next;
93 };
94
95 TAILQ_HEAD(exit_list_head, exitlist);
96 static struct exit_list_head exit_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(exit_list);
97
98 /*
99  * LWP reaper data
100  */
101 static struct task *deadlwp_task[MAXCPU];
102 static struct lwplist deadlwp_list[MAXCPU];
103 static struct lwkt_token deadlwp_token[MAXCPU];
104
105 /*
106  * exit --
107  *      Death of process.
108  *
109  * SYS_EXIT_ARGS(int rval)
110  */
111 int
112 sys_exit(struct exit_args *uap)
113 {
114         exit1(W_EXITCODE(uap->rval, 0));
115         /* NOTREACHED */
116 }
117
118 /*
119  * Extended exit --
120  *      Death of a lwp or process with optional bells and whistles.
121  */
122 int
123 sys_extexit(struct extexit_args *uap)
124 {
125         struct proc *p = curproc;
126         int action, who;
127         int error;
128
129         action = EXTEXIT_ACTION(uap->how);
130         who = EXTEXIT_WHO(uap->how);
131
132         /* Check parameters before we might perform some action */
133         switch (who) {
134         case EXTEXIT_PROC:
135         case EXTEXIT_LWP:
136                 break;
137         default:
138                 return (EINVAL);
139         }
140
141         switch (action) {
142         case EXTEXIT_SIMPLE:
143                 break;
144         case EXTEXIT_SETINT:
145                 error = copyout(&uap->status, uap->addr, sizeof(uap->status));
146                 if (error)
147                         return (error);
148                 break;
149         default:
150                 return (EINVAL);
151         }
152
153         lwkt_gettoken(&p->p_token);
154
155         switch (who) {
156         case EXTEXIT_LWP:
157                 /*
158                  * Be sure only to perform a simple lwp exit if there is at
159                  * least one more lwp in the proc, which will call exit1()
160                  * later, otherwise the proc will be an UNDEAD and not even a
161                  * SZOMB!
162                  */
163                 if (p->p_nthreads > 1) {
164                         lwp_exit(0, NULL);      /* called w/ p_token held */
165                         /* NOT REACHED */
166                 }
167                 /* else last lwp in proc:  do the real thing */
168                 /* FALLTHROUGH */
169         default:        /* to help gcc */
170         case EXTEXIT_PROC:
171                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
172                 exit1(W_EXITCODE(uap->status, 0));
173                 /* NOTREACHED */
174         }
175
176         /* NOTREACHED */
177         lwkt_reltoken(&p->p_token);     /* safety */
178 }
179
180 /*
181  * Kill all lwps associated with the current process except the
182  * current lwp.   Return an error if we race another thread trying to
183  * do the same thing and lose the race.
184  *
185  * If forexec is non-zero the current thread and process flags are
186  * cleaned up so they can be reused.
187  *
188  * Caller must hold curproc->p_token
189  */
190 int
191 killalllwps(int forexec)
192 {
193         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
194         struct proc *p = lp->lwp_proc;
195
196         /*
197          * Interlock against P_WEXIT.  Only one of the process's thread
198          * is allowed to do the master exit.
199          */
200         if (p->p_flags & P_WEXIT)
201                 return (EALREADY);
202         p->p_flags |= P_WEXIT;
203
204         /*
205          * Interlock with LWP_MP_WEXIT and kill any remaining LWPs
206          */
207         atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
208         if (p->p_nthreads > 1)
209                 killlwps(lp);
210
211         /*
212          * If doing this for an exec, clean up the remaining thread
213          * (us) for continuing operation after all the other threads
214          * have been killed.
215          */
216         if (forexec) {
217                 atomic_clear_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
218                 p->p_flags &= ~P_WEXIT;
219         }
220         return(0);
221 }
222
223 /*
224  * Kill all LWPs except the current one.  Do not try to signal
225  * LWPs which have exited on their own or have already been
226  * signaled.
227  */
228 static void
229 killlwps(struct lwp *lp)
230 {
231         struct proc *p = lp->lwp_proc;
232         struct lwp *tlp;
233
234         /*
235          * Kill the remaining LWPs.  We must send the signal before setting
236          * LWP_MP_WEXIT.  The setting of WEXIT is optional but helps reduce
237          * races.  tlp must be held across the call as it might block and
238          * allow the target lwp to rip itself out from under our loop.
239          */
240         FOREACH_LWP_IN_PROC(tlp, p) {
241                 LWPHOLD(tlp);
242                 lwkt_gettoken(&tlp->lwp_token);
243                 if ((tlp->lwp_mpflags & LWP_MP_WEXIT) == 0) {
244                         lwpsignal(p, tlp, SIGKILL);
245                         atomic_set_int(&tlp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
246                 }
247                 lwkt_reltoken(&tlp->lwp_token);
248                 LWPRELE(tlp);
249         }
250
251         /*
252          * Wait for everything to clear out.
253          */
254         while (p->p_nthreads > 1)
255                 tsleep(&p->p_nthreads, 0, "killlwps", 0);
256 }
257
258 /*
259  * Exit: deallocate address space and other resources, change proc state
260  * to zombie, and unlink proc from allproc and parent's lists.  Save exit
261  * status and rusage for wait().  Check for child processes and orphan them.
262  */
263 void
264 exit1(int rv)
265 {
266         struct thread *td = curthread;
267         struct proc *p = td->td_proc;
268         struct lwp *lp = td->td_lwp;
269         struct proc *q;
270         struct proc *pp;
271         struct vmspace *vm;
272         struct vnode *vtmp;
273         struct exitlist *ep;
274         int error;
275
276         lwkt_gettoken(&p->p_token);
277
278         if (p->p_pid == 1) {
279                 kprintf("init died (signal %d, exit %d)\n",
280                     WTERMSIG(rv), WEXITSTATUS(rv));
281                 panic("Going nowhere without my init!");
282         }
283         varsymset_clean(&p->p_varsymset);
284         lockuninit(&p->p_varsymset.vx_lock);
285
286         /*
287          * Kill all lwps associated with the current process, return an
288          * error if we race another thread trying to do the same thing
289          * and lose the race.
290          */
291         error = killalllwps(0);
292         if (error) {
293                 lwp_exit(0, NULL);
294                 /* NOT REACHED */
295         }
296
297         /* are we a task leader? */
298         if (p == p->p_leader) {
299                 struct kill_args killArgs;
300                 killArgs.signum = SIGKILL;
301                 q = p->p_peers;
302                 while(q) {
303                         killArgs.pid = q->p_pid;
304                         /*
305                          * The interface for kill is better
306                          * than the internal signal
307                          */
308                         sys_kill(&killArgs);
309                         q = q->p_peers;
310                 }
311                 while (p->p_peers) 
312                         tsleep((caddr_t)p, 0, "exit1", 0);
313         }
314
315 #ifdef PGINPROF
316         vmsizmon();
317 #endif
318         STOPEVENT(p, S_EXIT, rv);
319         p->p_flags |= P_POSTEXIT;       /* stop procfs stepping */
320
321         /* 
322          * Check if any loadable modules need anything done at process exit.
323          * e.g. SYSV IPC stuff
324          * XXX what if one of these generates an error?
325          */
326         p->p_xstat = rv;
327         EVENTHANDLER_INVOKE(process_exit, p);
328
329         /*
330          * XXX: imho, the eventhandler stuff is much cleaner than this.
331          *      Maybe we should move everything to use eventhandler.
332          */
333         TAILQ_FOREACH(ep, &exit_list, next) 
334                 (*ep->function)(td);
335
336         if (p->p_flags & P_PROFIL)
337                 stopprofclock(p);
338
339         SIGEMPTYSET(p->p_siglist);
340         SIGEMPTYSET(lp->lwp_siglist);
341         if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
342                 callout_stop_sync(&p->p_ithandle);
343
344         /*
345          * Reset any sigio structures pointing to us as a result of
346          * F_SETOWN with our pid.
347          */
348         funsetownlst(&p->p_sigiolst);
349
350         /*
351          * Close open files and release open-file table.
352          * This may block!
353          */
354         fdfree(p, NULL);
355
356         if (p->p_leader->p_peers) {
357                 q = p->p_leader;
358                 while(q->p_peers != p)
359                         q = q->p_peers;
360                 q->p_peers = p->p_peers;
361                 wakeup((caddr_t)p->p_leader);
362         }
363
364         /*
365          * XXX Shutdown SYSV semaphores
366          */
367         semexit(p);
368
369         KKASSERT(p->p_numposixlocks == 0);
370
371         /* The next two chunks should probably be moved to vmspace_exit. */
372         vm = p->p_vmspace;
373
374         /*
375          * Clean up data related to virtual kernel operation.  Clean up
376          * any vkernel context related to the current lwp now so we can
377          * destroy p_vkernel.
378          */
379         if (p->p_vkernel) {
380                 vkernel_lwp_exit(lp);
381                 vkernel_exit(p);
382         }
383
384         /*
385          * Release the user portion of address space.  The exitbump prevents
386          * the vmspace from being completely eradicated (using holdcnt).
387          * This releases references to vnodes, which could cause I/O if the
388          * file has been unlinked.  We need to do this early enough that
389          * we can still sleep.
390          *
391          * We can't free the entire vmspace as the kernel stack may be mapped
392          * within that space also.
393          *
394          * Processes sharing the same vmspace may exit in one order, and
395          * get cleaned up by vmspace_exit() in a different order.  The
396          * last exiting process to reach this point releases as much of
397          * the environment as it can, and the last process cleaned up
398          * by vmspace_exit() (which decrements exitingcnt) cleans up the
399          * remainder.
400          */
401         vmspace_relexit(vm);
402
403         if (SESS_LEADER(p)) {
404                 struct session *sp = p->p_session;
405
406                 if (sp->s_ttyvp) {
407                         /*
408                          * We are the controlling process.  Signal the 
409                          * foreground process group, drain the controlling
410                          * terminal, and revoke access to the controlling
411                          * terminal.
412                          *
413                          * NOTE: while waiting for the process group to exit
414                          * it is possible that one of the processes in the
415                          * group will revoke the tty, so the ttyclosesession()
416                          * function will re-check sp->s_ttyvp.
417                          */
418                         if (sp->s_ttyp && (sp->s_ttyp->t_session == sp)) {
419                                 if (sp->s_ttyp->t_pgrp)
420                                         pgsignal(sp->s_ttyp->t_pgrp, SIGHUP, 1);
421                                 ttywait(sp->s_ttyp);
422                                 ttyclosesession(sp, 1); /* also revoke */
423                         }
424                         /*
425                          * Release the tty.  If someone has it open via
426                          * /dev/tty then close it (since they no longer can
427                          * once we've NULL'd it out).
428                          */
429                         ttyclosesession(sp, 0);
430
431                         /*
432                          * s_ttyp is not zero'd; we use this to indicate
433                          * that the session once had a controlling terminal.
434                          * (for logging and informational purposes)
435                          */
436                 }
437                 sp->s_leader = NULL;
438         }
439         fixjobc(p, p->p_pgrp, 0);
440         (void)acct_process(p);
441 #ifdef KTRACE
442         /*
443          * release trace file
444          */
445         if (p->p_tracenode)
446                 ktrdestroy(&p->p_tracenode);
447         p->p_traceflag = 0;
448 #endif
449         /*
450          * Release reference to text vnode
451          */
452         if ((vtmp = p->p_textvp) != NULL) {
453                 p->p_textvp = NULL;
454                 vrele(vtmp);
455         }
456
457         /* Release namecache handle to text file */
458         if (p->p_textnch.ncp)
459                 cache_drop(&p->p_textnch);
460
461         /*
462          * We have to handle PPWAIT here or proc_move_allproc_zombie()
463          * will block on the PHOLD() the parent is doing.
464          *
465          * We are using the flag as an interlock so an atomic op is
466          * necessary to synchronize with the parent's cpu.
467          */
468         if (p->p_flags & P_PPWAIT) {
469                 atomic_clear_int(&p->p_flags, P_PPWAIT);
470                 wakeup(p->p_pptr);
471         }
472
473         /*
474          * Move the process to the zombie list.  This will block
475          * until the process p_lock count reaches 0.  The process will
476          * not be reaped until TDF_EXITING is set by cpu_thread_exit(),
477          * which is called from cpu_proc_exit().
478          *
479          * Interlock against waiters using p_waitgen.  We increment
480          * p_waitgen after completing the move of our process to the
481          * zombie list.
482          *
483          * WARNING: pp becomes stale when we block, clear it now as a
484          *          reminder.
485          */
486         proc_move_allproc_zombie(p);
487         pp = p->p_pptr;
488         atomic_add_long(&pp->p_waitgen, 1);
489         pp = NULL;
490
491         /*
492          * Reparent all of this process's children to the init process.
493          * We must hold initproc->p_token in order to mess with
494          * initproc->p_children.  We already hold p->p_token (to remove
495          * the children from our list).
496          */
497         q = LIST_FIRST(&p->p_children);
498         if (q) {
499                 lwkt_gettoken(&initproc->p_token);
500                 while ((q = LIST_FIRST(&p->p_children)) != NULL) {
501                         PHOLD(q);
502                         lwkt_gettoken(&q->p_token);
503                         if (q != LIST_FIRST(&p->p_children)) {
504                                 lwkt_reltoken(&q->p_token);
505                                 PRELE(q);
506                                 continue;
507                         }
508                         LIST_REMOVE(q, p_sibling);
509                         LIST_INSERT_HEAD(&initproc->p_children, q, p_sibling);
510                         q->p_pptr = initproc;
511                         q->p_sigparent = SIGCHLD;
512
513                         /*
514                          * Traced processes are killed
515                          * since their existence means someone is screwing up.
516                          */
517                         if (q->p_flags & P_TRACED) {
518                                 q->p_flags &= ~P_TRACED;
519                                 ksignal(q, SIGKILL);
520                         }
521                         lwkt_reltoken(&q->p_token);
522                         PRELE(q);
523                 }
524                 lwkt_reltoken(&initproc->p_token);
525                 wakeup(initproc);
526         }
527
528         /*
529          * Save exit status and final rusage info, adding in child rusage
530          * info and self times.
531          */
532         calcru_proc(p, &p->p_ru);
533         ruadd(&p->p_ru, &p->p_cru);
534
535         /*
536          * notify interested parties of our demise.
537          */
538         KNOTE(&p->p_klist, NOTE_EXIT);
539
540         /*
541          * Notify parent that we're gone.  If parent has the PS_NOCLDWAIT
542          * flag set, or if the handler is set to SIG_IGN, notify process 1
543          * instead (and hope it will handle this situation).
544          *
545          * (must reload pp)
546          */
547         if (p->p_pptr->p_sigacts->ps_flag & (PS_NOCLDWAIT | PS_CLDSIGIGN)) {
548                 proc_reparent(p, initproc);
549         }
550
551         pp = p->p_pptr;
552         PHOLD(pp);
553         if (p->p_sigparent && pp != initproc) {
554                 ksignal(pp, p->p_sigparent);
555         } else {
556                 ksignal(pp, SIGCHLD);
557         }
558         p->p_flags &= ~P_TRACED;
559         PRELE(pp);
560
561         /*
562          * cpu_exit is responsible for clearing curproc, since
563          * it is heavily integrated with the thread/switching sequence.
564          *
565          * Other substructures are freed from wait().
566          */
567         plimit_free(p);
568
569         /*
570          * Finally, call machine-dependent code to release as many of the
571          * lwp's resources as we can and halt execution of this thread.
572          *
573          * pp is a wild pointer now but still the correct wakeup() target.
574          * lwp_exit() only uses it to send the wakeup() signal to the likely
575          * parent.  Any reparenting race that occurs will get a signal
576          * automatically and not be an issue.
577          */
578         lwp_exit(1, pp);
579 }
580
581 /*
582  * Eventually called by every exiting LWP
583  *
584  * p->p_token must be held.  mplock may be held and will be released.
585  */
586 void
587 lwp_exit(int masterexit, void *waddr)
588 {
589         struct thread *td = curthread;
590         struct lwp *lp = td->td_lwp;
591         struct proc *p = lp->lwp_proc;
592         int dowake = 0;
593
594         /*
595          * Release the current user process designation on the process so
596          * the userland scheduler can work in someone else.
597          */
598         p->p_usched->release_curproc(lp);
599
600         /*
601          * lwp_exit() may be called without setting LWP_MP_WEXIT, so
602          * make sure it is set here.
603          */
604         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(&p->p_token);
605         atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
606
607         /*
608          * Clean up any virtualization
609          */
610         if (lp->lwp_vkernel)
611                 vkernel_lwp_exit(lp);
612
613         if (td->td_vmm)
614                 vmm_vmdestroy();
615
616         /*
617          * Clean up select/poll support
618          */
619         kqueue_terminate(&lp->lwp_kqueue);
620
621         /*
622          * Clean up any syscall-cached ucred
623          */
624         if (td->td_ucred) {
625                 crfree(td->td_ucred);
626                 td->td_ucred = NULL;
627         }
628
629         /*
630          * Nobody actually wakes us when the lock
631          * count reaches zero, so just wait one tick.
632          */
633         while (lp->lwp_lock > 0)
634                 tsleep(lp, 0, "lwpexit", 1);
635
636         /* Hand down resource usage to our proc */
637         ruadd(&p->p_ru, &lp->lwp_ru);
638
639         /*
640          * If we don't hold the process until the LWP is reaped wait*()
641          * may try to dispose of its vmspace before all the LWPs have
642          * actually terminated.
643          */
644         PHOLD(p);
645
646         /*
647          * Do any remaining work that might block on us.  We should be
648          * coded such that further blocking is ok after decrementing
649          * p_nthreads but don't take the chance.
650          */
651         dsched_exit_thread(td);
652         biosched_done(curthread);
653
654         /*
655          * We have to use the reaper for all the LWPs except the one doing
656          * the master exit.  The LWP doing the master exit can just be
657          * left on p_lwps and the process reaper will deal with it
658          * synchronously, which is much faster.
659          *
660          * Wakeup anyone waiting on p_nthreads to drop to 1 or 0.
661          *
662          * The process is left held until the reaper calls lwp_dispose() on
663          * the lp (after calling lwp_wait()).
664          */
665         if (masterexit == 0) {
666                 int cpu = mycpuid;
667
668                 lwp_rb_tree_RB_REMOVE(&p->p_lwp_tree, lp);
669                 --p->p_nthreads;
670                 if ((p->p_flags & P_MAYBETHREADED) && p->p_nthreads <= 1)
671                         dowake = 1;
672                 lwkt_gettoken(&deadlwp_token[cpu]);
673                 LIST_INSERT_HEAD(&deadlwp_list[cpu], lp, u.lwp_reap_entry);
674                 taskqueue_enqueue(taskqueue_thread[cpu], deadlwp_task[cpu]);
675                 lwkt_reltoken(&deadlwp_token[cpu]);
676         } else {
677                 --p->p_nthreads;
678                 if ((p->p_flags & P_MAYBETHREADED) && p->p_nthreads <= 1)
679                         dowake = 1;
680         }
681
682         /*
683          * We no longer need p_token.
684          *
685          * Tell the userland scheduler that we are going away
686          */
687         lwkt_reltoken(&p->p_token);
688         p->p_usched->heuristic_exiting(lp, p);
689
690         /*
691          * Issue late wakeups after releasing our token to give us a chance
692          * to deschedule and switch away before another cpu in a wait*()
693          * reaps us.  This is done as late as possible to reduce contention.
694          */
695         if (dowake)
696                 wakeup(&p->p_nthreads);
697         if (waddr)
698                 wakeup(waddr);
699
700         cpu_lwp_exit();
701 }
702
703 /*
704  * Wait until a lwp is completely dead.  The final interlock in this drama
705  * is when TDF_EXITING is set in cpu_thread_exit() just before the final
706  * switchout.
707  *
708  * At the point TDF_EXITING is set a complete exit is accomplished when
709  * TDF_RUNNING and TDF_PREEMPT_LOCK are both clear.  td_mpflags has two
710  * post-switch interlock flags that can be used to wait for the TDF_
711  * flags to clear.
712  *
713  * Returns non-zero on success, and zero if the caller needs to retry
714  * the lwp_wait().
715  */
716 static int
717 lwp_wait(struct lwp *lp)
718 {
719         struct thread *td = lp->lwp_thread;
720         u_int mpflags;
721
722         KKASSERT(lwkt_preempted_proc() != lp);
723
724         /*
725          * This bit of code uses the thread destruction interlock
726          * managed by lwkt_switch_return() to wait for the lwp's
727          * thread to completely disengage.
728          *
729          * It is possible for us to race another cpu core so we
730          * have to do this correctly.
731          */
732         for (;;) {
733                 mpflags = td->td_mpflags;
734                 cpu_ccfence();
735                 if (mpflags & TDF_MP_EXITSIG)
736                         break;
737                 tsleep_interlock(td, 0);
738                 if (atomic_cmpset_int(&td->td_mpflags, mpflags,
739                                       mpflags | TDF_MP_EXITWAIT)) {
740                         tsleep(td, PINTERLOCKED, "lwpxt", 0);
741                 }
742         }
743
744         /*
745          * We've already waited for the core exit but there can still
746          * be other refs from e.g. process scans and such.
747          */
748         if (lp->lwp_lock > 0) {
749                 tsleep(lp, 0, "lwpwait1", 1);
750                 return(0);
751         }
752         if (td->td_refs) {
753                 tsleep(td, 0, "lwpwait2", 1);
754                 return(0);
755         }
756
757         /*
758          * Now that we have the thread destruction interlock these flags
759          * really should already be cleaned up, keep a check for safety.
760          *
761          * We can't rip its stack out from under it until TDF_EXITING is
762          * set and both TDF_RUNNING and TDF_PREEMPT_LOCK are clear.
763          * TDF_PREEMPT_LOCK must be checked because TDF_RUNNING
764          * will be cleared temporarily if a thread gets preempted.
765          */
766         while ((td->td_flags & (TDF_RUNNING |
767                                 TDF_PREEMPT_LOCK |
768                                 TDF_EXITING)) != TDF_EXITING) {
769                 tsleep(lp, 0, "lwpwait3", 1);
770                 return (0);
771         }
772
773         KASSERT((td->td_flags & (TDF_RUNQ|TDF_TSLEEPQ)) == 0,
774                 ("lwp_wait: td %p (%s) still on run or sleep queue",
775                 td, td->td_comm));
776         return (1);
777 }
778
779 /*
780  * Release the resources associated with a lwp.
781  * The lwp must be completely dead.
782  */
783 void
784 lwp_dispose(struct lwp *lp)
785 {
786         struct thread *td = lp->lwp_thread;
787
788         KKASSERT(lwkt_preempted_proc() != lp);
789         KKASSERT(td->td_refs == 0);
790         KKASSERT((td->td_flags & (TDF_RUNNING |
791                                   TDF_PREEMPT_LOCK |
792                                   TDF_EXITING)) == TDF_EXITING);
793
794         PRELE(lp->lwp_proc);
795         lp->lwp_proc = NULL;
796         if (td != NULL) {
797                 td->td_proc = NULL;
798                 td->td_lwp = NULL;
799                 lp->lwp_thread = NULL;
800                 lwkt_free_thread(td);
801         }
802         kfree(lp, M_LWP);
803 }
804
805 int
806 sys_wait4(struct wait_args *uap)
807 {
808         struct rusage rusage;
809         int error, status;
810
811         error = kern_wait(uap->pid, (uap->status ? &status : NULL),
812                           uap->options, (uap->rusage ? &rusage : NULL),
813                           &uap->sysmsg_result);
814
815         if (error == 0 && uap->status)
816                 error = copyout(&status, uap->status, sizeof(*uap->status));
817         if (error == 0 && uap->rusage)
818                 error = copyout(&rusage, uap->rusage, sizeof(*uap->rusage));
819         return (error);
820 }
821
822 /*
823  * wait1()
824  *
825  * wait_args(int pid, int *status, int options, struct rusage *rusage)
826  */
827 int
828 kern_wait(pid_t pid, int *status, int options, struct rusage *rusage, int *res)
829 {
830         struct thread *td = curthread;
831         struct lwp *lp;
832         struct proc *q = td->td_proc;
833         struct proc *p, *t;
834         struct pargs *pa;
835         struct sigacts *ps;
836         int nfound, error;
837         long waitgen;
838
839         if (pid == 0)
840                 pid = -q->p_pgid;
841         if (options &~ (WUNTRACED|WNOHANG|WCONTINUED|WLINUXCLONE))
842                 return (EINVAL);
843
844         /*
845          * Protect the q->p_children list
846          */
847         lwkt_gettoken(&q->p_token);
848 loop:
849         /*
850          * All sorts of things can change due to blocking so we have to loop
851          * all the way back up here.
852          *
853          * The problem is that if a process group is stopped and the parent
854          * is doing a wait*(..., WUNTRACED, ...), it will see the STOP
855          * of the child and then stop itself when it tries to return from the
856          * system call.  When the process group is resumed the parent will
857          * then get the STOP status even though the child has now resumed
858          * (a followup wait*() will get the CONT status).
859          *
860          * Previously the CONT would overwrite the STOP because the tstop
861          * was handled within tsleep(), and the parent would only see
862          * the CONT when both are stopped and continued together.  This little
863          * two-line hack restores this effect.
864          */
865         while (q->p_stat == SSTOP)
866             tstop();
867
868         nfound = 0;
869
870         /*
871          * Loop on children.
872          *
873          * NOTE: We don't want to break q's p_token in the loop for the
874          *       case where no children are found or we risk breaking the
875          *       interlock between child and parent.
876          */
877         waitgen = atomic_fetchadd_long(&q->p_waitgen, 0x80000000);
878         LIST_FOREACH(p, &q->p_children, p_sibling) {
879                 if (pid != WAIT_ANY &&
880                     p->p_pid != pid && p->p_pgid != -pid) {
881                         continue;
882                 }
883
884                 /*
885                  * This special case handles a kthread spawned by linux_clone
886                  * (see linux_misc.c).  The linux_wait4 and linux_waitpid 
887                  * functions need to be able to distinguish between waiting
888                  * on a process and waiting on a thread.  It is a thread if
889                  * p_sigparent is not SIGCHLD, and the WLINUXCLONE option
890                  * signifies we want to wait for threads and not processes.
891                  */
892                 if ((p->p_sigparent != SIGCHLD) ^ 
893                     ((options & WLINUXCLONE) != 0)) {
894                         continue;
895                 }
896
897                 nfound++;
898                 if (p->p_stat == SZOMB) {
899                         /*
900                          * We may go into SZOMB with threads still present.
901                          * We must wait for them to exit before we can reap
902                          * the master thread, otherwise we may race reaping
903                          * non-master threads.
904                          *
905                          * Only this routine can remove a process from
906                          * the zombie list and destroy it, use PACQUIREZOMB()
907                          * to serialize us and loop if it blocks (interlocked
908                          * by the parent's q->p_token).
909                          *
910                          * WARNING!  (p) can be invalid when PHOLDZOMB(p)
911                          *           returns non-zero.  Be sure not to
912                          *           mess with it.
913                          */
914                         if (PHOLDZOMB(p))
915                                 goto loop;
916                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
917                         if (p->p_pptr != q) {
918                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
919                                 PRELEZOMB(p);
920                                 goto loop;
921                         }
922                         while (p->p_nthreads > 0) {
923                                 tsleep(&p->p_nthreads, 0, "lwpzomb", hz);
924                         }
925
926                         /*
927                          * Reap any LWPs left in p->p_lwps.  This is usually
928                          * just the last LWP.  This must be done before
929                          * we loop on p_lock since the lwps hold a ref on
930                          * it as a vmspace interlock.
931                          *
932                          * Once that is accomplished p_nthreads had better
933                          * be zero.
934                          */
935                         while ((lp = RB_ROOT(&p->p_lwp_tree)) != NULL) {
936                                 lwp_rb_tree_RB_REMOVE(&p->p_lwp_tree, lp);
937                                 reaplwp(lp);
938                         }
939                         KKASSERT(p->p_nthreads == 0);
940
941                         /*
942                          * Don't do anything really bad until all references
943                          * to the process go away.  This may include other
944                          * LWPs which are still in the process of being
945                          * reaped.  We can't just pull the rug out from under
946                          * them because they may still be using the VM space.
947                          *
948                          * Certain kernel facilities such as /proc will also
949                          * put a hold on the process for short periods of
950                          * time.
951                          */
952                         PRELE(p);
953                         PSTALL(p, "reap3", 0);
954
955                         /* Take care of our return values. */
956                         *res = p->p_pid;
957
958                         if (status)
959                                 *status = p->p_xstat;
960                         if (rusage)
961                                 *rusage = p->p_ru;
962
963                         /*
964                          * If we got the child via a ptrace 'attach',
965                          * we need to give it back to the old parent.
966                          */
967                         if (p->p_oppid && (t = pfind(p->p_oppid)) != NULL) {
968                                 PHOLD(p);
969                                 p->p_oppid = 0;
970                                 proc_reparent(p, t);
971                                 ksignal(t, SIGCHLD);
972                                 wakeup((caddr_t)t);
973                                 error = 0;
974                                 PRELE(t);
975                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
976                                 PRELEZOMB(p);
977                                 goto done;
978                         }
979
980                         /*
981                          * Unlink the proc from its process group so that
982                          * the following operations won't lead to an
983                          * inconsistent state for processes running down
984                          * the zombie list.
985                          */
986                         proc_remove_zombie(p);
987                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
988                         leavepgrp(p);
989
990                         p->p_xstat = 0;
991                         ruadd(&q->p_cru, &p->p_ru);
992
993                         /*
994                          * Decrement the count of procs running with this uid.
995                          */
996                         chgproccnt(p->p_ucred->cr_ruidinfo, -1, 0);
997
998                         /*
999                          * Free up credentials.
1000                          */
1001                         crfree(p->p_ucred);
1002                         p->p_ucred = NULL;
1003
1004                         /*
1005                          * Remove unused arguments
1006                          */
1007                         pa = p->p_args;
1008                         p->p_args = NULL;
1009                         if (pa && refcount_release(&pa->ar_ref)) {
1010                                 kfree(pa, M_PARGS);
1011                                 pa = NULL;
1012                         }
1013
1014                         ps = p->p_sigacts;
1015                         p->p_sigacts = NULL;
1016                         if (ps && refcount_release(&ps->ps_refcnt)) {
1017                                 kfree(ps, M_SUBPROC);
1018                                 ps = NULL;
1019                         }
1020
1021                         /*
1022                          * Our exitingcount was incremented when the process
1023                          * became a zombie, now that the process has been
1024                          * removed from (almost) all lists we should be able
1025                          * to safely destroy its vmspace.  Wait for any current
1026                          * holders to go away (so the vmspace remains stable),
1027                          * then scrap it.
1028                          */
1029                         PSTALL(p, "reap4", 0);
1030                         vmspace_exitfree(p);
1031                         PSTALL(p, "reap5", 0);
1032
1033                         /*
1034                          * NOTE: We have to officially release ZOMB in order
1035                          *       to ensure that a racing thread in kern_wait()
1036                          *       which blocked on ZOMB is woken up.
1037                          */
1038                         PHOLD(p);
1039                         PRELEZOMB(p);
1040                         kfree(p, M_PROC);
1041                         atomic_add_int(&nprocs, -1);
1042                         error = 0;
1043                         goto done;
1044                 }
1045                 if (p->p_stat == SSTOP && (p->p_flags & P_WAITED) == 0 &&
1046                     ((p->p_flags & P_TRACED) || (options & WUNTRACED))) {
1047                         PHOLD(p);
1048                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1049                         if (p->p_pptr != q) {
1050                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1051                                 PRELE(p);
1052                                 goto loop;
1053                         }
1054                         if (p->p_stat != SSTOP ||
1055                             (p->p_flags & P_WAITED) != 0 ||
1056                             ((p->p_flags & P_TRACED) == 0 &&
1057                              (options & WUNTRACED) == 0)) {
1058                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1059                                 PRELE(p);
1060                                 goto loop;
1061                         }
1062
1063                         p->p_flags |= P_WAITED;
1064
1065                         *res = p->p_pid;
1066                         if (status)
1067                                 *status = W_STOPCODE(p->p_xstat);
1068                         /* Zero rusage so we get something consistent. */
1069                         if (rusage)
1070                                 bzero(rusage, sizeof(*rusage));
1071                         error = 0;
1072                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
1073                         PRELE(p);
1074                         goto done;
1075                 }
1076                 if ((options & WCONTINUED) && (p->p_flags & P_CONTINUED)) {
1077                         PHOLD(p);
1078                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1079                         if (p->p_pptr != q) {
1080                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1081                                 PRELE(p);
1082                                 goto loop;
1083                         }
1084                         if ((p->p_flags & P_CONTINUED) == 0) {
1085                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1086                                 PRELE(p);
1087                                 goto loop;
1088                         }
1089
1090                         *res = p->p_pid;
1091                         p->p_flags &= ~P_CONTINUED;
1092
1093                         if (status)
1094                                 *status = SIGCONT;
1095                         error = 0;
1096                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
1097                         PRELE(p);
1098                         goto done;
1099                 }
1100         }
1101         if (nfound == 0) {
1102                 error = ECHILD;
1103                 goto done;
1104         }
1105         if (options & WNOHANG) {
1106                 *res = 0;
1107                 error = 0;
1108                 goto done;
1109         }
1110
1111         /*
1112          * Wait for signal - interlocked using q->p_waitgen.
1113          */
1114         error = 0;
1115         while ((waitgen & 0x7FFFFFFF) == (q->p_waitgen & 0x7FFFFFFF)) {
1116                 tsleep_interlock(q, PCATCH);
1117                 waitgen = atomic_fetchadd_long(&q->p_waitgen, 0x80000000);
1118                 if ((waitgen & 0x7FFFFFFF) == (q->p_waitgen & 0x7FFFFFFF)) {
1119                         error = tsleep(q, PCATCH | PINTERLOCKED, "wait", 0);
1120                         break;
1121                 }
1122         }
1123         if (error) {
1124 done:
1125                 lwkt_reltoken(&q->p_token);
1126                 return (error);
1127         }
1128         goto loop;
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Change child's parent process to parent.
1133  *
1134  * p_children/p_sibling requires the parent's token, and
1135  * changing pptr requires the child's token, so we have to
1136  * get three tokens to do this operation.  We also need to
1137  * hold pointers that might get ripped out from under us to
1138  * preserve structural integrity.
1139  *
1140  * It is possible to race another reparent or disconnect or other
1141  * similar operation.  We must retry when this situation occurs.
1142  * Once we successfully reparent the process we no longer care
1143  * about any races.
1144  */
1145 void
1146 proc_reparent(struct proc *child, struct proc *parent)
1147 {
1148         struct proc *opp;
1149
1150         PHOLD(parent);
1151         while ((opp = child->p_pptr) != parent) {
1152                 PHOLD(opp);
1153                 lwkt_gettoken(&opp->p_token);
1154                 lwkt_gettoken(&child->p_token);
1155                 lwkt_gettoken(&parent->p_token);
1156                 if (child->p_pptr != opp) {
1157                         lwkt_reltoken(&parent->p_token);
1158                         lwkt_reltoken(&child->p_token);
1159                         lwkt_reltoken(&opp->p_token);
1160                         PRELE(opp);
1161                         continue;
1162                 }
1163                 LIST_REMOVE(child, p_sibling);
1164                 LIST_INSERT_HEAD(&parent->p_children, child, p_sibling);
1165                 child->p_pptr = parent;
1166                 lwkt_reltoken(&parent->p_token);
1167                 lwkt_reltoken(&child->p_token);
1168                 lwkt_reltoken(&opp->p_token);
1169                 if (LIST_EMPTY(&opp->p_children))
1170                         wakeup(opp);
1171                 PRELE(opp);
1172                 break;
1173         }
1174         PRELE(parent);
1175 }
1176
1177 /*
1178  * The next two functions are to handle adding/deleting items on the
1179  * exit callout list
1180  * 
1181  * at_exit():
1182  * Take the arguments given and put them onto the exit callout list,
1183  * However first make sure that it's not already there.
1184  * returns 0 on success.
1185  */
1186
1187 int
1188 at_exit(exitlist_fn function)
1189 {
1190         struct exitlist *ep;
1191
1192 #ifdef INVARIANTS
1193         /* Be noisy if the programmer has lost track of things */
1194         if (rm_at_exit(function)) 
1195                 kprintf("WARNING: exit callout entry (%p) already present\n",
1196                     function);
1197 #endif
1198         ep = kmalloc(sizeof(*ep), M_ATEXIT, M_NOWAIT);
1199         if (ep == NULL)
1200                 return (ENOMEM);
1201         ep->function = function;
1202         TAILQ_INSERT_TAIL(&exit_list, ep, next);
1203         return (0);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Scan the exit callout list for the given item and remove it.
1208  * Returns the number of items removed (0 or 1)
1209  */
1210 int
1211 rm_at_exit(exitlist_fn function)
1212 {
1213         struct exitlist *ep;
1214
1215         TAILQ_FOREACH(ep, &exit_list, next) {
1216                 if (ep->function == function) {
1217                         TAILQ_REMOVE(&exit_list, ep, next);
1218                         kfree(ep, M_ATEXIT);
1219                         return(1);
1220                 }
1221         }       
1222         return (0);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * LWP reaper related code.
1227  */
1228 static void
1229 reaplwps(void *context, int dummy)
1230 {
1231         struct lwplist *lwplist = context;
1232         struct lwp *lp;
1233         int cpu = mycpuid;
1234
1235         lwkt_gettoken(&deadlwp_token[cpu]);
1236         while ((lp = LIST_FIRST(lwplist))) {
1237                 LIST_REMOVE(lp, u.lwp_reap_entry);
1238                 reaplwp(lp);
1239         }
1240         lwkt_reltoken(&deadlwp_token[cpu]);
1241 }
1242
1243 static void
1244 reaplwp(struct lwp *lp)
1245 {
1246         while (lwp_wait(lp) == 0)
1247                 ;
1248         lwp_dispose(lp);
1249 }
1250
1251 static void
1252 deadlwp_init(void)
1253 {
1254         int cpu;
1255
1256         for (cpu = 0; cpu < ncpus; cpu++) {
1257                 lwkt_token_init(&deadlwp_token[cpu], "deadlwpl");
1258                 LIST_INIT(&deadlwp_list[cpu]);
1259                 deadlwp_task[cpu] = kmalloc(sizeof(*deadlwp_task[cpu]),
1260                                             M_DEVBUF, M_WAITOK);
1261                 TASK_INIT(deadlwp_task[cpu], 0, reaplwps, &deadlwp_list[cpu]);
1262         }
1263 }
1264
1265 SYSINIT(deadlwpinit, SI_SUB_CONFIGURE, SI_ORDER_ANY, deadlwp_init, NULL);